叉车液压系统设计哈工大

LOGO综合课程设计（II）液压系统设计哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO Contents设计题目1设计任务3进度安排5设计方法及步骤6目的和意义2设计参数4 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 1设计题目v 吨叉车工作装置液压系统设计 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系行走驱动装置工作装置 LOGO 2目的和意义v通过对叉车液压系统的设计，加深对液压传动系统及液压元件工作原理的理解，熟悉液压系统及元件的设计过程，进一步掌握液压系统及元件设计的技能，从而达到巩固液压传动课程学习内容，增长实际设计经验的目的。 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 3设计任务v拟定液压系统原理图；v选择液压系统的元件和辅件；v验算液压系统性能；v设计液压阀块和阀组； 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 3设计任务完成的工作量v绘制下列图纸： （1）液压系统原理图 A2 1张 （2）液压阀组装配图 A1或A0 1张 （3）液压阀块零件图 A1或A0 1张v编写设计说明书 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 4设计参数提升装置倾斜装置 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 4设计参数v设计参数v提升负载： 提升高度： 提升速度：v倾斜扭矩： 倾斜角度： 倾斜速度： 倾斜液压缸工作情况提升液压缸工作情况哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 5进度安排v第1周 了解课程设计任务、查阅相关资料 1天v第1周 了解课程设计步骤及设计方法 1天v第1周 按照设计步骤，计算液压系统主要参数 3天v第2周 完成液压系统原理图的确定及绘制 1天v第2周 完成液压系统的元件选型 2天 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 5进度安排v第2周 完成液压系统的验算 1天v第2周 完成液压阀组及阀块的设计草图 1天v第3周 绘制液压阀组及阀块的设计图 2天v第3周 整理和撰写设计说明书 2天v第3周 准备答辩 1天 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 6设计方法及步骤v工况分析v确定系统主要参数v拟定液压系统原理图v选择或设计液压元件和辅件v验算液压系统性能 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 1.5吨叉车工作装置液压系统设计实例已知参数v最大提升负载质量m（kg） 1530v提升高度h（m） 2v提升速度v（m/s） 0.2v最大倾斜扭矩T（N.m） 5000v倾斜角度（） 20 v倾斜角速度（/s） 12 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO v初步确定工作压力为15MPa哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 提升装置参数确定v假设活塞杆长度为2m，则其直径至少为0.1m。当提升装置使用的活塞杆直径为100mm时，提升负载的有效面积为活塞杆面积：v负载力为：v系统所需压力为：v应修改方案 22 3.14 0.14 4rodr dA 3 27.85 10 mrA 1530 9.81 15000LF mg N 15000 190.00785s rFP barA 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO v液压缸行程为1m, 活塞杆直径为50mm（80/50mm装置）提升装置的有效面积变为：位移减半，负载变为两倍取系统压力为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 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO v最大流量由装置最大速度决定。在该动滑轮系统中，装置的活塞杆速度是叉车杆速度(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 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 倾斜装置v取r=0.5m，倾斜力矩给定为T=5000Nm，因此所需力F为v该力由两个双作用缸提供，因此每个液压缸所需提供的力为5000N。v如果工作压力为150bar，则环形面积为：5000 100000.5F N 4 255000 3.33 10150 10Aa m 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO v先假设活塞直径D=32mm，面积给定，则活塞杆直径可以求出v为了保证环形面积大于所需值，活塞杆直径必须小于该计算值，取 ，则环形面积为：rod 0.0245 24.5d m mm rod 22d mm2 2 4 2a (0.032 0.022 ) 4.24 104A m 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO v验算工作压力倾斜机构所需最大压力为：v活塞面积计算为：4a 5000 1184.24 10FP barA 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 2 2 4 2p cyl 0.032 8.04 104 4A d m LOGO v所需最大速度给定为2 /s，先转换成弧度制，然后再转换成线速度v然后两个液压缸在拉伸期间所需的流量为v倾斜装置需要走过的行程为：v两个倾斜装置的可选尺寸为32/22mm/mm，行程为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 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 系统原理图的确定 LOGO 系统原理图的确定 LOGO LOGO 液压阀的选择v根据工作压力、流量、压力损失、工作形式等查找样本，进行选取 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 液压泵的参数确定v大泵vSauer-Danfoss目录中可查出，SNP2和SEP2系列有排量为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 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 电机功率计算11.35168 100 3.260,000W P Q kW DC 3.2 40.8P kW 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO 验算v压力损失v温升 哈尔滨工业大学流体控制及自动化系 LOGO哈尔滨工业大学流体控制及自动化系