竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計

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學校代碼：10410 序 號：050603 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 學 院： 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 指導教師： 二 OO 九年 五 月 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計對象是竹材旋切機的液壓系統(tǒng)。首先簡要介紹了竹材旋切機的組成 及其工作原理，其次對該液壓系統(tǒng)負責的竹材旋切機的進給運動進行了設(shè)計。本設(shè)計 在對液壓進給系統(tǒng)的設(shè)計過程中，先進行了總體方案設(shè)計。在選擇液壓的控制回路的 時候，在對各個回路進行了對比后我選擇了進油口節(jié)流調(diào)速回路；確定了基本回路后， 又確定了液壓系統(tǒng)的傳動形式，由于開式系統(tǒng)所具有的系統(tǒng)簡單和散熱條件好等優(yōu)點， 所以把傳動系統(tǒng)確定為開式系統(tǒng)。在擬定液壓系統(tǒng)原理圖后，對液壓元件及輔件進行 了設(shè)計、選擇，并對其進行校核。經(jīng)過計算后液壓缸選定為80毫米的液壓缸，液壓泵 選定為葉片泵，根據(jù)系統(tǒng)工作的最大功率我選擇的電動機為YB-A9B-L三相異步電動機。 在確定泵后，又對其他的元件及輔件進行了合理的選擇，最后確定各種元件后,進一步 完成了我的設(shè)計題目。 關(guān)鍵詞：竹材，旋切機，液壓系統(tǒng)，液壓傳動 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 2 Design on Hydraulic System of Bamboo Veneer Peeling Abstract:The graduation project is bamboo peeling machine hydraulic system. First of all, briefly introduced the composition of bamboo peeling machine and its working principle, followed by the hydraulic system is responsible for the peeling machine of Bamboo to the movement into the design. The design of the hydraulic drive system in the design process, the first overall program design. In the selection of the hydraulic control circuit in all the time, in contrast to all carried out after the loop speed control loop, I opted for cutting into the oil port speed loop; unloading loop with I chose the manual four-way valve 2 unloading of the loop; pressure loop, I chose a one-way valve controlled by fluid pressure of the loop. Fundamental loop defined after a hydraulic system to determine the form of the drive, open the system as a result of the system with simple and good thermal conditions, etc., so as to open the transmission system. In the preparation of schematic diagram of hydraulic system, the hydraulic components and accessories for the design, selection, and check them. After calculating the selected after the hydraulic cylinder 80 mm hydraulic cylinder, hydraulic pump selected for the gear pump, in accordance with the system I chose the ma×imum power for the motor line YB-A9B-L three-phase asynchronous motor. In determining the pump after the other components and accessories for a reasonable choice, after the finalization of the various components, and further to complete the design of my subject. Key words:bamboo,peeling machine, hydraulic system, fluid drive 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 3 目錄 摘 要 ...................................................................................................................................................................1 緒 論 .......................................................................................................................................................................4 引言 .......................................................................................................................................................................4 第一章 竹材旋切機的概述 .....................................................................................................................................5 1.1 竹材旋切機的結(jié)構(gòu)及其工作原理 ................................................................................................................5 1.2 基本參數(shù) .........................................................................................................................................................5 第二章 確定液壓系統(tǒng)方案 .....................................................................................................................................6 2.1 確定基本回路 .................................................................................................................................................6 2.2 同步回路的選擇 .............................................................................................................................................6 第三章液壓元件及輔件的設(shè)計、選擇 ...................................................................................................................8 3.1 初選系統(tǒng)工作壓力 .........................................................................................................................................8 3．2 計算液壓缸尺寸： ......................................................................................................................................8 3．3 液壓泵的選擇： ..........................................................................................................................................9 3．4 液壓輔助元件的計算及選擇 ....................................................................................................................10 3． 4． 1 油箱的設(shè)計 .....................................................................................................................................10 3． 4． 2 油箱的設(shè)計要點 [6]..........................................................................................................................11 3． 4． 3 油箱容量的計算 .............................................................................................................................11 3．5 其它元件、輔件的選擇 ............................................................................................................................12 3． 5． 1 吸油濾油器 .....................................................................................................................................12 3． 5． 2 選擇濾油器的基本要求 .................................................................................................................12 3.5.3 溢流閥的選擇 .....................................................................................................................................13 3..5.4 壓力表開關(guān)選擇 ...............................................................................................................................13 3． 5.5 閥板的設(shè)計 .......................................................................................................................................13 第四章 液壓系統(tǒng)性能的驗算 ...............................................................................................................................14 4.1 計算沿程壓力損失 .......................................................................................................................................14 第五章 液壓系統(tǒng)的一般使用和維護 ...................................................................................................................14 總結(jié) .........................................................................................................................................................................16 參考文獻 .................................................................................................................................................................18 致謝 .........................................................................................................................................................................19 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 4 緒 論 引言 我國屬于嚴重缺林的國家，由于經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高， “天然林保護 工程”的實施，使得木材供需矛盾十分突出。我國雖然森林資源貧乏，但竹類資源相 對十分豐富。 [1]我國是世界第一產(chǎn)竹大國，據(jù)全國第 6 次森林資源調(diào)查統(tǒng)計，全國現(xiàn)有 竹林面積 484.26 萬公頃，比第 5 次清查的 421.08 萬公頃又增加了 63.18 萬公頃。主要 產(chǎn)竹的南方 13 個省區(qū)竹林面積 1 萬公頃以上的縣（市）有 130 多個。 [2] 從 2001 年到 2004 年的 3 年時間里，全國竹產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從 370 億元增長到 450 億元，出口創(chuàng)匯從 6 億 美元增長到 8 億美元。 [3] 用具有資源豐富及代木性能良好的竹材代替木材使用, 是緩 解我國木材供給緊張的有效途徑之一竹材堅韌、柔軟、富有彈性, 經(jīng)過前期處理后就 可以旋切成表面滑、厚度均勻的竹單板竹單板用途甚廣, 經(jīng)涂膠、組坯、熱壓就可以 生產(chǎn)出薄竹膠合板在飲業(yè)方面, 用竹單板可以壓制一次性飯盒,減少了“ 白色污染” 竹單板邊腳料可作生產(chǎn)煙花、棒冰的原料在木材資源日益缺乏的今天, 為了綜合利用 竹材, 開發(fā)系列竹材加工設(shè)備已成為當務(wù)之急。 [4] 液壓傳動簡化了機器結(jié)構(gòu)，減少了 零件的數(shù)目。液壓傳動能在運動過程中能實現(xiàn)大范圍無級調(diào)速、調(diào)速方便。由于系統(tǒng) 充滿了油液，對各液壓件有潤滑和冷卻的作用，使之不易磨損，又由于容易實現(xiàn)過載 保護，因而壽命長。液壓傳動易于實現(xiàn)標準化、系列化、通用化，便于設(shè)計、制造和 推廣。因此，對竹材旋切機的進給運動采用液壓傳動對竹材旋切機的設(shè)計與研究具有 重要意義。 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 5 第一章 竹材旋切機的概述 1.1 竹材旋切機的結(jié)構(gòu)及其工作原理 竹材旋切機主要由兩大部分組成，即機械部分和液壓部分。其工作原理為：通過兩根 旋轉(zhuǎn)的摩擦導輥驅(qū)動竹材旋轉(zhuǎn)，同時由進經(jīng)油缸推動摩擦輥做進給運動，對被旋切竹 材始終保持一定的正壓推力，使被旋竹材在滾柱壓尺和刀刃處形成旋切，產(chǎn)出單板。 液壓系統(tǒng)的主要功能是通過進給油缸和摩擦導輥。在竹材為不同材質(zhì)和不同徑級的情 況下，始終對竹材產(chǎn)生一定的正壓推力。同時，還要執(zhí)行壓尺架的回轉(zhuǎn)和壓緊、壓緊 旋刀等工作。旋切過程中刀具只做切削振動，不做進給運動。工作原理如圖 1 所示。 這種旋切機床結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，有利于推廣。由于刀具無需進給運動，易實現(xiàn) 振動切削，降低切削功率，減少機床功率損耗。 圖 1 1.2 基本參數(shù) 竹材旋切機的基本參數(shù)如下： 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 6 旋切長度 1000mm； 旋切厚度 0.3-1.2mm； 旋切速度 15-20r/min； 進給速度 6m/min 第二章 確定液壓系統(tǒng)方案 液壓系統(tǒng)方案的確定是液壓系統(tǒng)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。目的是選擇回路，并把各 回路組成系統(tǒng)，以便以后確定原理。 理論課上，我們知道任何復(fù)雜的液壓系統(tǒng)都是由一些簡單的基本回路構(gòu)成的。液 壓元件又組成了基本回路。所以根據(jù)液壓系統(tǒng)的動作要求和性能特點選液壓元件組成 液壓系統(tǒng)。 這次畢業(yè)設(shè)計的竹材旋切機液壓系統(tǒng)要求簡單，液壓系統(tǒng)只需要完成進給動作， 但必須保證兩個油缸同步，設(shè)計系統(tǒng)必須能滿足所要求的動作，并考慮系統(tǒng)效率以及 經(jīng)濟上的一些問題。 2.1 確定基本回路 根據(jù)竹材旋切機的工作原理，要滿足旋切工作要求，液壓系統(tǒng)只需要完成進給動 作。因為液壓系統(tǒng)相對比較簡單，由于兩個液壓缸需要同步進給，所以必須采用同步 回路。 2.2 同步回路的選擇 2.2.1 調(diào)速閥的同步回路 如圖所 2 示，兩個液壓缸是并聯(lián)的，在它們的進油路上，分別串接一個調(diào)速閥， 調(diào)節(jié)兩個調(diào)速閥的開口大小，便可控制或調(diào)節(jié)進入或自兩個液壓缸流出的流量，使兩 個液壓缸在一個運動方向上實現(xiàn)同步，即單向同步。這種同步回路結(jié)構(gòu)簡單，但是兩 個調(diào)速閥的調(diào)節(jié)比較麻煩，而且還受油溫、泄露等影響，故同步精度不高，不宜用在 偏載或負載變化頻繁的場合。 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 7 圖 2 2.2.2 機械聯(lián)結(jié)的同步回路 如圖 3 所示，這種同步方法比較簡單經(jīng)濟，能基本上保證位置同步的要求，但由于機械零件在 制造、安裝上的誤差，同步精度不高。同時，兩個液壓缸的負載差異不宜過大，否則會造成卡死現(xiàn) 象。 圖 3 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 8 2.2.3 串聯(lián)液壓缸的同步回路 如圖 4 所示，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟，只要保證兩缸的有效面積相等，盡力減少兩油缸的制造誤差， 提高油缸的裝配精度，各緊固件精密封件的松緊程度力求一致。松開管接頭，一邊向缸內(nèi)充油，一 邊排氣，待油液清亮后再擰緊管接頭，并加強管路和油缸的密封，防止空氣進入油缸和系統(tǒng)內(nèi)。 圖 4 第三章液壓元件及輔件的設(shè)計、選擇 3.1 初選系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng) 濟條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí) 行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看出不經(jīng)濟； 反之，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必 然要提高設(shè)備成本。一般來說，對于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些， 行走機械重載設(shè)備壓力要選得高一些。 根據(jù)我所要設(shè)計的機器的特點，并參照有關(guān)資料，我初選系統(tǒng)工作壓力 5MP。 3．2 計算液壓缸尺寸： 其中 F 為 20000N，η 取 0.9 活塞面積 A=F/ηp=2.0×10 4/0.9×5×106=0.444×10-2m2 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 9 D=0.0752m 查表 [7]，取液壓缸的內(nèi)徑為 80mm，外徑為 95mm。 液壓缸工作壓力與活賽桿直徑，當液壓缸工作壓力 P≤10MPa 時，活賽往復(fù)速度比 為 1.33， [8]根據(jù)公式 d=D =39.84mm，因此本設(shè)計我取 d=40mm， 因此活塞桿直徑vv1? 為 40mm。 那么液壓缸實際計算工作壓力為 P= = =39.8×105Pa24DF?208.? 實際選取的工作壓力為 P=40×105Pa 確定油缸活塞面積 A 之后，還必須按最低進給速度驗算油缸尺寸。即應(yīng)保證油缸 有效工作面積 A 為： A≥ minvq qmim——流量閥最小穩(wěn)定流量，在此取流量閥最小流量為 50ml/min； vmin——活塞最低進給速度，本題給定為 15mm/min 根據(jù)上面確定的液壓缸直徑，油缸有效工作面積為： A= = ×0.08 =5.024×10 m224D?23? = ×10 =3.3×10 m2minvq1503?3 驗算說明活塞面積能滿足最小穩(wěn)定速度要求。 3．3 液壓泵的選擇： 液壓缸所需流量為 q=Av=πd 2/4×V=0.25×3.14×0.4 ×60=7.54L/min2 q=7.54L/min 按照常規(guī)選取液壓系統(tǒng)的泄露系統(tǒng)數(shù) k=1.1，則液壓泵的流量為 q =kq=1.1×7.54=8.29L/minp 查表 [7]選取葉片泵 YB-A9B-L.理論排量 4.45ml/r，理論流量 8.9L/min，電動機最 大功率 P=pq/η。 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 10 P=106×5×8.9×10-6/0.8×60=0.927kw 查表取電動機型號為 Y80M2-2：額定功率 1.1KW，效率 77%。 3．4 液壓輔助元件的計算及選擇 1） 根據(jù)葉片泵的額定流量 8.9L/min 查表（JB827-66） 。根據(jù)推薦管路通過流量 25L/min 的管徑為 8mm；管路通過 6.3L/min 的管徑為 5.6mm，所以選取公稱直徑 D=8mm 的鋼管，鋼管外徑為 14mm.管接頭連接螺紋 M14×1.5。 2）管接頭的類型 管接頭按材料可分為金屬管接頭、軟管接頭和快速接頭。通常選用金屬管接頭。 金屬管接頭又可分為擴口式管接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、球面焊式管接頭。 各管接頭的特點如下： 擴口式管接頭：利用管子端部擴口進行密封，不需其他密封件；結(jié)構(gòu)簡單，適用 于薄管連接，工作壓力〈8MP。 卡套式管接頭：利用卡套變形卡住管子進行密封，裝拆方便，但對管子尺寸精度 要求較高，工作壓力〈31.5MP。 焊接式管接頭：利用“0”型密封圈端面密封，連接牢固可靠，對管子尺寸精度要 求不高。管壁要求較厚，裝配時需要焊接。工作壓力〈31.5MP。 球面焊接式管接頭：利用球面進行密封，不需要其它密封件，但加工精度要求較 高，裝配時需要焊接。工作壓力≦35MP。 根據(jù)以上介紹的各種管接頭的特點，我選擇了擴口式管接頭，因為它的特點更適 合于我所設(shè)計的系統(tǒng)。 3．4．1 油箱的設(shè)計 油箱的作用是儲油、散發(fā)油的熱量、沉淀油的雜質(zhì)和使油中的氣泡上浮釋出；有 時油箱蓋還可以用作油泵裝置和其它液壓元件的底板。 油箱可分為開式油箱和閉式油 箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結(jié) 構(gòu)簡單，安裝維護方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱， 內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達 0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分 為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛 采用；圓罐形油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型 冶金設(shè)備中經(jīng)常采用。 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 11 3．4．2 油箱的設(shè)計要點 [6] （1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系 統(tǒng)停止工作時應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工作時又能保持適當?shù)囊何弧?（2）油箱底部做成適當?shù)男倍?，并設(shè)放油塞； （3）從構(gòu)造上應(yīng)考慮清洗換油方便，應(yīng)設(shè)置人孔，便于清洗污物； （4）箱壁上需裝油面指示器，油箱上并裝上溫度計； （5）油箱上應(yīng)有帶空氣濾清器的通氣孔，有時注油孔和通氣孔可兼用； （6）吸油管和回油管應(yīng)盡量遠隔開，吸油管離箱底的距離 H≧2D（管徑） 。距箱邊不小 于 3D，回油管插入最低油面以下，防止回油時帶入空氣。 （7）吸油側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離 空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的 2/3～3/4。 （8）吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與 箱底、箱壁距離一般不小于管徑的 3 倍。吸油管可安裝 100μm 左右的網(wǎng)式或線隙式過 濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器?；赜凸芸谝鼻?45°角并面向箱壁，以防止 回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱。 （9）為了防銹、防凝水，油箱內(nèi)壁應(yīng)用好的耐油涂料。 （10）為了保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油 及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度， 并在最低處設(shè)置放油閥。對于不易開蓋的油箱，要設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)部的清 理。 （11）油箱底部應(yīng)距地面 150mm 以上，以便于搬運、放油和散熱。在油箱的適當位置 要設(shè)吊耳，以便吊運，還要設(shè)置液位計，以監(jiān)視液位。 （ 12）對油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的注意。常用的方法有： ① 酸洗后磷化。適用于所有介質(zhì)，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。 ② 噴丸后直接涂防銹油。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。 因不受處理條件限制，大型油箱較多采用此方法。 ③ 噴砂后熱噴涂氧化鋁。適用于除水-乙二醇外的所有介質(zhì)。 ④ 噴砂后進行噴塑。適用于所有介質(zhì)。但受烘干設(shè)備限制，油箱不能過大。 考慮油箱內(nèi)表面的防腐處理時，不但要顧及與介質(zhì)的相容性，還要考慮處理后的 可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經(jīng)濟性，條件允許時采用不銹鋼制油 箱無疑是最理想的選擇。 綜合以上的設(shè)計要點，我設(shè)計我的油箱,但由于機器工作不頻繁，所以沒有設(shè)計溫 度計，并設(shè)計了兩個隔板。 3．4．3 油箱容量的計算 按經(jīng)驗公式計算油箱容積：V=（3-5）q p=5×8.9=44.5L 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 12 我所設(shè)計的油箱設(shè)有冷卻器，在這種情況下，油箱的長：寬：高為 1：1：1 到 1：2：3。油面達到油箱高度的 80%。油箱的長為 380mm,寬為 360mm,高為 300mm。 3．5 其它元件、輔件的選擇 3．5．1 吸油濾油器 濾油器有以下幾種形式、用途特性如下： （1）網(wǎng)式濾油器 裝在油泵吸油管上，可以保護油泵。特性為結(jié)構(gòu)簡單，通油能力大， 過濾效果差； （2）線隙式濾油器 過濾材料強度低，一般用于低壓系統(tǒng)，特性為結(jié)構(gòu)簡單，過濾效 果較好，通油能力大，但不易清洗； （3）紙芯濾油器 用于油的粗過濾，最好與其它濾油器聯(lián)合使用，特性為過濾效果好， 精度高，但易阻塞，無法清洗，需要換紙蕊； （4）燒結(jié)式濾油器 用于特別要求過濾質(zhì)量的液壓系統(tǒng)中，最好與其它濾油器合用， 特性是能在高溫下工作與承受較高壓力，抗腐蝕能力強，制造簡單，性能穩(wěn)定； （5）磁式濾油器 用于濾清帶磁性鐵屑與磨料，特性是效果好，維護復(fù)雜； （6）片式濾油器 用于一般過濾，特性為強度大，不易損壞，通油能力大。 3．5．2 選擇濾油器的基本要求 （1）過濾精度滿足要求； （2）能力滿足設(shè)計系統(tǒng)要求； （3）濾芯應(yīng)有足夠的強度，不至于因油液壓力而破壞； （4）在一定溫度下，有一定的耐久性； （5）能抵抗濾油的侵蝕； （6）容易清洗和更換濾芯； （7）價錢低廉。 由于液壓系統(tǒng)中對油的要求很高，尤其是油的過濾過程。因此濾油器的選擇非常 重要。所以敘述頗多。綜合各種濾油器的特性，我選擇了網(wǎng)式濾油器。泵的流量為 8.9L/min。由于經(jīng)驗公式告訴我濾油器過濾能力大于泵的流量的 2 倍，因此我選的濾油 器為 TLW-25。 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 13 3.5.3 溢流閥的選擇 由于我設(shè)計的系統(tǒng)中有閥塊，閥塊上有溢流閥、換向閥，所以溢流閥選板式溢流 閥，系統(tǒng)壓力為 5MP，流量為 8.9L/min。所以我選擇了直動式溢流閥型號為 Y1-25B。 3..5.4 壓力表開關(guān)選擇 由于是板式連接，系統(tǒng)管道公稱直徑 8mm。所以我選擇了型號為 KF-L8/12E 的壓力 表開關(guān)。 各種元件、輔件的詳細型號如表 3-1 所示： 表 3-1 吸油濾油器 XV-40×180J 40 壓力 0.3~0.6 損失 液位計 YW2-80T 溢流閥 DBD-8-10 葉片泵 YB-A9B-L 8.9L/min 電動機 Y80M2-2 1.1KW 壓力表 Y-60 空氣濾清器 查機械設(shè)計手冊取 D=45mm 3．5.5 閥板的設(shè)計 我所設(shè)計的閥板安有手動換向閥，直動式溢流閥，壓力表開關(guān)。根據(jù)所選的以上 幾種元、輔件的外形尺寸，初設(shè)計閥塊為 100×100×100 的立方體。 閥板如圖 3-2： 圖 3-1 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 14 1)為壓力油入口 2)回油口 3)側(cè)壓口 4）油液進系統(tǒng)口 5）油液出系統(tǒng)口 6）溢流閥瀉油口 7）溢流閥 進油口 8）換向閥進（出）油口（A ）9）換向閥進油口 10）B 口 11）換向閥出油口 第四章 液壓系統(tǒng)性能的驗算 4.1 計算沿程壓力損失 根據(jù)經(jīng)驗可得，一般換向閥的損失為 0.1MPa，背壓閥一般為 0.3～0.5MPa ，取背 壓閥為 0.3MPa，溢流閥也為 0.1MPa，因此管路總的壓力損失為： ΔP=0.1+0.3+0.1=0.5Mpa 4.2 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升驗算 由于本系統(tǒng)功率小， ，效率高，發(fā)熱少，所取油箱容量又較大，故不必進行系統(tǒng)溫 升的驗算。 第五章 液壓系統(tǒng)的一般使用和維護 1）油箱中的液壓油經(jīng)常保持正常油面。配管和油缸容量很大時，最初應(yīng)放入足夠數(shù)量 的油。在啟動之后，由于油進入管道和油缸，油面會下降，甚至使濾油器露出油面。 因此必須再一次補油。再使用過程中，還會經(jīng)常發(fā)生泄露，應(yīng)該在油箱上設(shè)置液位計， 以便以后經(jīng)常觀察和補油。 2）液壓油應(yīng)該經(jīng)常保持清潔，檢查油的清潔應(yīng)經(jīng)常與檢查油面同時進行。 （1）油桶上不要積聚雨水和塵土，也不要直接放在地上； （2）在檫試泵，閥或油的容器時要極力防止不屑之類落入油中； （3）油箱要經(jīng)常清洗，在灌油時應(yīng)通過 120 目以上的濾油器； （4）洗滌配管，一般應(yīng)先用透平油清洗 4-5 小時，然后用與使用油相同的油清洗 4-5 小時； （5）最好不使用銅管作為液壓系統(tǒng)的配管，一定要使用時，可放在油中浸 24 小 時以上，使生成不治性的薄膜后再安裝； （6）油需要經(jīng)常檢查和更換，工作油的情況應(yīng)經(jīng)常加以注意和檢查。更換工作油 期限，由于使用條件，使用地點而有很大的出入，一般來說，大概一年更換一次，在 連續(xù)運轉(zhuǎn)、高溫、高濕、塵土多的地方，需要縮短換油的周期。 3）油溫應(yīng)適當，油箱的油溫一定不能超過 60℃。一般液壓機械在 35-60℃圍內(nèi)工作比 較合適。從維護的角度看也應(yīng)絕對避免油溫過高。若油溫有異常的上升時，應(yīng)立刻 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 15 停機進行檢查。常見有以下原因： [12] （1）油的黏度太高； （2）受外界的影響（例如開關(guān)爐門的液壓裝置等） ； （3）回油設(shè)計不好，例如效率太低、采用的元件容量太小、流速過高等所至； （4）油箱容積太小、散熱慢（一般來說油箱容量在油泵每分鐘的 3 倍以上才可） ； （5）閥的性能不好，例如容易發(fā)生震動就有可能引起異常發(fā)熱； （6）由于油質(zhì)變壞，阻力增大； （7）冷卻器的性能不好，例如水量不足、管道內(nèi)有水圬等。 4）回路里的空氣應(yīng)完全排除掉。回路里進入空氣后，因為氣體的體積和壓力成反比。 所以隨著負荷的變動，油缸的運動也要受影響。另外，空氣優(yōu)勢造成油液變質(zhì)和發(fā)熱 的很大原因，所以應(yīng)特別注意以下各列事項： （1）為了防止回油管回油時帶入空氣，回油管必須插入油面以下； （2）入口濾油器堵塞后，吸入阻力大大增加，溶解在油中的空氣分離出來，產(chǎn)生 所謂的空蝕現(xiàn)象； （3）吸入管和泵面密封部分等各個低于大氣壓的地方應(yīng)注意不要漏入空氣； （4）油箱的油面應(yīng)盡量大些，吸入側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，以達到消除氣泡的 目的； （5）管路及油缸的最高部分均要有放氣孔，在起動時應(yīng)放掉其中的空氣。 5）裝在室外的液壓裝置使用時應(yīng)注意以下幾項： （1）屋外隨著季節(jié)的不同溫度變化比較劇烈，因此盡可能使用黏度指數(shù)大的液壓 油； （2）由于溫度變化，油箱中水蒸氣會凝成水滴在冬天應(yīng)每星期進行一次檢查，發(fā) 現(xiàn)后應(yīng)立即除去； （3）在屋外因為贓物容易進入油中，因此要經(jīng)常換油。 6）在初次啟動油泵時，應(yīng)注意以下事項： （1）向泵里灌滿油； （2）檢查轉(zhuǎn)動反向是否正確； （3）入口和出口是否接反； （4）用手試轉(zhuǎn)； （5）檢查吸入側(cè)有否漏入空氣； （6）在規(guī)定的轉(zhuǎn)速內(nèi)啟動和運轉(zhuǎn)。 7）在低溫下啟動油泵時，應(yīng)注意以下事項： （1）在寒冷地帶或冬天啟動油泵時，應(yīng)該開開停停，往復(fù)幾次使油溫上升、液壓 裝置運轉(zhuǎn)靈活后，再進行正式運轉(zhuǎn)； 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 16 （2）在短時間內(nèi)用加熱器加熱油箱，以提高油溫，是較好的。但這時泵等裝置還 是冷的，僅僅油是熱的，很容易造成故障，應(yīng)注意。 8）其它 （1）在油泵啟動停止時，應(yīng)使溢流閥卸荷； （2）溢流閥的調(diào)定壓力不得超過液壓系統(tǒng)的最高壓力； （3）應(yīng)盡量保持電磁閥的電壓穩(wěn)定，否則可能會導致線圈加熱。 （4）易損零件如密封圈等，應(yīng)經(jīng)常有備品，以便及時更換 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 17 總結(jié) 本設(shè)計雖然經(jīng)過多次校核，但是在很多細節(jié)方面都存在不足，仍然需要在實踐的 過程中不斷改進，不過這種設(shè)計方案結(jié)構(gòu)簡單，精度高，取材價格比較低廉，從而大 大降低了成本。 本設(shè)計從開始設(shè)計到結(jié)束任務(wù)的這一段時期，我學到了很多知識，對我的專業(yè)有 了更深入的了解，頭腦中開始有了真正的機械意識。在沒有接觸實際的設(shè)計時，我還 只是停留在理論的層面，并且沒有接觸實際的理論也是比較容易被遺忘的，在剛剛開 始設(shè)計任務(wù)的那段時間里，我是非常著急的，因為很多理論上的東西不知道怎么與設(shè) 計結(jié)合，并且因為沒有實踐的經(jīng)驗，很多機構(gòu)都想象不出來，不知道設(shè)計怎樣的機構(gòu) 才能達到目的要求。所以我就多次到金工實習工廠去接觸我們曾經(jīng)見過但是都沒有留 心的各種機器，深刻了解各種機構(gòu)的運動原理，并且我的指導老師有著淵博的理論知 識和長期的實際工作經(jīng)驗，從他那里我學到了很多知識，老師嚴謹?shù)淖黠L和認真的工 作態(tài)度都深刻地影響到了我，我想，這段時期從老師那里學到的東西無論是在今后的 工作上還是在生活上對我都將具有非常重要的意義，我會銘記在心，時刻不忘老師對 我的教導。在這段時間當中，我不僅對實踐方面的知識有了更深入的體會，在理論上 也有了較大的提高，以前的理論可以說是空的理論，只有與實踐相結(jié)合的理論才能有 說服力，才能讓人銘記于心。同時，在繪圖方面也有了較大的提高，不善電腦繪圖的 我在這段時間當中對電腦輔助繪圖了解的更加透徹了，開始的時候?qū)@方面的知識還 比較生疏，遇到問題我就及時去請教老師和同學，盡量在我的能力范圍之內(nèi)將我的圖 紙完成到最好，將設(shè)計完善到更好的標準。 總的來說這次畢業(yè)設(shè)計是比較成功的設(shè)計，它使我學到了很多有用的東西，拓寬 了知識面。這幾年所學的知識運用到畢業(yè)設(shè)計當中，為我的大學生活畫上了一個圓滿 的句號。畢業(yè)設(shè)計很快就結(jié)束了，在本次畢業(yè)設(shè)計中，我又學習了很多的知識，并且 把我在這幾年中學習的知識進行了一次融會貫通，特別是機械設(shè)計、機械制造、液壓 傳動、工程材料、公差配合與測量和工程制圖等專業(yè)知識又進行了一次系統(tǒng)的理解和 掌握，讓我充分的了解了它們之間的聯(lián)系。有機的掌握了完成一次設(shè)計所需要的各個 方面的知識。但由于本人的知識有限，因此在設(shè)計中不可避免的會出現(xiàn)一些這樣或那 樣的問題，例如當我把我的圖紙打印出來拿給導師審閱時，導師指出了一些問題：我 的液壓控制部分如何來保證兩個液壓缸所進的液壓油是相同的。當時我恍然大悟，但 由于時間緊迫我會在以后的設(shè)計中注意這個問題。同時我覺得我在以后的設(shè)計中會把 我的知識進行擴展，盡量把計算機與液壓結(jié)合起來，這樣不僅控制方便還可以提高它 的工作效率。 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 18 參考文獻 [1] 雷加富.中國竹資源和竹產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[A].竺肇華.中國熱帶地區(qū)竹藤發(fā)展[M].北 京：中國林業(yè)出版社，2001：3-11 [2] 中國綠色時報[N],2005-11-04 [3] 余穎.竹材加工方法分析（J）.林業(yè)機械與木工設(shè)備，2007，35（8）：47 [4] 張清,劉以群,徐濤.竹材旋切機的設(shè)計（J）.林業(yè)機械與木工設(shè)備,2003,35(1): 21-24 [5] 何德芳，崔成法，曾奇軍，宋潔.竹單板旋切工藝的初步探析（J）.木材工業(yè)， 2001，15（6）：29-30 [6] 陳奎生.液壓與氣壓傳動，武漢：武漢理工大學出版社，2001.8 [7] 《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組.機械設(shè)計手冊下冊第二版（Z）.北京：化學工業(yè)出版社， 1985 [8] 王守城，段俊勇.液壓元件及選用,北京：化學工業(yè)出版社，2007.1 [9] 石允寶，張志杰.林業(yè)機械與木工設(shè)備（J）.無卡軸旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計初探， 1998，26（7）：12-14 竹材旋切機液壓系統(tǒng)設(shè)計 19 致謝 時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已 日趨臨近，畢業(yè)設(shè)計的完成也隨之進入了尾聲。 在設(shè)計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到設(shè)計的順利完成， 有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！經(jīng) 過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由 于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起 工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導師 龔水泉老師。龔老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到 設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了 我悉心的指導。我的設(shè)計較為簡單但煩瑣，但是龔老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。 除了敬佩龔老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜 樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 “經(jīng)師易得，人師難求” ，借此機會再次向龔 老師表示最衷心的感謝！ 其次要感謝我的同學對我無私的幫助，特別是在電腦的使用 方面，正因為如此我才能順利的完成設(shè)計。再次要感謝我的母?！鬓r(nóng)業(yè)大學， 是母校給我們提供了優(yōu)良的學習環(huán)境；在這里還要感謝一位無言的老師：圖書館。我 在那里查閱了許多的專業(yè)書籍，并且掌握了大量的關(guān)于液壓方面的知識，沒有它的幫 助我也不會這么順利的完成我的畢業(yè)設(shè)計。最后，我還要感謝所有教育過我的老師， 你們傳授給我的專業(yè)知識是使我不斷成長的源泉，也是完成本設(shè)計的基礎(chǔ)。在此，我 再說一次謝謝！謝謝大家！