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自行车U型车架立管扩孔机结构设计+CAD图纸(9)
170 188.89
注:表中
根据表3.1的数值可绘制出F-l负载图,如图3.1所示 图3.1 液压缸负载图
3.2.1.2 速度分析速度图
据题意,快速进、退速度相等,即 m/min,行程分别应为 mm, m;工进速度 m/min,行程为 mm;根据这些数据可绘制出如图3.2所示的v-l速度图。
3.2.2 初步确定液压缸的结构尺寸
3.2.2.1 初选液压缸的工作压力
本扩孔机的最大负载为377.78N,初选液压缸的工作压力 =1MPa
3.3.2.2 计算确定液压缸的主要结构尺寸
因要求 ,故采用单杆活塞油缸,快进时液压缸有杆腔进油,无杆腔回油,快退时液压缸作差动连接,这样需 ,(d=0.707D)。
因为是钻镗类组合机床,为了防止钻孔加工时,孔钻通时的滑台突然前冲,回油路中有背压,暂取背压0.6MPa。
由工进时的最大总负载,可以计算液压缸有杆腔的有效工作面积 为
按标准就近圆整为D=40mm液压缸活塞杆直径d为
按标准就近圆整为d=28mm
由此求得液压缸实际工作面积
无杆腔面积
有杆腔面积
查得调速阀(Q-10B~Q-100B)的最小稳定流量为 =0.05L/min,验算液压缸的有效作用面积,即
由此可见,这类调速阀无论是放在进油路还是放在回油路上,液压缸的有效面积 、 均可满足工作部件最低稳定速度的要求。
3.2.3 液压缸的工况分析与工况图
液压缸整个工作循环中各阶段所需的流量、压力和功率的实际值如下表所示
表3.2 液压缸各工作阶段所需压力、流量与功率值分析
速度v(m/min) 液压缸
计算公式
回油压力 (MPa) 进油腔压力 (MPa) 输入流量 (L/min) 输入功率 (Kw)
加速 253.14 / 0.5 0.46 / /
恒速 188.89 6 0.5 0.41 7.54 0.51
根据上表可绘制液压缸的工况图如图3.3所示
3.2.4 拟定液压系统原理图
3.2.4.1 选择液压基本回路
1.调速回路的选择
由工况图3.3可以看出,该扩孔机液压系统的功率小(〈1kW),速度较低;扩孔加工是连续切削。切削力变化小。故采用节流调速的开式回路是合适的。为了防止钻通时工件部件突然前冲,增加运动的平稳性,系统采用调速阀的进油节流调速回路,并在回路中加背压阀,如图3.4所示。
2.快速运动与换向回路
我们设计快进与快退速度相等,因此快进时采用液压缸有杆腔进油、无杆腔回油的快速运动回路;快退时采用液压缸差动连接快速运动回路;并且将液压缸两腔作用面积比设计为 。
由工况图3.3可以看出,系统在快进时的进油量为7.54L/min,回油流量为7.54×12.57/6.41=14.79L/min,系统流量不大,工作压力也不高,故采用电磁换向阀的换向回路。为便于实现差动连接,采用三位四通。如图3.5。
图3.5三位四通换向阀
3.速度换接回路
由工况图中可以看出,当动力头部件从快进转为工进时滑台速度变化较大,可选行程阀来控制快进转换工进的速度换接,以减少液压冲击。当工进后转快退的前期,挡块在快退行程中仍将行程阀压下着,为了不影响快退速度,特在回路中设置一与调速阀并联的单向阀,使快退时能使液压缸的回油通过单向阀直接回油箱。(见图3.6)
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