液壓鋼筋彎曲機(jī)的設(shè)計(jì)
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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
液壓鋼筋彎曲機(jī)具有節(jié)約能源,加工效率高,易于控制,加工性能好等特點(diǎn),它符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求,在建筑行業(yè)具有很好的發(fā)展前途。本文較為詳細(xì)的介紹了液壓鋼筋彎曲機(jī)的設(shè)計(jì)過程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一些說明。
首先,根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的要求作出各種方案,通過分析論證各方案的優(yōu)劣,選出其中較好的方案,進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)部分分兩大塊:第一:彎曲設(shè)計(jì),彎曲設(shè)計(jì)包括計(jì)算工作盤轉(zhuǎn)速,工作時(shí)扭矩及功率的大小,設(shè)計(jì)主軸,初步確定其最小軸徑尺寸,再根據(jù)要求設(shè)計(jì)出工作盤,及附件的結(jié)構(gòu)尺寸。第二:液壓馬達(dá)、液壓泵的選擇及其應(yīng)用。
其次,各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,其質(zhì)量到底如何,其強(qiáng)度剛度能否達(dá)到要求,能否滿足生產(chǎn)需要,這些要靠校核來檢測(cè),齒輪的校核,傳動(dòng)軸的校核,鍵的校核。對(duì)這些部分的校核都通過對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行驗(yàn)算,用其結(jié)果與其許用的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行比較,從而確定各危險(xiǎn)部位是否滿足要求。
關(guān)鍵詞: 彎曲成型機(jī);液壓馬達(dá);液壓泵;精度;工作盤
Ⅰ
本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)
液壓鋼筋彎曲機(jī)的設(shè)計(jì)
院部名稱: 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)班級(jí): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化08-12
學(xué)生姓名: 徐永斌
指導(dǎo)教師: 胡天明
職 稱: 教授
黑 龍 江 工 程 學(xué) 院
二○一二年六月
The Graduation Design for Bachelor’s Degree
Design of Hydraulic Steel Bending Machine
Candidate: Xu Yongbin
Specialty:Mechanical Design and Manufacture
& Automation
Class:08-12
Supervisor:Professor .Hu TianMing
Heilongjiang Institute of Technology
2012-06 .Harbin
液壓鋼筋彎曲機(jī)的設(shè)計(jì)
第1章 緒 論
1.1 設(shè)計(jì)目的和意義
當(dāng)前我國正在大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)及城市化建設(shè),各種建筑耗費(fèi)了大量的鋼筋其中鋼筋彎曲加工的效率和質(zhì)量是最難解決的問題之一,鋼筋彎曲不僅使用量非常大,而且形狀和尺寸變化復(fù)雜,尺寸精度要求高。鋼筋彎曲機(jī)是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一,它主要用于各類建筑工程中對(duì)鋼筋的彎曲。鋼筋彎曲機(jī)通常與切斷機(jī)配套使用, 其應(yīng)用十分廣泛。隨著國家投資拉動(dòng)的效果顯現(xiàn),尤其是國家大力開展高鐵的建設(shè),鋼筋彎曲機(jī)的生產(chǎn)銷售增長迅速。在原鋼筋彎曲加工過程中是勞動(dòng)強(qiáng)度大,人力物力消耗大,效率低,質(zhì)量難以保證的環(huán)節(jié)。隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展,越來越需要工作噪音小,環(huán)境清潔的彎曲機(jī)。針對(duì)以上問題設(shè)計(jì)了液壓鋼筋彎曲機(jī),它對(duì)原有的鋼筋彎曲機(jī)結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行改造。要求該機(jī)具有體積小,效率高,精度高,壽命長,價(jià)格低等特點(diǎn)。
1.2 研究現(xiàn)狀
鋼筋機(jī)械的發(fā)展概況,鋼筋機(jī)械都屬于電動(dòng)簡易設(shè)備.建國初期,國內(nèi)并無生產(chǎn)。20世紀(jì)50年代后期.由一些施工企業(yè)的加工廠自行制作了一些簡易機(jī)具配合手工操作進(jìn)行鋼筋加工。以后又按照前蘇聯(lián)進(jìn)口樣機(jī)仿制,由于自制自用,不可能批量生產(chǎn),因而品種單一,結(jié)構(gòu)落后。直到1962年后才開始轉(zhuǎn)入一些地方企業(yè)生產(chǎn),但還都是兼顧生產(chǎn),未能列為主導(dǎo)產(chǎn)品,因而發(fā)展不快。進(jìn)入70年代中后朗,才逐步組建成一批鋼筋機(jī)械的生產(chǎn)廠,開發(fā)出一些新機(jī)型并進(jìn)入批量生產(chǎn)。
改革開放以來,隨著基本建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大.鋼筋混凝土的用量急劇上升,促使鋼筋機(jī)械在引進(jìn)國外技術(shù)或樣機(jī)的基礎(chǔ)上,加快了研制步伐。一些采用新技術(shù)和多功能的新機(jī)型相繼研制成功,進(jìn)入批量生產(chǎn)。尤其在鋼筋成形、焊接和預(yù)應(yīng)力機(jī)械中,應(yīng)用了液壓技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等,使鋼筋機(jī)械朝著半自動(dòng)化和全自動(dòng)化發(fā)展。例如:液壓鋼筋套管擠壓機(jī)和鋼筋錐螺紋連接等都相繼應(yīng)用于大型建筑施工中,取得了提高鋼筋強(qiáng)度、連接速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)省鋼材和改善勞動(dòng)條件等諸多方面的經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)切斷機(jī)外觀質(zhì)量、整機(jī)性能不盡人意;國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn),在技術(shù)設(shè)備上舍得投入,自動(dòng)化生產(chǎn)水平較高,形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對(duì)外觀質(zhì)量更是精益求精,外罩一次性沖壓成型,油漆經(jīng)烤漆噴涂處理,色澤搭配科學(xué)合理,外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角整機(jī)光潔美觀。而國內(nèi)一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長,但沒有一家形成規(guī)模,加之設(shè)備老化,加工過程拼體力、憑經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)工藝兒十年一貫制,所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。
由于以上原因,國內(nèi)建筑機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,企業(yè)技術(shù)力量薄弱,缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力,產(chǎn)品單一,效益普遍不好,與國外相比差距非常明顯。像德國PEDDING HAUS公司,職工300人左右,年產(chǎn)值達(dá)上億馬克。我國只有對(duì)企業(yè)進(jìn)行徹底的改制,引進(jìn)競爭機(jī)制,重視對(duì)人才的引進(jìn)和培養(yǎng),依靠科技進(jìn)步、科技創(chuàng)新,才能增強(qiáng)自身的實(shí)力,企業(yè)才有希望。
我國工程建筑機(jī)械行業(yè)近幾年之所以能得到快速發(fā)展,一方面通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)提升自身產(chǎn)品檔次和國內(nèi)勞動(dòng)力成本低廉是一個(gè)原因,另一方面國家連續(xù)多年實(shí)施的積極的財(cái)政政策更是促使行業(yè)增長的根本動(dòng)因。
受國家連續(xù)多年實(shí)施的積極財(cái)政政策的刺激,包括西部大開發(fā)、西氣東輸、西電東送、青藏鐵路、房地產(chǎn)開發(fā)以及公路、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等一大批依托工程項(xiàng)目的實(shí)施,這對(duì)于重大建設(shè)項(xiàng)目裝備行業(yè)的工程建筑機(jī)械行業(yè)來說可謂是難得的機(jī)遇,因此整個(gè)行業(yè)的內(nèi)需勢(shì)頭旺盛。同時(shí)受我國加入WTO和國家鼓勵(lì)出口政策的激勵(lì),工程建筑機(jī)械產(chǎn)品的出口形勢(shì)也明顯好轉(zhuǎn)。
鋼筋彎曲機(jī)采用液壓驅(qū)動(dòng),通過對(duì)液壓系統(tǒng)的控制,可以使設(shè)備更方便地實(shí)現(xiàn)更多的功能。但如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障,則維修困難。受設(shè)備使用者素養(yǎng)的限制,這類結(jié)構(gòu)的使用尚不普及。
1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及前景展望
鋼筋彎曲機(jī)、切斷機(jī)、彎箍機(jī)通常是配套使用的,在同臺(tái)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)多種功能,是技術(shù)的發(fā)展方向之一。
開發(fā)自動(dòng)控制角度鋼筋彎曲機(jī)是一個(gè)方向。也是鋼筋彎曲機(jī)走出國門、參與國際競爭的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)制造簡單可靠的角度控制系統(tǒng)是關(guān)鍵,在鋼筋彎曲機(jī)上,開發(fā)完善角度控制系統(tǒng),可以使鋼筋彎曲機(jī)與鋼筋彎箍機(jī)的功能相重疊。
為了鋼筋彎曲機(jī)工作后可以自動(dòng)歸位,可以采用離合器單向傳動(dòng)技術(shù),并通過扭力彈簧使工作盤歸位。
展望前景,隨著建筑施工機(jī)械化程度的提高,液壓技術(shù)和電子技術(shù)在鋼筋機(jī)械中加快推廣應(yīng)用,微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的逐漸普及,將使鋼筋機(jī)械自動(dòng)化和半自動(dòng)化的新面貌早日實(shí)現(xiàn),他們的實(shí)現(xiàn)將為國家的現(xiàn)代化建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn),深信建筑加工機(jī)械的明天會(huì)更好!
第2章 系統(tǒng)性能及工作原理
2.1 系統(tǒng)性能
本機(jī)工作程序簡單,彎曲形狀一致,調(diào)整簡單,操作方便,性能穩(wěn)定,能將Φ10-Φ40mm圓鋼或Φ10-Φ40mmⅡ級(jí)螺紋鋼彎曲成工程中所需要的各種形狀。
2.2 系統(tǒng)工作原理
一般的鋼筋彎曲機(jī)上的工作盤有9個(gè)孔,中心孔用來插入中心軸,周圍的8個(gè)孔用來插入成型軸和軸套。兩側(cè)的插座板各有6個(gè)孔,用來插入擋鐵軸。為便于移動(dòng)鋼筋,工作臺(tái)面的兩邊還設(shè)有送料輥。當(dāng)作180度彎鉤時(shí),鋼筋的圓弧彎曲直徑應(yīng)不小于鋼筋直徑的2.5倍,因此中心軸也相應(yīng)的制成16~100mm的不同規(guī)格,以適應(yīng)彎曲不同直徑的鋼筋的需要。常用的彎曲機(jī)上往往在成型弧行及圓形鋼筋方面不能得心應(yīng)手,特別是粗鋼筋和鋼管,因此有些機(jī)械廠已經(jīng)對(duì)此不足進(jìn)行了改造,如圖2.1所示:
圖2.1
顯然這樣的結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜,操作起來麻煩,雖然可以很好的滿足使用要求。本次設(shè)計(jì)的過程中參考了一些資料,綜合他們的長處,同時(shí)加入了自己的一些觀點(diǎn),因此在結(jié)構(gòu)上有了一些改進(jìn),具體設(shè)計(jì)如下:
(1) 保留原有的鋼筋彎曲設(shè)施,由于該設(shè)計(jì)的動(dòng)力是液壓動(dòng)力,因此考慮到控制結(jié)構(gòu)上,安裝了行程開關(guān)。
(2) 本設(shè)計(jì)中取消了另一個(gè)相同的插座板,設(shè)計(jì)成了用來加工粗鋼筋的相似的插座板。
(3) 同時(shí)在本設(shè)計(jì)中,由于工作圓盤要由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),因此考慮到工作圓盤不能與傳動(dòng)軸做成一體,同時(shí)采用了兩個(gè)角接觸軸承,用來增強(qiáng)傳動(dòng)軸的剛性。
(4) 傳動(dòng)軸與工作圓盤用鍵連接。角接觸軸承處的軸向定位通過軸承套筒來固定,可以用加墊片的方法對(duì)軸承進(jìn)行預(yù)緊。
(5) 由于工作臺(tái)面有40mm厚,因此在此處焊接了一塊圓形鋼板進(jìn)行加強(qiáng)此處的強(qiáng)度。
(6) 傳動(dòng)軸與液壓馬達(dá)的連接是通過在傳動(dòng)軸的端部打孔并作鍵槽,這樣就可以和液壓馬達(dá)上伸出的軸以及上面的鍵進(jìn)行配合,就可以傳遞動(dòng)力使工作盤旋轉(zhuǎn)。
2.3 本章小結(jié)
本章主要簡單介紹液壓鋼筋彎曲機(jī)的系統(tǒng)性能和彎曲機(jī)構(gòu)的簡單工作原理以及對(duì)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)要求。
第3章 工作盤的設(shè)計(jì)
3.1工作盤轉(zhuǎn)速
由于該設(shè)計(jì)的動(dòng)力為液壓,因此只需用調(diào)速閥在使用中進(jìn)行調(diào)速即可,在這里,工作盤的轉(zhuǎn)速暫不考慮。一般情況下,根據(jù)同類機(jī)械產(chǎn)品相比,機(jī)械式彎曲機(jī)主軸轉(zhuǎn)速有3.7r/min, 5/min, 7.2r/min, 8r/min, 10r/min, 14r/min, 16r/min有七種,本設(shè)計(jì)?。? r/min。由于液壓式的機(jī)械可以在工作中用液壓調(diào)速閥進(jìn)行調(diào)速,這樣就相當(dāng)于機(jī)械式的無級(jí)調(diào)速,但是那樣的設(shè)計(jì)就非常復(fù)雜,這就是液壓式機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)。
3.2 作用在工作盤上的扭矩M
(N·cm) (3.1)
式中:----與鋼筋截面有關(guān)的系數(shù)。圓截面鋼筋取=1.5
----與鋼筋材料有關(guān)的系數(shù)。一般取0.63~0.71
d-----鋼筋直徑 cm
r----彎曲半徑 cm
w---抗彎截面系數(shù) cm 取w= 0.1
----鋼筋彎曲應(yīng)力 N/㎝2
對(duì)抗拉和抗壓強(qiáng)度相等的材料(如碳鋼),只要絕對(duì)值最大的應(yīng)力不超過許用應(yīng)力即可。對(duì)抗拉和抗壓不相等的材料(如鑄鐵)則拉和壓的最大應(yīng)力都不應(yīng)超過各自的許用應(yīng)力。
通過對(duì)材料力學(xué)行為的研究可知,表征數(shù)學(xué)材料破壞的行為是屈服,表征脆性材料破壞的行為是斷裂。因此,塑性材料的屈服極限σs和脆性材料的強(qiáng)度極限σb分別被定義為兩類材料的極限應(yīng)力。由鋼筋材料為碳素鋼Q235則σb=235Mpa.
根據(jù)前面鋼筋的性能,I級(jí)鋼筋的彎曲直徑為D=2.5d,II級(jí)鋼筋最小彎曲半徑D=4d。這里用I級(jí)鋼筋的彎曲半徑為r=1.25 d
則
3.3 傳動(dòng)軸處的鍵的設(shè)計(jì)與校核
3.3.1 危險(xiǎn)部位軸的直徑
按強(qiáng)度條件
m=69.87mm (3.2)
按剛度條件
m=72.35mm (3.3)
選d=85mm
3.3.2 鍵的設(shè)計(jì)與校核
1.選鍵的類型
選A型普通平鍵。
2.確定鍵的尺寸
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-5可知,d﹥75-85時(shí),鍵剖面尺寸應(yīng)選為:b=22㎜,h=14㎜,參考鍵長L的尺寸系列,取L=100㎜。所選鍵的標(biāo)記為:GB/T1096—2003鍵22×14×100。
3.強(qiáng)度校核
普通平鍵的擠壓強(qiáng)度條件為:
σp =2T/dkl≤[σ]p (3.4)
式中:----為傳遞的轉(zhuǎn)矩
----為鍵與輪轂鍵槽的接觸高度,=0.5h,此處h為鍵的高度
----為鍵的工作長度,=L-b,這里L(fēng)為公稱長度,b為鍵的寬度。
由以上數(shù)據(jù)可得
=L-b=78mm
擠壓應(yīng)力為
σp =2T/dkl=2×2677.12×103/(85×7×78)=115.37MPa
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-6可知,許用擠壓應(yīng)力[σ]p=100-120MPa。σp=115.37MPa<[σ]p,故聯(lián)接能滿足擠壓強(qiáng)度要求。
3.4 工作盤及附件的選擇和使用
3.4.1 工作盤的設(shè)計(jì)原理
工作盤直徑取D=400mm,其上一盤有9個(gè)孔,中心孔用來插心軸。周圍的8個(gè)孔用來插成型軸,由于鋼筋放置在工作盤心軸和成型軸之間,彎曲機(jī)啟動(dòng)后,工作盤轉(zhuǎn)動(dòng),鋼筋一端被擋鐵軸阻止自由活動(dòng)。而心軸的位置不變。成型軸圍繞著心軸作圓弧運(yùn)動(dòng),那么成型軸迫使鋼筋圍繞著心軸彎曲。鋼筋成型后,停機(jī)再反轉(zhuǎn)工作盤到原位,取下鋼筋。如此循環(huán)即可完成鋼筋的彎曲工序。如果需要,通過調(diào)整成型軸的位置。即可將被加工的鋼筋彎曲成所需的尺寸形狀。不同直徑的鋼筋其彎曲半徑一般是不同的,為了彎曲各種直徑鋼筋,可在工作盤中間孔換裝不同的心軸,并選擇成型軸在工作盤上的位置和擋鐵軸的位置即可。同時(shí)由于液壓馬達(dá)可以正反轉(zhuǎn),因此此處的彎曲工作可以有兩個(gè)方向。
往往工作盤的兩側(cè)為相同的插座板,在此,把兩個(gè)相同的插座板設(shè)計(jì)成相似的,目的在于:在另一側(cè)可以用來加工粗鋼筋,因此配套設(shè)計(jì)有一套專門的彎曲成型盤。
3.4.2 心軸的使用
按規(guī)范規(guī)定,鋼筋半圓彎鉤的彎曲直徑。因此不同直徑的鋼筋的彎曲半徑數(shù)值是不同的。為了保證彎曲半徑,必須選用不同直徑的心軸。與鋼筋的尺碼相對(duì)應(yīng)。本次設(shè)計(jì)的鋼筋彎曲機(jī)附有直徑為16.20.25.35.45.60.75.85.100(mm)9種規(guī)格的心軸。如彎一根直徑6mm鋼筋的彎鉤,彎曲半徑是8mm。那么可選擇16mm的心軸。而彎曲一根直徑25mm鋼筋的彎鉤,彎曲半徑是31mm,則可選擇60 mm的心軸,即心軸約為2倍的彎曲半徑 。
3.4.3 成型軸的使用
為了在鋼筋彎曲操作時(shí),使彎曲部分的圓弧符合預(yù)定要求,就必須使鋼筋緊貼在成型軸和心軸間。成型孔和心孔的距離是一個(gè)定值。因此成型軸至心軸的距離隨著鋼筋和心軸直徑的變化而變化,成型軸如果只采用一個(gè)直徑就不能適應(yīng)這樣的操作要求,為此可以在成型軸上加一個(gè)偏心軸套。以調(diào)節(jié)心軸,鋼筋和成型軸三者之間的間隙。
例如,采用一個(gè)直徑為105mm,偏心距為22mm的偏心套,成型軸和心軸間的距離就可適應(yīng)44mm 變化,并且鋼筋取出放下也方便。
3.4.4 擋鐵軸的使用
彎曲機(jī)工作中阻止鋼筋隨著成型軸旋轉(zhuǎn)的附件就是擋鐵軸其插在擋鐵插塊上。擋鐵軸可用一般心軸代替,其上有一個(gè)偏心軸套,便于鋼筋彎曲時(shí),鋼筋和擋鐵軸不發(fā)生摩擦。而直接讓偏心軸套環(huán)繞擋鐵軸旋轉(zhuǎn)。
3.4.5 送料輥的使用
在鋼筋的彎曲過程中,為了避免移動(dòng)的鋼筋與工作面過分摩擦,因而設(shè)計(jì)有送料輥,這樣就避免了摩擦。送料輥是 由一根細(xì)軸制成,兩邊用滑動(dòng)軸承固定在軸承座上,軸承座上的小孔用于注入潤滑油。
3.4.6 鋼筋擋架的使用
在彎曲鋼筋時(shí),如果單獨(dú)采用擋鐵軸 ,心軸和擋鐵軸之間會(huì)發(fā)生向上拱曲現(xiàn)象,為使鋼筋成型正確。一般應(yīng)采用鋼筋擋架,其擋板支撐桿是可調(diào)的。當(dāng)彎曲粗鋼筋時(shí),將擋桿縮短,彎曲細(xì)鋼筋時(shí),將桿調(diào)長,使擋架的擋板緊貼鋼筋,當(dāng)鋼筋成型后,工作盤反轉(zhuǎn)超過起始位置。擋架的擋板鉤能從擋柱體上滑落,使擋架離開工作盤,避免損壞設(shè)備,如下圖:
圖3.1 擋架
3.4.7 心軸與成型軸R的確定
為保證成型軸的強(qiáng)度,必須使
(3.6)
式中:為成型軸受力
㎜2
為成型軸材料的許用壓力。
已知心軸材料45鋼調(diào)質(zhì),其屈服極限取安全系數(shù)為2
則
Mpa
則
KN
又
所以
㎜ 取R=25㎜
工作臺(tái) d=400 mm
3.4.8 工作轉(zhuǎn)盤上的心軸的校核
由材料力學(xué)中公式,取=80MPa (3.7)
故該系列的擋銷軸符合鋼筋彎曲加工時(shí)的要求。
3.5 本章小結(jié)
本章主要對(duì)工作盤的轉(zhuǎn)速和扭矩進(jìn)行了計(jì)算,同時(shí)也對(duì)工作盤的附件如心軸、成型軸、送料輥等進(jìn)行選擇和使用,并對(duì)必要的零件進(jìn)行校核。
第4章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí),必須從實(shí)際情況出發(fā),有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式,充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。
4.1.1 設(shè)計(jì)步驟
????液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序,各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來說,在明確設(shè)計(jì)要求之后,大致按如下步驟進(jìn)行。
????1.確定液壓執(zhí)行元件的形式;
????2.進(jìn)行工況分析,確定系統(tǒng)的主要參數(shù);
????3.制定基本方案,擬定液壓系統(tǒng)原理圖;
????4.選擇液壓元件;
????5.液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算;
4.1.2 明確設(shè)計(jì)要求
????設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前,必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。
????1.主機(jī)的概況:用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等;
????2.液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作,動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何;
????3.液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式,運(yùn)動(dòng)速度;
????4.各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì);
????5.對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求;
????6.自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求;
????7.對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求;
8.對(duì)效率、成本等方面的要求。
4.2 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖
4.2.1 制定調(diào)速方案
????液壓執(zhí)行元件確定之后,其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。
????方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng),大多通過換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng),現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實(shí)現(xiàn)。
????速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合——容積節(jié)流調(diào)速。
????節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油,用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單,由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥,故效率低,發(fā)熱量大,多用于功率不大的場合。
????容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失,效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏,需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。
????容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油,用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量,并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高,速度穩(wěn)定性較好,但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
????節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小,回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場合,旁路節(jié)流多用于高速。
????調(diào)速回路一經(jīng)確定,回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。
????節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中,液壓泵從油箱吸油,壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后,再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡單,散熱性好,但油箱體積大,容易混入空氣。
容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中,液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通,形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊,但散熱條件差。
4.2.2 制定壓力控制方案
????液壓執(zhí)行元件工作時(shí),要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作,也有的需要多級(jí)或無級(jí)連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力,一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中,通常由定量泵供油,用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力,并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中,用變量泵供油,用安全閥起安全保護(hù)作用。
????在有些液壓系統(tǒng)中,有時(shí)需要流量不大的高壓油,這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓,而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中,某段時(shí)間不需要供油,而又不便停泵的情況下,需考慮選擇卸荷回路。
在系統(tǒng)的某個(gè)局部,工作壓力需低于主油源壓力時(shí),要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。
4.2.3 制定順序動(dòng)作方案
????主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作,根據(jù)設(shè)備類型不同,有的按固定程序運(yùn)行,有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動(dòng),一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制,當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí),通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動(dòng)作。行程開關(guān)安裝比較方便,而用行程閥需連接相應(yīng)的油路,因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場合。
另外還有時(shí)間控制、壓力控制等。例如液壓泵無載啟動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間,當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,延時(shí)繼電器發(fā)出電信號(hào)使卸荷閥關(guān)閉,建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場合。當(dāng)某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動(dòng)作時(shí),回路中的壓力達(dá)到一定的數(shù)值,通過壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)或打開順序閥使壓力油通過,來啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。
4.2.4選擇液壓動(dòng)力源
????液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供,液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油,在無其他輔助油源的情況下,液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量,多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱,溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油,用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。
????為節(jié)省能源提高效率,液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況,一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長時(shí)間所需流量較小的情況,可增設(shè)蓄能器做輔助油源。
油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器,進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求,通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱,可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求,還要考慮加熱、冷卻等措施。
4.2.5液壓系統(tǒng)的工作原理
回路中設(shè)置有減壓閥,以調(diào)節(jié)合適的壓力。液流通過減壓閥之后達(dá)到三位四通換向閥,現(xiàn)假設(shè)三位四通電磁換向閥處于上位,液壓馬達(dá)正向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)液壓油從三位四通電磁換向閥出來后直接接入單向調(diào)速閥,且單向調(diào)速閥并聯(lián)有起安全保護(hù)的溢流閥,此時(shí)液壓油到液壓馬達(dá),由于回路中設(shè)有減壓調(diào)速閥,故馬達(dá)轉(zhuǎn)速可調(diào)定。當(dāng)液壓馬達(dá)要換向或要裝卸工件時(shí),通過調(diào)位三位四通電磁換向閥至中位,即可以實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的換向旋轉(zhuǎn)和卸荷。當(dāng)液壓馬達(dá)換向后,原來的進(jìn)油口變成了出油口,原來的出油口變成了進(jìn)油口,即便是這樣系統(tǒng)回路同樣具有減壓和調(diào)速的功能,可以方便的實(shí)現(xiàn)彎曲工作。
4.2.6 繪制液壓系統(tǒng)圖
???? 液壓鋼筋彎曲機(jī)液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件,力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系,避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。
????為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè),在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測(cè)元件(如壓力表、溫度計(jì)等)。現(xiàn)在擬定液壓系統(tǒng)工作原理圖為:
圖4.1 液壓系統(tǒng)原理擬圖
4.3 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì)
4.3.1液壓馬達(dá)的選擇
根據(jù)彎曲鋼筋的工作要求,彎曲時(shí)所需扭矩2677.12 N·m,彎曲時(shí)轉(zhuǎn)速為8r/min,若選取高速馬達(dá)則必須通過減速裝置進(jìn)行減速后驅(qū)動(dòng)工作裝置,這樣會(huì)使整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜。徑向球塞馬達(dá)為低轉(zhuǎn)速大扭矩馬達(dá),因此可以直接與工作裝置連接,不需要減速裝置,大大簡化了機(jī)械的減速系統(tǒng)。選擇型號(hào)為1QJM01-0.2,排量1.295L/r,額定壓力為20MPa,額定轉(zhuǎn)矩為3833 N·m,轉(zhuǎn)速范圍2~200r/min。當(dāng)馬達(dá)排量為1.25 L/r時(shí),轉(zhuǎn)速為8r/min,進(jìn)入馬達(dá)的流量為q=1.25×8=10L/min,考慮油路的油液泄漏,Q=q×1.1=11L/min,由于油路簡單,設(shè)油路壓力損失為0.5 MPa,則Pp=14.8+0.5=15.3 MPa。
4.3.2 液壓泵的選擇
1.確定液壓泵的最大工作壓力pp
????? ?????????????? ??pp≥p1+Σ△p??????????? (4.1)
式中: p1——液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力;
??? Σ△p——從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失。 Σ△p的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪出管路圖時(shí)才能進(jìn)行,初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?、流速不大的,取Σ△p=(0.2~0.5)MPa;管路復(fù)雜,進(jìn)口有調(diào)閥的,取Σ△p=(0.5~1.5)MPa。
2.確定液壓泵的流量QP
多液壓缸或液壓馬達(dá)同時(shí)工作時(shí),液壓泵的輸出流量應(yīng)為
QP≥K(ΣQmax)??? (4.2)
式中: K——系統(tǒng)泄漏系數(shù),一般取K=1.1~1.3;
???? ΣQmax——同時(shí)動(dòng)作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量,可從(Q-t)圖上查得。對(duì)于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng),還須加上溢流閥的最小溢流量,一般取0.5×10-4m3/s。
????系統(tǒng)使用蓄能器作輔助動(dòng)力源時(shí)
(4.3)
?式中: K——系統(tǒng)泄漏系數(shù),一般取 =1.2;
??? ????Tt——液壓設(shè)備工作周期(s);
??? ????Vi——每一個(gè)液壓缸或液壓馬達(dá)在工作周期中的總耗油量(m3);
??? ????z——液壓缸或液壓馬達(dá)的個(gè)數(shù)。
3.選擇液壓泵的規(guī)格
根據(jù)以上求得的pp和Qp值,按系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式,從產(chǎn)品樣本或本手冊(cè)中選擇相應(yīng)的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備,所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%~60%。
4.確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率
在工作循環(huán)中,如果液壓泵的壓力和流量比較恒定,即(p-t)、(Q-t)圖變化較平緩,則
(4.4)
式中: pp——液壓泵的最大工作壓力(Pa);
???? ?QP——液壓泵的流量(m3/s);
?????ηP——液壓泵的總效率,參考表4.1選擇。
表4.1液壓泵的總效率
液壓泵類型
齒輪泵
螺桿泵
葉片泵
柱塞泵
總效率
0.6~0.7
0.65~0.80
0.60~0.75
0.80~0.85
????在工作循環(huán)中,如果液壓泵的流量和壓力變化較大,即(Q-t),(p-t)曲線起伏變化較大,則須分別計(jì)算出各個(gè)動(dòng)作階段內(nèi)所需功率,驅(qū)動(dòng)功率取其平均功率
(4.5)
式中: t1、t2、…tn——一個(gè)循環(huán)中每一動(dòng)作階段內(nèi)所需的時(shí)間(s);
??????P1、P2、…Pn——一個(gè)循環(huán)中每一動(dòng)作階段內(nèi)所需的功率(W)。
按平均功率選出電動(dòng)機(jī)功率后,還要驗(yàn)算一下每一階段內(nèi)電動(dòng)機(jī)超載量是否都在允許范圍內(nèi)。電動(dòng)機(jī)允許的短時(shí)間超載量一般為25%。
為使所選的液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備,所選泵的額定壓力一般要比工作壓力大25%~30%。所選液壓泵的工作壓力P=Pp(1+30%)=19.89 Mpa選取單葉片泵型號(hào)為T6C型,額定壓力21MPa,最高壓力28Mpa,轉(zhuǎn)速:600~2800r/min,重量:15.5Kg。
因此泵的驅(qū)動(dòng)功率:
P=Pp×q/η=15.3×1.67×100/0.75=3406.8W (4.6)
η:液壓泵的總效率,葉片泵的效率為0.75。
確定電機(jī)功率:
泵的驅(qū)動(dòng)功率為3406.8W,選型號(hào)為Y132M—4型電機(jī),功率為4KW。
4.3.3 液壓閥的選擇
閥的規(guī)格,根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量,選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??;選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí),要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。
控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些,必要時(shí)也允許有20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。
閥的型式,按安裝和操作方式選擇。
綜合以上各種方式的選擇,所選用的各種液壓閥的型號(hào)和類見圖紙明細(xì)表。
4.3.4 油管尺寸的確定
油管內(nèi)徑計(jì)算:
(4.7)
式中:?Q——通過油管內(nèi)的流量(m3/s);
?????υ——管內(nèi)允許流速(m/s),見表4.2。
表4.2 允許流速推薦值
管道
推薦流速/(m/s)
液壓泵吸油管道
0.5~1.5,一般常取1以下
液壓系統(tǒng)壓油管道
3~6,壓力高,管道短,粘度小取大值
液壓系統(tǒng)回油管道
1.5~2.6
油管的選取原則:對(duì)于不同長度的剛性連接,一般用硬管,因?yàn)橛补艹杀镜?,阻力小,安全,在硬管和軟管之間優(yōu)先選擇硬管。選取硬管的材料為15號(hào)冷拔無縫鋼管。本設(shè)計(jì)管的規(guī)格由外徑與壁厚的尺寸確定。
如吸油管,液流速度為0.8m/s,則d=0.0171m,查表37—1(機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)),選取24×2.5(外徑24mm,壁厚2.5mm)的15號(hào)冷拔無縫鋼管。
對(duì)管的強(qiáng)度進(jìn)行校核:
δ=2.5mm≥pd/(2·[δ])=16×23/(2×110×1000)=0.00167m=1.67mm
所以管壁厚度安全
式中: p——管道內(nèi)最高工作壓力(Pa);
??? ??d——管道內(nèi)徑(m);
[δ]——管道材料的許用應(yīng)力(Pa)
4.3.5 油箱的設(shè)計(jì)
初始設(shè)計(jì)時(shí),先按經(jīng)驗(yàn)公式(2-19)確定油箱的容量,待系統(tǒng)確定后,再按散熱的要求進(jìn)行校核。
油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式為
V=αQV??????????
式中: QV——液壓泵每分鐘排出壓力油的容積(m3);
??????α——經(jīng)驗(yàn)系數(shù),見表4.3。
表4.3? 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)α
系統(tǒng)類型
行走機(jī)械
低壓系統(tǒng)
中壓系統(tǒng)
鍛壓機(jī)械
冶金機(jī)械
α
1~2
2~4
5~7
6~12
10
???
取α=8則油箱容量V=8×11=88L
本設(shè)計(jì)中油箱外形為長六面體,油箱的頂蓋上安裝電機(jī)和各種液壓閥件,實(shí)際使用時(shí)最高油面只允許達(dá)到油箱高度的80%,油箱箱體為鋼板焊接而成,頂蓋可拆卸,通過螺釘連接固定在箱體上。為了方便散熱、搬移和放油,油箱的底腳高度設(shè)計(jì)為70mm。油箱四周設(shè)計(jì)裝有吊耳,以便起吊裝運(yùn)。為了將吸回油隔開迫使油液循環(huán)流動(dòng),利于散熱和沉淀,本油箱設(shè)置隔板,高度為最大液面高的2/3。在油箱的最低處設(shè)置放油口,平時(shí)用螺塞或放油閥堵住,換油時(shí)可將其打開放走油污。油箱的正常工作溫度為15-66℃之間,另外新油箱經(jīng)過酸洗和表面清洗后,四壁可涂與工作液相容的耐油清漆。
4.3.6 液壓油液的選擇
液壓閥的工作油液,除了有特殊要求的以外,都與液壓系統(tǒng)本身對(duì)工作油液的要求相同。而在液壓系統(tǒng)中,液壓泵是主要?jiǎng)恿υ?,因此一般都以液壓泵?duì)工作油液的要求來選擇液壓油。
建設(shè)機(jī)械液壓系統(tǒng)常用液壓油為抗磨液壓油、低溫液壓油、高粘度指數(shù)液壓油和全消耗系統(tǒng)液壓油。為了很好的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,液壓油應(yīng)具備如下性能:
1.合適的粘度,較好的粘溫特性;
2.潤滑性能好;
3.質(zhì)地純凈,雜質(zhì)少;
4.對(duì)金屬和密封件有良好的相容性;
5.對(duì)熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性;
6.抗泡沫性和抗乳化性好,腐蝕性小,防銹性好;
7.體積膨脹系數(shù)低,比熱容高;
8.流動(dòng)點(diǎn)和凝固點(diǎn)低,閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高;
9.對(duì)人體無害,成本低。
根據(jù)上述要求以及所選用的液壓泵類型,選用牌號(hào)為L-HH32的油液,其運(yùn)動(dòng)粘度為32㎜2/s。
液壓系統(tǒng)功能計(jì)算:由于該液壓系統(tǒng)較為簡單,另外采用單葉片泵,發(fā)熱少,油箱容量又較大,因此不必進(jìn)行壓力損失及溫升的驗(yàn)算。
4.4液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及維護(hù)
4.4.1 總體設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)集中布置液壓裝置,即將系統(tǒng)的執(zhí)行元件(彎曲馬達(dá))安放在主機(jī)上,液壓控制元件全部采用板式安裝,即水平均勻分散的布置在油箱的頂蓋上。液壓動(dòng)力源裝置采用臥式液壓動(dòng)力源,液壓泵置于油箱之上。這樣安裝噪聲低且便于收集漏油。
4.4.2 油管的布置要求
吸油管不應(yīng)漏氣,各接頭要密封好;吸油管道上應(yīng)設(shè)置過濾器;回油管應(yīng)插入油箱的油箱的油面以下,防止飛濺泡沫和混入空氣
1.為了適應(yīng)熱脹冷縮,固定點(diǎn)之間的直管段應(yīng)盡可能有一個(gè)松彎。應(yīng)避免緊死的直管。
2.應(yīng)盡可能減少彎管數(shù)量,并采用盡可能打的彎管半徑。
3.所有管路,尤其是高壓管路均應(yīng)適當(dāng)支撐。
4.彎管半徑通常只針對(duì)管子中心線跟外徑來規(guī)定。最小彎管半徑約為外徑的2.5倍。
5.全部管路應(yīng)分兩次安裝。第一次為試裝配,將管接頭及法蘭點(diǎn)焊在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?,?dāng)整個(gè)管路確定后,拆下來進(jìn)行酸洗或清洗后,再進(jìn)行第二次安裝。
安裝時(shí),固定螺釘?shù)臄Q緊力要均勻,使元件的安裝平面與元件底板平面能很好的接觸。
4.4.3液壓泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的連接與安裝方式
液壓泵軸一般不允許承受徑向載荷,因此常用電動(dòng)機(jī)直接通過彈性聯(lián)軸器來傳動(dòng)安裝時(shí),要求電機(jī)和液壓泵軸有較高的同心度和垂直度。其偏差應(yīng)在0.01mm以下,傾斜角不得大于1度。液壓馬達(dá)安裝與液壓泵相似,某些馬達(dá)允許承受一定徑向或軸向負(fù)荷,但不應(yīng)超過規(guī)定的允許數(shù)值。
液壓泵吸油口的安裝高度,一般距離油面不大于500mm。無自吸能力的液壓泵,需要加低壓液壓泵吸油口供油。有可設(shè)置高位油箱,使液壓泵吸油口安置在油箱油面300mm~400mm以下。
考慮到液壓泵軸的徑向和軸向負(fù)載的消除與防止,選用梅花形彈性聯(lián)軸器。梅花型彈性聯(lián)軸器具有彈性、耐磨性、緩沖性及耐油性較高,制造容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用較多;其工作溫度在-35℃至80℃之間,適應(yīng)性強(qiáng)。
查得ML4型梅花型彈性聯(lián)軸器的額定轉(zhuǎn)矩為140N·m,許用最大轉(zhuǎn)速為7300r/min,軸徑范圍在25~42之間,符合要求,可用。
4.4.4液壓設(shè)備的維護(hù)
維護(hù)應(yīng)分為日常維護(hù)、定期檢查、和綜合檢查三個(gè)階段。
日常維護(hù):日常維護(hù)通常使用目視、耳聽及手觸感覺等比較簡單的方法,在泵啟動(dòng)之前、后和停止運(yùn)轉(zhuǎn)前檢查油量、油溫、壓力、漏油、噪聲及振動(dòng)等情況,并隨之進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
定期檢查:調(diào)查日常維護(hù)中發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象的原因并進(jìn)行排除;對(duì)需要維修的部位,必要時(shí)進(jìn)行分解維修。定期檢查的間隔一般2~3個(gè)月。
綜合檢查:大約為一年一次。其主要內(nèi)容是檢查液壓裝置的各元件和部件,判斷其性能和壽命。并對(duì)產(chǎn)生故障的部位提出改進(jìn)意見。
定期檢查和綜合檢查均應(yīng)做好記錄,以作為出現(xiàn)故障查找原因或設(shè)備大修的依據(jù)。
4.5本章小結(jié)
本章主要介紹了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),首先介紹了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)要求,然后繪制液壓原理圖,選擇合適的液壓元件,最后介紹了如何維護(hù)液壓系統(tǒng)。
結(jié) 論
通過分析設(shè)計(jì)任務(wù)書中對(duì)結(jié)構(gòu)的要求,并進(jìn)行了計(jì)算分析,最終合理布置了機(jī)器的各部分的裝置。由于該設(shè)計(jì)的機(jī)械是有液壓提供的動(dòng)力,因此就很大程度上改變了傳統(tǒng)的傳輸機(jī)構(gòu),即省掉了變速箱。液壓機(jī)械一向就是體積小,重量不大,且價(jià)格容易被人接受。因此,該機(jī)械在建筑領(lǐng)域的前景是很樂觀的。同時(shí)該機(jī)不僅可以進(jìn)行對(duì)單根鋼筋的彎曲,加工效率是人工的4~6倍,并且這種機(jī)械在現(xiàn)在的市場上并不多見,因此在設(shè)計(jì)初始,感到有點(diǎn)無從下手,在經(jīng)過查閱資料,請(qǐng)教老師和同學(xué),終于有了一定的效果。
為實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行元件互不干涉,并實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)緊湊,功能完整的目的,與一般常見的液壓式機(jī)器相比,有很大的出入,本次設(shè)計(jì)把液壓站放在機(jī)箱之外,原因是液壓站尺寸大,這樣就減輕了整機(jī)的重量,也縮小了尺寸。彎曲工作臺(tái)的合理布置,芯軸與成型軸的配對(duì)使用,這與以往的彎曲機(jī)械功能相同,不同之處在于兩邊的插座板功能各不相同 ,這樣在加大了所彎曲半徑的范圍,增強(qiáng)了其功能的同時(shí),也對(duì)較粗鋼筋和鋼管彎曲時(shí)提高了加工質(zhì)量。部分的設(shè)計(jì),由于缺乏一定的實(shí)際知識(shí),導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,因此在工作臺(tái)面上有部分的空間為結(jié)構(gòu)所占用。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)四年來大學(xué)課程的總的檢查與應(yīng)用提高,通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),不僅使我們加強(qiáng)學(xué)校學(xué)習(xí)與社會(huì)應(yīng)用的聯(lián)系,加快我們走上社會(huì)的步伐,更使我們了解到進(jìn)行實(shí)地設(shè)計(jì)的過程,了解了其步驟。當(dāng)我們走上工作崗位時(shí),我們能很快打開局面,因?yàn)槲覀円呀?jīng)對(duì)它熟悉了。由于這次設(shè)計(jì)的課題為工程實(shí)際課題,關(guān)于這方面的資料不多,特別是圖書館關(guān)于這方面的資料很少,需要我們花費(fèi)很大的精力去收集,并且,到現(xiàn)在還沒有這方面的產(chǎn)品,沒有見著實(shí)物,我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)有許多細(xì)節(jié)弄不明白,不知在現(xiàn)實(shí)中能不能實(shí)現(xiàn),或者合不合理。
在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多。首先,我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。我的課題是液壓鋼筋彎曲機(jī)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中,真正體會(huì)到了實(shí)踐的重要性。我曾到建筑工地去參觀學(xué)習(xí),了解現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備,真正從實(shí)際出發(fā)來考慮自己的設(shè)計(jì)。同時(shí),廣泛深入圖書館,實(shí)事求是,認(rèn)真查閱有關(guān)書籍資料,鍛煉了自己的分析問題、解決問題的能力。不可否認(rèn),在這個(gè)過程中,也遇到不少困難,所幸的是得到了張老師的悉心指導(dǎo),起到了點(diǎn)石成金的作用,大大啟發(fā)了我,使我能不斷前進(jìn)。
其次,認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性。這次設(shè)計(jì)我做了很多重復(fù)工作、無用功,但是這些重復(fù)工作和無用功積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)不能只在腦子里想其結(jié)構(gòu)、原理,必須進(jìn)行實(shí)際操作。另外,也應(yīng)從多個(gè)角度來思考問題的所在,嘗試其它的方法,以求找到最佳方法,因?yàn)榧词瓜氲暮芡昝溃綄?shí)際的設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)遇到很多想不到的實(shí)際問題。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,或多或少存在一些問題,希望老師給予指正。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)無論在做事或是在學(xué)習(xí)上,都使我懂得了很多,在今后的工作和學(xué)習(xí)中將使我受益匪淺。這次難忘的畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我知道:做每一件事,要么就不去做,否則就要做好。
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致 謝
畢業(yè)在即,回想起經(jīng)過的三個(gè)多月的作畢業(yè)設(shè)計(jì)日子,感觸良多。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己在大學(xué)里學(xué)習(xí)收獲的一次綜合的考察,在本次設(shè)計(jì)中我們可以在溫故已學(xué)知識(shí)的同時(shí),又可以查漏補(bǔ)缺,學(xué)習(xí)到新的知識(shí),更提高了自己綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
在本次的設(shè)計(jì)中,得到了很多人的幫助和支持。在這里我首先感激我的導(dǎo)師胡天明老師,是他在百忙之中抽出寶貴的時(shí)間來為我們輔導(dǎo),對(duì)于我的提問和設(shè)計(jì)中遇到的困難,都耐心的回答,并指出我的方案中的錯(cuò)誤和不足,同時(shí)他根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)給出自己的觀點(diǎn),讓我參考,這使我學(xué)到了很多書本中沒有的寶貴知識(shí),在胡老師的精心指導(dǎo)和悉心的關(guān)懷下我順利的完成了該次的設(shè)計(jì)工作。胡老師以其淵博的知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的責(zé)任心,給我的學(xué)習(xí)和生活都帶來了很大的影響,將使我終身難忘,并將激勵(lì)我在今后的學(xué)習(xí)工作中更加嚴(yán)格的要求自己,奮發(fā)向上,借此設(shè)計(jì)完成之際,再次向胡老師表示衷心的感謝,并致以崇高的敬意。
同時(shí)感謝我的同學(xué),在相互的探討中,使我受益匪淺,在他們的言語之中我也學(xué)到了一些新的知識(shí),對(duì)課題有了更深層次的理解,這對(duì)本次的設(shè)計(jì)來說是相當(dāng)重要的。在此,我感謝他們對(duì)我的無私幫助。
最后,我要感謝的是我身邊的一切老師和同學(xué),是他們創(chuàng)造了一個(gè)大的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓我的設(shè)計(jì)在這樣的氛圍中順利的進(jìn)行到最后。
本次設(shè)計(jì)一定還存在很多缺陷,希望各位老師能夠批評(píng)指正,多提寶貴意見。謝謝!
祝您身體健康,工作順利!
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