油压缓冲器设计计算
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液压油缸压力计算公式液压油缸设计计算公式液压油缸(也称为液压缸)是将液压能转化为机械能的设备,它是液压系统中的关键组成部分。
在液压系统中,通过在液压缸两端施加不同的压力,使活塞在缸内运动,从而实现工作负载的移动、提升或压缩等操作。
液压油缸的设计计算需要考虑以下几个因素:负载大小、工作压力、缸径、活塞杆直径、活塞杆材料、油缸结构等。
下面是一般液压油缸设计计算的几个常用公式。
1.计算液压油缸的工作面积:液压油缸的工作面积可以根据液压系统的要求和负载大小来确定。
工作面积的计算公式如下:A=F/P其中,A表示油缸的工作面积,F表示需要承载的负载,P表示液压系统中的工作压力。
2.计算液压油缸的压力:液压油缸的压力可以根据所施加的负载和工作面积来确定。
压力的计算公式如下:P=F/A其中,P表示液压油缸的工作压力,F表示需要承载的负载,A表示油缸的工作面积。
3.计算液压油缸的活塞杆材料选取:液压油缸的活塞杆材料需要根据所承载负载和工作压力来选择,以满足强度和刚度的要求。
常见的活塞杆材料有碳钢、不锈钢、铬钼合金钢等。
一般用弯曲应力公式进行计算,考虑到材料的抗弯刚度,活塞杆的直径可以根据以下公式得到:d=((32*M*L)/(π*σ))^(1/3)其中,d表示活塞杆的直径,M表示活塞杆所承受的最大弯矩,L表示活塞杆的长度,σ表示选定材料的抗弯应力。
4.计算液压油缸的活塞直径:液压油缸的活塞直径可以通过活塞面积和活塞杆直径计算得到。
计算公式如下:D=(4*A)/(π*d^2)其中,D表示液压油缸的活塞直径,A表示油缸的工作面积,d表示活塞杆的直径。
5.计算液压油缸的油缸容积:液压油缸的油缸容积可以通过活塞面积和活塞行程来计算。
计算公式如下:V=A*l其中,V表示油缸的容积,A表示油缸的工作面积,l表示活塞的行程。
通过上述公式的计算,可以得到液压油缸的设计参数,从而满足液压系统的工作要求。
需要注意的是,在实际设计过程中,还应该考虑其他因素,如密封结构、摩擦损失、液压系统的动态响应等,以确保液压油缸的安全可靠运行。
2018年5月第46卷第10期机床与液压MACHINETOOL&HYDRAULICSMay2018Vol 46No 10DOI:10.3969/j issn 1001-3881 2018 10 015收稿日期:2017-01-03作者简介:孟祥(1994 ),男,硕士研究生,研究方向为基于MBD的数字化设计制造㊂E-mail:mengxiang07111@163 com㊂液压缓冲器节流杆优化设计孟祥1,李志刚1,周成2(1 南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;2 南京理工大学工程训练中心,江苏南京210094)摘要:对液压缓冲器节流杆进行优化设计㊂建立液压缓冲器节流杆优化模型,以节流杆尺寸参数为设计变量,以缓冲过程平均减速度和最大缓冲行程为目标函数,通过线性组合法构架多目标评价函数,采用多岛遗传算法,寻求节流杆尺寸的最优设计㊂优化结果表明:优化后的节流杆具有更好的缓冲性能㊂对该型液压缓冲器的改进设计提供了一种可行的方案和参考㊂关键词:液压缓冲器;节流杆;数学模型;优化设计中图分类号:TH137㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1001-3881(2018)10-060-3OptimizationDesignofThrottleRodforHydraulicBumperMENGXiang1,LIZhigang1,ZHOUCheng2(1 SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,NanjingJiangsu210094,China;2 EngineeringTrainingCenter,NanjingUniversityofScienceandTechnology,NanjingJiangsu210094,China)Abstract:Optimizationdesignforthrottlerodofhydraulicbumperwascarriedout.Anoptimizationmodelforthrottlerodofhy⁃draulicbumperwasestablished.Takingthethrottleroddimensionparametersasdesignvariablesandtheaveragedecelerationandmax⁃imumbufferstrokeofbufferingprocessastheobjectivefunctions,thelinearcombinationmethodwasusedtoframemultiobjectiveevaluationfunction,multiislandgeneticalgorithmwasusedtoseekoptimaldesignforthesizeofthethrottlerod.Theoptimizationre⁃sultsshowthattheoptimizedthrottlerodhasbetterbufferperformance.Itprovidesafeasibleschemeandreferenceforimprovingdesignofthehydraulicbumper.Keywords:Hydraulicbumper;Throttlerod;Mathematicalmodel;Optimizationdesign㊀㊀液压缓冲器在车辆㊁建筑等行业有着广泛的应用,液压缓冲器利用流体流动的黏性阻尼作用,转化机械能为压力能和热能,用来延长冲击负荷的作用时间,吸收并转化冲击负荷的能量,具有很好的缓冲吸振作用㊂为了使缓冲器有更好的缓冲性能,对液压缓冲器进行优化设计是十分有必要的[1-6]㊂文献[7]中利用粒子群法对缓冲器进行优化,使缓冲力大大降低,减速过程更加缓慢,缓冲效率显著提高;文献[8]中则采用遗传算法进行优化,使缓冲过程更加平稳,缓冲性能得到提高,优化效果明显㊂作者对液压缓冲器的节流杆进行优化设计,根据行业标准的要求,为提高缓冲器的缓冲性能,以缓冲过程中的加速度和缓冲行程为优化目标,以节流杆直径为设计变量,采用遗传算法进行寻优㊂1㊀缓冲器力数学模型1 1㊀缓冲器结构简介文中所研究的是采用弹簧复位的芯棒式液压缓冲器,由底座㊁外筒体㊁节流杆㊁活塞环㊁锁紧帽㊁下封头㊁活塞筒㊁上封头㊁复位弹簧㊁弹簧垫㊁减震垫㊁顶杆㊁限位开关等组成,其结构如图1所示㊂图1㊀液压缓冲器结构组成该型液压缓冲器的工作原理如下:缓冲器底座通过螺栓固定在井道坑底,复位弹簧带有初始预压载荷㊂当轿厢或对重下落时与缓冲器上的减震垫碰撞冲击,使得活塞筒向下运动,挤压复位弹簧且将外筒腔(记为Ⅰ腔)中的液压油挤入活塞筒空腔(记为Ⅱ腔)内,液体经过节流环孔时产生液压阻力,在液压阻力和弹簧阻力的共同作用下实现对轿厢或对重的缓冲减速;复位时,由于Ⅱ腔内存在真空(Ⅱ腔体积大于Ⅰ腔,在缓冲过程中Ⅱ腔液体未充满),故轿厢或对重仅在复位弹簧作用下完成复位动作㊂1 2㊀缓冲器力数学模型轿厢或对重向下运动时,外筒体Ⅰ腔中的液体只能由节流杆与下封头上的阻尼孔之间的环形变截面流入活塞筒Ⅱ腔,从而形成液压阻力,液压阻力公式的推导过程如下:公式推导过程中各变量的含义如下:d0为下封头外径;A0为下封头活塞工作面积;ax为环形节流孔面积;qn为节流孔流量;ρ为液体密度;p1为Ⅰ腔内液体压力(外筒体内);p2为Ⅱ腔内液体压力(活塞筒内);wᶄ为Ⅰ腔内液流进入Ⅱ腔时相对速度;w为Ⅰ腔内液流进入Ⅱ腔时绝对速度;w0为Ⅰ腔内液流绝对速度;v为活塞运动速度;K为缓冲器液压阻力系数;K1为弹簧刚度系数;dx为缓冲中弹簧量(即活塞筒位移量);F0为弹簧初始预压载荷㊂(1)流量连续(质量守恒)方程液体由Ⅰ腔流入Ⅱ腔时有如下关系式:ρA0dx=ρqndt(1)因dxdt=v,式(1)可表示为:A0v=axwᶄ(2)因此:wᶄ=A0axv(3)Ⅰ腔液流绝对速度为:w=wᶄ-v=A0-axaxv(4)(2)能量守恒方程液体由Ⅰ腔流入Ⅱ腔时有如下关系式:p1ρ+w202=p2ρ+w22+Hr1(5)因为w0=0,p2=0,将式(4)代入式(5)可得:p1=ρw22+Hr1=Kρw22=Kρ2(A0-ax)2a2xv2(6)(3)活塞提供的液压阻力方程活塞受力即液压缓冲器提供的液压阻力:Fϕh=p1A0(7)将式(6)代入式(7)得:Fϕh=Kρ2A0(A0-ax)2a2xv2(8)为了便于计算时程序的编制,式(8)可表示为:Fϕh=Kρ2A0(A0ax-1)2v2(9)在缓冲过程中,由于弹簧处于挤压状态亦产生缓冲阻力,则液压缓冲器提供的弹簧阻力为:F1=K1dx+F0(10)采用四阶Ronge⁃Kutta法[9]求解上文建立的计算模型,可以得到液压缓冲器的位移㊁速度和压力随时间变化关系㊂2 优化模型的建立以节流杆随行程变化的直径为设计变量,即以图2中所示的di为设计变量,共8个设计变量㊂图2㊀节流杆设计变量将节流杆各圆锥段的折点直径作为设计变量(d1d2 d8)但是节流杆直径存在一定的范围,即:(1)要保证节流杆在受压情况下的压杆稳定性;(2)节流杆必须能从活塞下封头的节流孔内穿过㊂基于这样的尺寸要求,则节流杆直径作为设计变量的变化范围是diminɤdiɤdimax(i=1,2, ,8),其中dimin=23 7mm(满足压杆稳定的最小直径),dimax=24 9mm(能够通过节流孔的最大直径)㊂优化目标函数即多目标评价函数的建立,采用线性加权法,加权系数分别取α=0 3㊁β=0 7,且满足α+β=1,构建的评价函数如式(11)所示,其中a0为优化前的缓冲过程平均减速度,H0为优化前的最大缓冲行程㊂f(X)=αaa0+βHH0(11)综上,选取节流杆尺寸作为设计变量,以多目标评价函数f取最小值作为优化目标,对应的液压缓冲器优化数学模型如式(12)所示:Minimize:f(X)=αaa0+βHH0while:X=(d1d2 d8)T(12)Subjectto:diminɤdiɤdimax(i=1,2, ,8)㊃16㊃第10期孟祥等:液压缓冲器节流杆优化设计㊀㊀㊀3㊀优化实施与结果分析基于iSIGHT优化平台,根据前文所述的缓冲力以及优化数学模型,建立液压缓冲器多目标优化模型,其流程图如图3所示㊂图3㊀优化流程图对节流杆直径进行寻优,由于设计变量较多,故选用全局寻优能力较强的多岛遗传算法,对设计变量空间内进行寻优计算㊂多岛遗传算法是在每一个 岛 上对子种群进行优化,与此同时,每隔一定代数进行迁移操作,不断寻求最优解㊂图4㊀优化进程图该液压缓冲器的优化进程如图4所示,可以看出:缓冲性能的多目标评价函数的变化约从12000点(即120代)逐渐开始趋于平缓,即缓冲性能的多目标评价函数逐渐趋于收敛㊂图4中每100点对应一次迭代㊂优化前后节流杆尺寸对比如表1所示,缓冲特性参数优化前后数值对比如表2所示㊂表1㊀节流杆尺寸优化前后对比mm行程节流杆直径初值优化值取整023.723.78623.82023.823.80923.85023.923.82123.88024.023.91623.912524.224.12024.117524.524.39824.422524.624.79324.827524.828.99624.9表2㊀缓冲性能优化前后对比结果对比优化前优化后变化率/%缓冲过程平均减速度a/(m㊃s-2)-3.021-2.535-15.14缓冲行程H/mm266.895230.299-13.71㊀㊀缓冲过程中减速度-时间曲线㊁缓冲行程-时间曲线对比如图5和图6所示,可以看出:缓冲过程的时长略有增大而使得缓冲过程平均减速度减小,缓冲行程较优化前有所缩短㊂图5㊀减速度-时间曲线㊀㊀图6㊀缓冲行程-时间曲线4㊀结论通过对该液压缓冲器节流杆尺寸参数进行优化计算,缓冲过程中平均减速度和缓冲行程都有一定幅度的减小,达到了以提高缓冲器缓冲性能为目标的节流杆尺寸优化设计㊂该方法为此类型结构形式的液压缓冲器节流杆尺寸参数优化设计提供了技术途径,具有一定的应用前景㊂参考文献:[1]汪云峰,谭宗柒.基于AMESim/Matlab的液压缓冲器仿真与优化[J].机床与液压,2008,36(3):167-168,203.WANGYF,TANZQ.SimulationandOptimizationofHydraulicShockAbsorberBasedonAMESim/Matlab[J].MachineTool&Hydraulics,2008,36(3):167-168,203.[2]阳雄,张锡文,王学芳.油压缓冲器的优化设计[J].液压与气动,2003(4):33-35.YANGX,ZHANGXW,WANGXF.TheOptimizingDesignofOilShockAbsorber[J].ChineseHydraulics&Pneumatics,2003(4):33-35.[3]张新.液压冲击器的优化设计[J].矿业研究与开发,1998,18(4):26-29.ZHANGX.OptimizingDesignofHydraulicHammer[J].MiningResearchandDevelopment,1998,18(4):26-29.[4]赖宇阳.ISIGHT参数优化理论与实例详解[M].北京:北京航空航天大学出版社,2012.[5]马星国,吴琼,尤小梅,等.渐变节流液压缓冲器特性分析与结构优化[J].机床与液压,2015,43(19):100-104.MAXG,WUQ,YOUXM,etal.PerformanceAnalysisandStructuralOptimizationofGradualThrottlingHydraulicBuff⁃er[J].MachineTool&Hydraulics,2015,43(19):100-104.[6]李鹏,李永建,王瑞林.大口径狙击步枪液压缓冲器优化分析[J].兵工自动化,2006,25(6):39-40,47.LIP,LIYJ,WANGRL.OptimizationAnalysesofHydrau⁃licBumperforBigCaliberSniperRifle[J].OrdnanceIn⁃dustryAutomation,2006,25(6):39-40,47.[7]孙爽.多孔式液压缓冲器仿真与优化设计[D].大连:大连理工大学,2006.[8]林玮.液气缓冲器的动态特性分析及优化[D].大连:大连理工大学,2006.[9]李庆扬.数值分析[M].武汉:华中科技大学出版社,1982.㊃26㊃机床与液压第46卷。
挖掘机液压油缸缓冲装置的设计方法与分析来源:毕业论文网一、引言随着工程机械液压技术和市场的发展.要求挖掘机等丁程机械液压缸活塞运动速度越来越高,其往复频率和运动速度也越来越高,有的甚至高达每秒几十米。
为避免产生强烈撞击和振动,保证系统平稳工作,防止传动部件损坏,提高系统的工作性能和寿命,必须在其运动结束前进行缓冲。
二、挖掘机液压油缸的缓冲方法目前,挖掘机液压油缸缓冲的方法基本有两种:一种是液压缸外部控制,即在液压缸的控制回路上,安装节流阀或其它形式的流量控制装置进行缓冲,其结构较复杂:另一种是液压缸内部控制.即在液压缸内部设计缓冲装置来实现缓冲,其结构简单、1二作可靠、体积小、缓冲一I~ii较好,因而得到广泛应用。
本文采用的设计方法即为内部缓冲装置三、设计方案挖掘机双作用液压缸缓冲装置正常稳定T作的主要因素是活塞杆和缸筒具有较好的同轴度。
这~同轴度是通过活塞杆和缸筒分别与前后端盖、活塞的间隙配合及各部件的形位公差来保证的,实践中由于设计、制造、装配、使用等因素的影响,常常使这一同轴度难以控制,这样就使得缓冲装置难以正常]:作,经常发生拉伤、胶合甚至损坏液压缸的情况。
为了保证液压缸缓冲正常稳定工作,研发人员设计了浮动缓冲装置。
这种双作用液压缸浮动缓冲装置几乎不受活塞杆和缸筒同轴度影响,工作可靠、寿命长、缓冲效果好.且适用于各种固定缓冲和可调缓冲:同时,还解决了传统缓冲装置造成的拉伤、胶合问题。
四、缓冲装置结构及缓冲原理如所示,活塞杆4头部装有缓冲销2,缸体1内的底部开有与缓冲销2配合的缓冲孔1b,缸体1上开有与缓冲孔1b相通的通油孔1a,在缸体l上设有连通缓冲孑L 1b与缸体内腔的补油通道1c,在补油通道lc与缓冲孔Ib相通的端口处设有单向节流阀5当活塞杆4向回缩时,活塞向左运动,单向节流阀5处于节流状态。
当活塞杆4运动到接近缸体1的底部时,通过缓冲销2与缓冲孑L 1b的配合来缓冲:当活塞杆4运动到缸底停止后再需要伸出时,由通油孔1a向缓冲孔1b供油,液压油从缓冲孔lb给活塞杆施压,同时,单向节流阀5打开,液压油通过补油通道1c直接进入缸体l内向右推活塞。
常用液压设计计算公式液压设计计算是指根据液压原理和工作条件,对液压系统进行各种设计参数的计算。
常用的液压设计计算公式包括以下几个方面:1.流量计算公式:流量是液压系统中液体通过单位时间内的体积或质量,常用的流量计算公式有:-液体通过管道的流速公式:v=A/t其中,v为液体的流速,A为液体通过的横截面积,t为流经该横截面的时间。
-流量公式:Q=Av其中,Q为液体的流量,A为液体通过的横截面积,v为液体的流速。
2.压力计算公式:压力是液体对单位面积的作用力,常用的压力计算公式有:-压力公式:P=F/A其中,P为液体的压力,F为作用在液体上的力,A为液体所受力的面积。
- 泊松公式:P=gh其中,g为重力加速度,h为液体的高度。
3.功率计算公式:功率是液压系统中单位时间内产生或消耗的能量,常用的功率计算公式有:-功率公式:P=Q×P其中,P为液体的功率,Q为液体的流量,P为液体的压力。
-功率公式:P=F×v其中,P为液体的功率,F为作用在液体上的力,v为液体的流速。
4.流速计算公式:流速是单位时间内液体通过管道的速度,常用的流速计算公式有:-流速公式:v=Q/A其中,v为液体的流速,Q为液体的流量,A为液体通过的横截面积。
- 流速公式:v=√(2gh)其中,v为液体的流速,g为重力加速度,h为液体的高度。
5.根据功率计算液压缸的力和速度:-液压缸力的计算公式:F=P/A其中,F为液压缸的力,P为液体的压力,A为液压缸的有效工作面积。
-液压缸速度的计算公式:v=Q/A其中,v为液压缸的速度,Q为液体的流量,A为液压缸的有效工作面积。
以上是液压设计常用的一些计算公式,根据具体液压系统的工作条件和设计要求,可以选择适合的公式进行计算。
在实际设计中,还需要考虑液体的黏度、泄漏、阻力等因素对计算结果的影响,综合考虑才能得到更精确的设计结果。
液压油缸压力计算公式液压油缸设计计算公式液压油缸压力计算公式液压油缸设计计算公式液压油缸的主要设计技术参数一、液压油缸的主要技术参数:1.油缸直径;油缸缸径,内径尺寸。
2. 进出口直径及螺纹参数3.活塞杆直径;4.油缸压力;油缸工作压力,计算的时候经常是用试验压力,低于16MPa乘以1.5,高于16乘以1.25 5.油缸行程;6.是否有缓冲;根据工况情况定,活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。
7.油缸的安装方式;达到要求性能的油缸即为好,频繁出现故障的油缸即为坏。
应该说是合格与不合格吧,好和合格还是有区别的。
二、液压油缸结构性能参数包括:1.液压缸的直径;2.活塞杆的直径;3.速度及速比;4.工作压力等。
液压缸产品种类很多,衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标,油缸的工作性能主要表现在以下几个方面:11.最低启动压力:是指液压缸在无负载状态下的最低工作压力,它是反映液压缸零件制造和装配精度以及密封摩擦力大小的综合指标; 2.最低稳定速度:是指液压缸在满负荷运动时没有爬行现象的最低运动速度,它没有统一指标,承担不同工作的液压缸,对最低稳定速度要求也不相同。
3.内部泄漏:液压缸内部泄漏会降低容积效率,加剧油液的温升,影响液压缸的定位精度,使液压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置,也因此它是液压缸的主要指标之。
液压油缸常用计算公式液压油缸常用计算公式项目公式液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 液压油缸速度 (m/min) V = Q / A 液压油缸需要的流量 (l/min)液压油缸出力 (kgf) 泵或马达流量 (l/min)Q=V×A/10=A×S/10t F = p × AF = (p × A) , (p×A) ( 有背压存在时) Q = q × n / 1000符号意义D :液压缸有效活塞直径 (cm) Q :流量 (l / min)2V :速度 (m/min) S :液压缸行程 (m) t :时间 (min) p :压力 (kgf /cm 2 ) q :泵或马达的几何排量 (cc/rev) n :转速( rpm )泵或马达转速 (rpm) Q :流量 (l / min) n = Q / q×1000 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速 (m/s) d :管内径(mm) v = Q ×21.22 / d 2U :油的黏度 (cst)管内压力降 (kgf/cm 2 )P=0.000698×USLQ/d 4 S :油的比重非标液压、机电、试验、工控设备开发研制。
设计计算书TKJ(1350/1.75-JXW)目录1设计的目的2 主要技术参数3电机功率的计算4电梯运行速度的计算5电梯曳引能力的计算6悬挂绳或链安全系数计算7绳头组合的验算8轿厢及对重导轨强度和变形计算9轿厢架的受力强度和刚度的计算10搁机梁受力强度和刚度的计算11安全钳的选型计算12限速器的选型计算与限速器绳的计算13缓冲器的选型计算14轿厢和门系统计算说明15井道顶层和底坑空间的计算16轿厢上行超速保护装置的选型计算17盘车力的计算18操作维修区域的空间计算19电气选型计算20机械防护的设计和说明21主要参考文献1设计的目的TKJ(1350/1.75-JXW-VVVF)型客梯,是一种集选控制的、交流调频调压调速的乘客电梯,额定载重1350Kg,额定运行速度1.75m/s。
本客梯采用先进的永磁同步无齿轮曳引机进行驱动,曳引比为2:1,绕绳方式为单绕,采用2导轨结构,用一个主轿架承受轿厢,在曳引绳的牵动下沿着2根主导轨上下运行,以达到垂直运输乘客和医疗设备的目的。
本客梯的轿厢内净尺寸为宽2100mm*深1600mm,内净面积为3.36M2,完全符合GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》的要求.本计算书按照GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的要求进行计算,以验证设计是否满足GB7588—2003标准和型式试验细则的要求。
本计算书验算的电梯为本公司标准的1350kg乘客电梯,主要参数如下:额定速度1.75m/s额定载重量1350kg提升高度43.5m 层站数15层15站轿厢内净尺寸2100mm*1600mm 开门尺寸1100mm*2100mm开门方式为中分式本电梯对以下主要部件进行计算:(一)曳引机、承重部分和运载部分曳引机永磁同步无齿轮曳引机,GETM6.0H型,15 Kw,绕绳比2:1,单绕,曳引轮节径450 mm,速度1。
75m/s搁机大梁主梁25#工字钢轿厢2100mm*1600mm,2导轨钢丝绳7—φ10,2∶1曳引方式导轨轿厢主导轨T89/B(二)安全部件计算及声明安全钳渐进式AQ11B型,总容许质量3500kg,额定速度1.75m/s限速器LOG03型,额定速度1。
浅谈液压油缸缓冲装置的设计探讨液压油缸缓冲装置是一种能够有效保护液压系统安全运行的重要装置。
它是通过利用油液的压力和流量对液压油缸的运动进行调节和控制,从而实现缓冲效果。
在液压系统中,油缸缓冲装置的设计是液压系统安全稳定运行的重要保证之一。
本篇文章将从设计建议入手,探讨液压油缸缓冲装置的设计。
首先考虑的是缓冲防止过程中产生的压力荷载过大的问题,在设计缓冲装置时不能单纯依靠弹性元件进行缓冲,应该在弹性元件上设置液压缓冲装置,将部分冲击能量转移成液力能量,从而减小冲击力大小,在一定的范围内达到更好的缓冲效果。
其次,液压油缸缓冲装置的设计应根据其作用方式进行选择。
主要分为气压缓冲、水射流缓冲、弹性元件缓冲和液压缓冲等几种,需要根据缓冲装置的使用场景和要求来选择合适的缓冲方式,从而达到更好的缓冲效果。
进一步,在设计液压油缸缓冲装置时,需要考虑到温度对缓冲效果的影响。
随着液压缸的使用时间的增加,液压缸的摩擦会导致局部加热,进而影响油气的特性,从而影响缓冲效果。
因此,设计时需要考虑缓冲系统的稳定性,采用适合的液压油和润滑油进行材料和工作液的选择。
最后,在设计液压油缸缓冲装置时,还需要考虑液压线路的设计。
主要是参考相关规范,根据设计要求对液压泵、液压阀门、管道等设备进行选型和布置。
此外,应该注意液压线路的密封性,确保不漏油、不漏气。
同时,还需要进行调试和维护,保证缓冲装置的稳定运行。
总之,液压油缸缓冲装置是液压系统中十分重要的组成部分。
在设计时需充分考虑缓冲防护,选用合适的缓冲方式、液压油料,同时需要注意设计液压线路、保证缓冲装置的稳定运行。
这些设计建议可以为液压油缸缓冲装置的设计提供一定的参考。
浅谈液压油缸缓冲装置的设计探讨1. 引言1.1 背景介绍液压油缸在工程机械中的应用非常广泛,它能够将液压能转化为机械能,实现各种工程动作。
液压油缸作为液压系统的核心部件之一,其缓冲装置的设计直接影响到设备的性能和稳定性。
随着工程机械对于安全性和效率性的要求不断提高,液压油缸缓冲装置的设计也变得越来越重要。
目前,虽然液压油缸缓冲装置已经被广泛应用,但是在实际工程中还存在着一些问题和挑战。
有些液压油缸的缓冲效果不佳,导致工程机械在工作过程中产生震动和噪音。
一些设计方案在使用过程中出现了易损件磨损过快等问题。
对液压油缸缓冲装置的设计进行深入探讨和优化显得尤为重要。
本文将从液压油缸的工作原理出发,探讨缓冲装置的作用以及常见的设计方案。
通过分析比较不同设计方案的优缺点,提出优化设计建议,旨在为液压油缸缓冲装置的设计和应用提供一定的参考和指导。
【2000字】1.2 问题提出在液压油缸的工作中,缓冲装置是一个至关重要的组成部分,它能够起到减缓运动速度、吸收冲击能量的作用,保护设备和提高效率。
在液压油缸缓冲装置的设计中仍然存在一些问题和挑战,例如设计复杂度高、效果不稳定等。
针对这些问题,我们需要对液压油缸缓冲装置的设计进行深入探讨和研究,以寻求更加合理和有效的设计方案。
问题的提出主要集中在如何优化液压油缸缓冲装置的设计,使其能够更好地适应不同工况下的工作要求,提高工作效率并延长设备的使用寿命。
还需要考虑如何实现设计的简化,并降低制造和维护成本,使液压油缸缓冲装置更具经济性和实用性。
本文将围绕液压油缸缓冲装置的设计进行深入探讨,分析其现有常见设计方案的优缺点,并提出一些建议和改进建议以优化设计方案,为液压油缸缓冲装置的设计和应用提供更多的参考和建议。
1.3 目的意义液压油缸缓冲装置的设计在工程领域中起着至关重要的作用,其目的意义主要体现在以下几个方面:合理设计液压油缸缓冲装置可以有效提高设备的安全性和稳定性。
在液压系统中,油缸工作时往往需要承受较大的冲击力,如果缺乏有效的缓冲装置,可能会导致设备损坏甚至人身伤害的风险。
油压压力计算公式
油缸的压力p=外负载F/油缸的作用面积A
油缸工作时候的压力是由负载决定的,物理学力的压力等于力除以作用面积(即P=F/S)
如果要计算油缸的输出力,可按以下公式计算:
油缸的推力F推=3.14*R*R*P(单位N)
油缸的拉力F拉=3.14*(R*R-r*r)*P(单位N)
R是活塞(也就是缸筒)的半径(单位mm)
r是活塞杆的半径为(单位mm)
P是工作时的压力位(单位MPa)
扩展资料
压力的主要单位
A.压力
国际单位:“牛顿”,简称“牛”,符号“N”;
B.压强
国际单位:“帕斯卡”,简称“帕”,符号“Pa”;
换算1帕(Pa)=1N/㎡;
1兆帕(MPa)=145磅/平方英寸(psi)=10.2千克力/平方厘米(kgf/c㎡)=10巴(bar)=9.8大气压(at m)
1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克/平方厘米(kg/c㎡)=0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm);
1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/平方英寸(psi)=1.0197
千克/平方厘米(kg/c㎡)=0.987大气压(atm);
1大气压(at m)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/平方英寸(psi)=1.0333千克/平方厘米(kg/c㎡)=1.0133巴(bar);。
油压缓冲器的作用力曲线
油压缓冲器的作用力曲线主要是根据其工作原理而定的。
油压缓冲器是一种利用流体的压力将运动物体的动能转化为流体的压力能,并通过流体阻尼的方式减缓或消除运动物体的冲击力的装置。
在工作过程中,油压缓冲器的作用力曲线通常呈现出以下特点:
1. 初始阻力阶段:当运动物体刚刚接触到油压缓冲器时,由于油路中还没有建立起压力差,所以缓冲器的阻力较小,作用力曲线呈现出较平缓的上升趋势。
2. 压力上升阶段:当运动物体在缓冲器内继续运动时,油路中的压力差逐渐建立起来,流体开始逐渐被压缩,缓冲器的阻力逐渐增大。
此阶段作用力曲线呈现出较陡峭的上升趋势。
3. 稳定阶段:当运动物体的速度逐渐减小,压力差达到一定的稳定值后,流体压力不再增加,达到了一种相对稳定的状态。
此阶段作用力曲线呈现出平稳的水平线。
总的来说,油压缓冲器的作用力曲线可以根据运动物体的速度和阻力大小的变化而变化,但一般情况下呈现出逐渐上升、逐渐平稳的趋势。
设计研究
油压缓冲器的设计计算
潘开第·
根据GB1 0058—88要求.当载有额定载荷的
轿厢以额定速度撞击耗能型缓冲器(油压缓
冲器即属此型)时.其平均减速度应不大于
g.2.5g 上的减速度时间应不大于0.04S
据此.以2.5m/s电梯为例+对油压缓冲器进
行设计计算
据GB7588--87的要求+应用于2.5m/s
电梯的油压缓冲器的总行程H应为:
H>0.067v:一0.067×2.5 一0.419m
取H一0.42m,即可符合要求。对此,可以用
运动学公式,求平均减速度进行验证。
—u。+at (1)
1
H—u0t4-÷at。 (2)
式中 一油压缓冲器在刚受到轿厢以额定
速度冲击时+活塞下行的速度,
u一油压缓冲器受冲击后,将轿厢速 式中P 、P2一该断面的压强;
度减至摄小时u:0; u_、U2一该断面流体的流速
h一油压缓冲器的工作行程;
t一油压缓冲器整个工作过程所用的
时间;
a一油压缓冲器工作时,活塞在运动全
过程中的平均加速度。
将u=0.vn一2.5+H一0.42m代入(I)+
(2)式,求得t一0.336(s)。则平均减速度为:
a一2.s/o.336=7.4 4m/s<g。因此符合要求。
以中迅公司工作行程为420mm的油压
缓冲器为铡(见图),在工作状态时,如果只
考虑压力差,液压油的流动规律实际符合液
压计算中的液体伯努利方程式,等式两边为
流体在二个不同的断面上的参数。
Z + 一鲁+gZz+学+ghW(3)
中国电梯t99l N9.2
与该断面各点流体速度的均
匀性有关的系数;
z-、z 一与该断面的形状有关的系数;
p一流体的密度;
w一流体流动一个单位距离的能量损
失;
h一两断面间的距离。
因为在流动方向的各个断面上.均以中
心线为基准,因此z 一zz—I;对于油缸里的
液压油,在每一个水平断面都可视为静止或
流速均匀的+故 。一I;液压油的重度Y—Pg。
则(3)式可简化为:
P,--P2
(4)
Y 2g
·13·
其中P Pz--p.为油缸压力,hW为液体粘
性所引起的能量损失;hw—lV;/2g。式中l是
为了简化公式而暂时引进的一个系数,使流
体的能量损失与流速建立起一种关系,因此
( )又可简化为:
PⅡ 一u;.1递
v 2g ’2g
—
则流量
Q—c F·
/
_
2Pg
/y
_E+ ̄
式中G是与断面形状有关的系数。
为了简化公式,引进流量系数Cq,则
Q—cqF、 孕
c 一焘
上式只考虑了压力差作用时的流量.如
果进一步考虑到调节杆相对于流孔运动时的
剪切作用,则环形间隙的流量应为:
Q F J +1]}+ l6j
式中F泄流口的面积,ITI ;
hc泄流间隙,ho一0.001 62m;
d泄流孔的直径,d--0.04m;
因轿厢受到缓冲时,在底坑设有两件油
压缓冲器,因此活塞承受的压强:
p--ITI(g+a)÷2(0.052 0.02 )Ⅱ
上式中:(0.052 0.02 )n即为单个活
塞的受力面积。m为载有额定载荷的轿厢质
量,2200k8,设a取最大值为ng,Q有最大值.
此时
p-2200(g+ng)-+-2(0.052 一0.02 )
1 48931 4(1+n)(N/m )
代入(6)式,并取Cq--0.82,v一8.82×】03N/
1 4·
m。
则
Q一0.82
V 8 82 1 0_2.5
×0 …
+2.5
0.00016017悟玎 目 百
Q为瞬时单位流量,当t一0.04s时,活
塞下降高度为:
n一 _5_5z6Q
0.000885√33l 6+33l0n
+0.001 4064
取tm 0.04s,a为加速度,减速度时为负
值.am--rig,代八(2)式,得
0.000885 百干i +0.001 4064
2.5×0.04一
Z
化简并解之,得n一1.768。这说明,轿厢在
刚撞到油压缓冲器的0.04s时间里,其最大
减速度ng—1.768g<2.5g。符合标准规定的
要求。可见行程为420mm的油压缓冲器适合
于2.5m/s电梯之用。
(作者单位;中原电梯厂) 口
祖国在我心中 窘 菊#刻
China Elevator 1 g91№.2