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1、LOGO綜合課程設計（II）液壓系統(tǒng)設計哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO Contents設計題目1設計任務3進度安排5設計方法及步驟6目的和意義2設計參數4 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 1設計題目v 噸叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設計 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系行走驅動裝置工作裝置 LOGO 2目的和意義v通過對叉車液壓系統(tǒng)的設計，加深對液壓傳動系統(tǒng)及液壓元件工作原理的理解，熟悉液壓系統(tǒng)及元件的設計過程，進一步掌握液壓系統(tǒng)及元件設計的技能，從而達到鞏固液壓傳動課程學習內容，增長實際設計經驗的目的。 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 3設計任務v擬定液壓系統(tǒng)原
2、理圖；v選擇液壓系統(tǒng)的元件和輔件；v驗算液壓系統(tǒng)性能；v設計液壓閥塊和閥組； 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 3設計任務完成的工作量v繪制下列圖紙： （1）液壓系統(tǒng)原理圖 A2 1張 （2）液壓閥組裝配圖 A1或A0 1張 （3）液壓閥塊零件圖 A1或A0 1張v編寫設計說明書 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 4設計參數提升裝置傾斜裝置 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 4設計參數v設計參數v提升負載： 提升高度： 提升速度：v傾斜扭矩： 傾斜角度： 傾斜速度： 傾斜液壓缸工作情況提升液壓缸工作情況哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 5進度安排v第1周
3、 了解課程設計任務、查閱相關資料 1天v第1周 了解課程設計步驟及設計方法 1天v第1周 按照設計步驟，計算液壓系統(tǒng)主要參數 3天v第2周 完成液壓系統(tǒng)原理圖的確定及繪制 1天v第2周 完成液壓系統(tǒng)的元件選型 2天 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 5進度安排v第2周 完成液壓系統(tǒng)的驗算 1天v第2周 完成液壓閥組及閥塊的設計草圖 1天v第3周 繪制液壓閥組及閥塊的設計圖 2天v第3周 整理和撰寫設計說明書 2天v第3周 準備答辯 1天 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 6設計方法及步驟v工況分析v確定系統(tǒng)主要參數v擬定液壓系統(tǒng)原理圖v選擇或設計液壓元件和輔件v驗算液壓系統(tǒng)
4、性能 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 1.5噸叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設計實例已知參數v最大提升負載質量m（kg） 1530v提升高度h（m） 2v提升速度v（m/s） 0.2v最大傾斜扭矩T（N.m） 5000v傾斜角度（） 20 v傾斜角速度（/s） 12 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO v初步確定工作壓力為15MPa哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 提升裝置參數確定v假設活塞桿長度為2m，則其直徑至少為0.1m。當提升裝置使用的活塞桿直徑為100mm時，提升負載的有效面積為活塞桿面積：v負載力為：v系統(tǒng)所需壓力為：v應修改方案 22 3.14 0.14 4r
5、odr dA 3 27.85 10 mrA 1530 9.81 15000LF mg N 15000 190.00785s rFP barA 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO v液壓缸行程為1m, 活塞桿直徑為50mm（80/50mm裝置）提升裝置的有效面積變?yōu)椋何灰茰p半，負載變?yōu)閮杀度∠到y(tǒng)壓力為160bar 22 3.14 0.054 4rodr dA 3 21.96 10 mrA 2 30,000 LF mg N 30,000 1530.00196s rFP barA 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO v最大流量由裝置最大速度決定。在該動滑輪系統(tǒng)中，裝置的活塞桿速度是叉
6、車桿速度(0.2m/s)的一半，于是：max 0.001963 0.1rQ A v 4 31.963 10 /Q m s 1.963 6 11.8 /minQ l 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 傾斜裝置v取r=0.5m，傾斜力矩給定為T=5000Nm，因此所需力F為v該力由兩個雙作用缸提供，因此每個液壓缸所需提供的力為5000N。v如果工作壓力為150bar，則環(huán)形面積為：5000 100000.5F N 4 255000 3.33 10150 10Aa m 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO v先假設活塞直徑D=32mm，面積給定，則活塞桿直徑可以求出v為了保證環(huán)形面積
7、大于所需值，活塞桿直徑必須小于該計算值，取 ，則環(huán)形面積為：rod 0.0245 24.5d m mm rod 22d mm2 2 4 2a (0.032 0.022 ) 4.24 104A m 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO v驗算工作壓力傾斜機構所需最大壓力為：v活塞面積計算為：4a 5000 1184.24 10FP barA 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 2 2 4 2p cyl 0.032 8.04 104 4A d m LOGO v所需最大速度給定為2 /s，先轉換成弧度制，然后再轉換成線速度v然后兩個液壓缸在拉伸期間所需的流量為v傾斜裝置需要走過的行程為：v兩個傾
8、斜裝置的可選尺寸為32/22mm/mm，行程為200mm。4 5 3p2 2 8.04 10 0.0177 2.8 10 / 1.7 /minQ VA m s l 20 0.5 0.175180S m 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 系統(tǒng)原理圖的確定 LOGO 系統(tǒng)原理圖的確定 LOGO LOGO 液壓閥的選擇v根據工作壓力、流量、壓力損失、工作形式等查找樣本，進行選取 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 液壓泵的參數確定v大泵vSauer-Danfoss目錄中可查出，SNP2和SEP2系列有排量為8.4和10.8cm3/rev的泵。取8.4的v小泵3 3req 11778 /min 8.75 /0.9 1500 /mincmD cm revrev 3 3req 1700 /min 1.21 /0.9 1550 /mincmD cm revrev 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 電機功率計算11.35168 100 3.260,000W P Q kW DC 3.2 40.8P kW 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO 驗算v壓力損失v溫升 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 LOGO哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系
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