液壓泵的(de)确定(dìng)與所需功(gōng)率的(de)計算(suàn)

1.液壓泵的(de)确定

(1)确定液壓(yā)泵的(de)最大(dà)工作壓力(lì)。液壓泵所(suǒ)需工(gōng)作壓(yā)力的确定，主要根據(jù)液壓(yā)缸(gāng)在工(gōng)作(zuò)循環各階段所需最大壓力p1，再(zài)加上油泵(bèng)的出(chū)油口到缸進油(yóu)口處總的壓力(lì)損失(shī)ΣΔp，即pb=p1+ΣΔpΣΔp 包括油(yóu)液流經流(liú)量閥(fá)和其(qí)他(tā)元件的(de)局部壓(yā)力損失(shī)、管路(lù)沿(yán)程損失等，在(zài)系統(tǒng)管路未設計之(zhī)前，可(kě)根據(jù)同類系統(tǒng)經驗估計，一般(bān)管路(lù)簡單的節(jiē)流閥(fá)調速系統(tǒng)?ΣΔp為 (2～5)×105pa，用調(diào)速閥及(jí)管路(lù)複雜(zá)的系(xì)統ΣΔp為(wéi)(5～15)×105pa，ΣΔp也(yě)可(kě)隻考慮流經各控制(zhì)閥的壓力(lì)損失(shī)，而将管路(lù)系統(tǒng)的沿程損失忽略不計，各閥的(de)額定壓力損失(shī)可從液壓元件手冊或(huò)産品樣本中(zhōng)查找，也可(kě)參照下表選取(qǔ)。

常用中、低(dī)壓各(gè)類閥的壓(yā)力損(sǔn)失(Δpn)

(2)确定液(yè)壓泵的流量qb。泵(bèng)的流(liú)量qb根據執行元(yuán)件動作循環(huán)所(suǒ)需最大流量qmax和(hé)系統的(de)洩漏确(què)定。

①多(duō)液(yè)壓缸同(tóng)時動作時，液壓泵的流量要大(dà)于同時動(dòng)作的幾個液壓缸(或(huò)馬達)所(suǒ)需的最(zuì)大流量(liàng)，并應考(kǎo)慮系統的(de)洩漏(lòu)和液(yè)壓泵磨損(sǔn)後容積效率的(de)下降，即(jí)qb≥k(Σq)max(m3/s)

式中：k為(wéi)系統(tǒng)洩(xiè)漏系數(shù)，一般(bān)取1.1～1.3，大(dà)流量(liàng)取小(xiǎo)值，小流量取大(dà)值；(Σq)max為同時(shí)動作(zuò)的液(yè)壓缸(gāng)(或馬(mǎ)達)的最大(dà)總流量(m3/s)。

②采用(yòng)差動液壓缸回路(lù)時，液壓(yā)泵所需流量為(wéi)：qb≥k(a1-a2)vmax(m3/s)

式中：a 1，a 2為(wéi)分(fèn)别為液壓缸(gāng)無杆(gǎn)腔(qiāng)與有杆(gǎn)腔的有效(xiào)面積(jī)(m2)；vmax為活(huó)塞(sāi)的最大(dà)移動(dòng)速度(dù)(m/s)。

③當系統使用蓄能器(qì)時，液壓(yā)泵流量按系(xì)統在(zài)一個(gè)循環周期中的(de)平均流量選取(qǔ)，即qb= vik/ti

式中：vi為(wéi)液壓(yā)缸在工作(zuò)周期(qī)中的總耗(hào)油量(liàng)(m3)；ti為機器的工作(zuò)周期(qī)(s)；z為(wéi)液(yè)壓缸的個數(shù)。

(3)選擇液(yè)壓泵(bèng)的(de)規(guī)格：根據上(shàng)面所計算(suàn)的最(zuì)大壓力pb和(hé)流量qb，查(chá)液壓元(yuán)件産品(pǐn)樣本，選(xuǎn)擇與(yǔ)pb和qb相當(dāng)的(de)液壓(yā)泵(bèng)的(de)規格(gé)型号。

上面(miàn)所計算的(de)最大(dà)壓力pb是系(xì)統靜态壓(yā)力，系(xì)統工(gōng)作過程中(zhōng)存在着過(guò)渡過程的(de)動态(tài)壓力，而動态壓(yā)力往往比(bǐ)靜态(tài)壓力(lì)高得多，所(suǒ)以泵的額(é)定壓力pb應(yīng)比系(xì)統最(zuì)高壓(yā)力大(dà)25%～60%，使液(yè)壓(yā)泵(bèng)有(yǒu)一定的(de)壓力(lì)儲備。若系統屬(shǔ)于(yú)高(gāo)壓範(fàn)圍，壓力(lì)儲備取(qǔ)小值；若系統屬(shǔ)于(yú)中(zhōng)低壓範圍(wéi)，壓力(lì)儲備取大(dà)值。

(4)确定驅(qū)動液壓泵(bèng)的(de)功率。

①當液壓泵的(de)壓力(lì)和流(liú)量(liàng)比較衡(héng)定時，所需功率(lǜ)為：p=pbqb/103ηb (kw)

式中：pb為液壓(yā)泵的(de)最大工作壓力(n/m2)；qb為液壓泵的流量(liàng)(m3/s)；ηb為(wéi)液壓泵的總效率，各(gè)種形式液(yè)壓泵的總效率(lǜ)可參考下表估取，液(yè)壓泵(bèng)規格大，取(qǔ)大值，反之取小值，定量泵(bèng)取大值，變量(liàng)泵取小(xiǎo)值。

②在工作循環(huán)中，泵的壓力和(hé)流量(liàng)有顯著(zhe)變(biàn)化時，可(kě)分别計(jì)算出(chū)工作循環(huán)中各個階(jiē)段所需的驅動功率(lǜ)，然後求其平均(jun1)

式中(zhōng)：t1，t2，…，tn為一個工(gōng)作循環中各階(jiē)段所需(xū)的(de)時間(jiān)(s)；p1，p2，…，pn為(wéi)一個工作循(xún)環中各(gè)階段所(suǒ)需的功率(kw)。

按上述功率和泵的轉速(sù)，可以(yǐ)從産品樣(yàng)本中選取(qǔ)标準電動(dòng)機(jī)，再(zài)進行驗(yàn)算，使電(diàn)動機發(fā)出最大(dà)功率(lǜ)時，其(qí)超載量(liàng)在(zài)允(yǔn)許(xǔ)範圍(wéi)内。

二、閥類元件的選擇

1.選擇依據

選擇依據為(wéi)：額定(dìng)壓力，最大流量，動作方式(shì)，安裝固(gù)定(dìng)方發(fā)，壓力(lì)損失數值(zhí)，工作性能(néng)參數(shù)和工(gōng)作壽命等。

2.選擇閥(fá)類元件應注(zhù)意的問題(tí)

(1)應盡量選(xuǎn)用标(biāo)準定型産品，除非不(bú)得已時才自行設計專用(yòng)件。

(2)閥類(lèi)元件(jiàn)的規格主要根據(jù)流經該(gāi)閥油液(yè)的最(zuì)大壓(yā)力和(hé)最(zuì)大流量選取(qǔ)。選擇溢流閥時(shí)，應按液壓(yā)泵的(de)最大流(liú)量選取(qǔ)；選擇(zé)節(jiē)流閥和(hé)調速閥時，應考(kǎo)慮其(qí)最小(xiǎo)穩定流量(liàng)滿足機器(qì)低速性(xìng)能的要(yào)求。

(3)一般(bān)選擇控(kòng)制(zhì)閥的(de)額(é)定流(liú)量應比(bǐ)系統管路實際通過的流量大一些，必(bì)要時(shí)，允許(xǔ)通過閥的(de)最大流量(liàng)超過(guò)其額(é)定(dìng)流(liú)量的(de)20%。

三(sān)、蓄(xù)能器(qì)的選擇(zé)

1.蓄能器(qì)用于(yú)補(bǔ)充(chōng)液壓(yā)泵(bèng)供(gòng)油不足時(shí)，其有(yǒu)效(xiào)容(róng)積為(wéi)：v=Σailik-qbt(m3)

式中(zhōng)：a為液(yè)壓缸(gāng)有效(xiào)面(miàn)積(m2)；l為液(yè)壓缸(gāng)行(háng)程(m)；k為液(yè)壓缸損(sǔn)失系數(shù)，估算時可取k＝1.2；qb為(wéi)液壓泵供(gòng)油流(liú)量(m3/s)；t為動作時間(jiān)(s)。

2.蓄能器(qì)作應急(jí)能源時(shí)，其(qí)有效(xiào)容積為：v=Σailik(m3)

當蓄能(néng)器用(yòng)于(yú)吸收脈(mò)動緩和液壓沖擊時(shí)，應将其作(zuò)為(wéi)系統中的一(yī)個環節與(yǔ)其關聯部分一起綜(zōng)合考慮(lǜ)其有效容積(jī)。

根(gēn)據求出的有效容(róng)積并考慮(lǜ)其他要求，即可選擇蓄能(néng)器的形式(shì)。