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2.6 液压系统
根据工作情况选择液压泵,组合机床在负荷较大并有快速和慢速工作行程。因此选择限压式变量泵。
2.6.1 Z轴液压泵的确定
(1)液压泵的最大工作压力Pp(Pa)
液压缸的最高工作压力出现在工作工进阶段,此时液压力要克服切削力和摩擦力
F摩=G-F`
式中:F摩 ——滑台克服摩擦力(N)
G ——动力箱、多轴箱等移动部分总重量(N) F`——平衡块的拉力(N) 代入式中 F摩 =m总 g-m 平衡块g = 420×10-357×10
=630N
切削力: F切=1071.79N
F= F摩 + F切 =630+1071.79 =1701.79N
HY25IA液压滑台的油缸直径为63mm,活塞杆直径为35mm.
3.14?(63?35)2A===0.62×10-3㎡
44?d2则:P1=F/A=1701.79/0.62×10-3=2.75MPa
此时液压缸的输入流量较小,且进油路元件较小,故泵至缸间的进油路压力损失估取为△P=0.5MPa,则液压泵最高工件压力Pp
Pp?P1+△P=2.75+0.5=3.25MPa
考虑压力储备,液压泵的最高压力为
Pp=3.25×(1+25%)=4.06MPa
(2)液压泵的最大流量
液压泵的最大供油量qP?K(Σq)max 式中:K——系统的泄漏系数
(Σq)max ——同时动作时的液压执行器的最大流量(m3/s) 计算qP 按液压缸的最大流量(16L/min)进行估算,取泄漏系数K=1.1,则: qP ? 1.1×16=17.6L/min (3)液压泵的规格
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查得:YBN-20N-JB型限压式变量叶片泵能满足上述估算得出的压力和流量
要求:该泵的流量为18.75L/min,调压范围为2.0~7.0MPa,开始变量之压力为5.0 MPa,最大转速为1800r/min,最小转速为600r/min。
(4)液压泵的驱动功率计算与电动机的选取 叶片泵的总效率ηP=0.75,则
NP=
pPqP?P
4.06?106?17.6?10?6=
0.75?60=1.59kw
式中:NP——液压泵的驱动功率(kw)
查得:Y100L2-4型封闭式三相异步电动机满足上述要求。其转速为1430r/min,额定功率3.0kw
2.6.2 Y轴液压动力的确定
(1)液压泵的最大工作压力Pp(Pa) Y轴液压缸要驱动工件、夹具、工作台等。 工作台的质量 V工=630×320×45
=9.072×103m3
-
m工 = ρV工=7.0×103×9.072×10-3 =63.504㎏
液压滑台滑块的质量V滑=630×250×56+2×630×40×45
=11.09×10-3m3
m滑 =7.1×103×11.09×10-3 =77.63㎏ 由于夹具未设计,估算m夹=10㎏ 则总质量m总=m+ m工 + m滑 +m夹 =9.156+63.504+77.63+10 =160.29㎏ 液压缸需要的力F=fm总 g
式中:f——摩擦力f=0.1 g——重力加速度 代入式中:F=fm总 g=0.1×160.29×10
=160.29N
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HY32IA液压滑台油缸的压强在后退时最大,工作面积
A=
?(D?d)243.14?(80?55)2==0.49×103m3
4则最高工作压力P2=F/A=160.29/0.49×10-3
=0.33MPa
泵到缸间的进油路压力损失估取为△P=0.5MPa 算得液压泵的最高工作压力PP为
Pp?P1+△P=0.33+0.5=0.85MPa
(2)液压泵的最大流量
液压泵的最大供油量按液压缸的最大输入流量(20L/min)进行估算,泄漏系数K=1.1,则
qP ?1.1×20=22L/min
因为YBN-40N-JB型限压式变量泵的流量为37.5L/min,调压范围在2.0~7.0MPa,并且Y轴是流量22L/min小于37.5L/min,它的最小压强为0.85 MPa,而YBN-40N-JB调压范围在2.0~7.0MPa,因此设置了一个减压阀,使符合压力要求。
2.6.3 拟定液压系统图
根据机床动作顺序,拟定液压系统原理图(如2-13),系统的电磁铁动作顺序见(表2-11)
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图2-12 钻孔组合机床液压系统原理图 表2-11 钻孔组合机床电液压系统磁铁动作顺序
工况 启动 Z轴快下 Z轴工进 Z轴死挡铁停留 Z轴快上 Y轴前进 (续表) Y轴死挡铁停留 - -
1YA - + + + - - 2YA - - - - + - 3YA - + - - - - 4YA - - - - - - 5YA - - - - - + SP - - - - - - - - - + 35

