1、目錄1彎管機(jī)原理61.1彎管機(jī)的工作原理61.2彎管機(jī)的工藝過程61.3彎管控制流程72液壓系統(tǒng)82.1液壓流程882.2 液壓系統(tǒng)工況分析92.3.1液壓缸工作負(fù)載的計算102.3.2 確定缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑102.3.3計算液壓缸在工作循環(huán)中各個階段的壓力、流量和功率的實際值113.4選擇液壓泵和電機(jī)123.4.1確定液壓泵的工作壓力、流量123.4.2液壓泵的確定123.5輔助元件的選擇133.6確定管道尺寸133.7確定油箱容積133.8液壓電磁閥143.8.1 電磁閥選擇143總結(jié)151彎管機(jī)原理1.1彎管機(jī)的工作原理彎管機(jī)主要由機(jī)械裝置、液壓系統(tǒng)、等組成。機(jī)械裝置主要有卡緊裝置

2、、小車推進(jìn)裝置、導(dǎo)向輪裝置和搖臂回轉(zhuǎn)裝置等組成。其工作原理是將鋼管勻速推進(jìn)，使鋼管沿預(yù)設(shè)的軌道行走從而形成具有一定曲率半徑和角度的彎管。先將鋼管安裝就位，通過搖臂回轉(zhuǎn)裝置上的絲杠絲母傳動裝置調(diào)整好彎曲半徑，從而獲得所需的彎管管件。特點：彎出的管具有形變小，壁厚差小，無應(yīng)力。彎曲半徑0-1800可調(diào)節(jié)。1.2彎管機(jī)的工藝過程本課題的研究工作主要是根據(jù)彎管機(jī)的工藝流程對彎管機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和數(shù)學(xué)建模，確定適用于該系統(tǒng)的控制算法，完成理論與實踐的結(jié)合。如圖2-1所示。 彎管參數(shù)確定夾具夾緊放置鋼管 彎管推進(jìn)推進(jìn)位置控制彎管夾具松開彎管結(jié)束圖2-1彎管機(jī)流程由于管材的材質(zhì)各異， 管徑、壁厚、彎曲角

3、度等差異較大，使得中頻電源加熱溫度和彎管推進(jìn)速度之間的關(guān)系都不一樣，并且各工藝參數(shù)的設(shè)定也比較復(fù)雜， 而參數(shù)設(shè)定的合適與否會極大影響彎管的各種機(jī)械性能， 所以要根據(jù)工況的不同進(jìn)行參數(shù)選擇， 并由此控制彎管的質(zhì)量。其次在對彎管機(jī)的系統(tǒng)以及彎管工藝有一個很好的了解的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況，完成硬件設(shè)備的選型。1.3彎管控制流程根據(jù)彎管機(jī)簡單的工藝流程我們可以寫出彎管機(jī)軟件編程的流程框圖，根據(jù)流程圖可以很好的編寫軟件程序，以便更好、更準(zhǔn)、更精的控制彎管機(jī)，生產(chǎn)出合格的彎管來。下面就是彎管機(jī)的彎管機(jī)編程的流程框圖2-2。電機(jī)啟動放置鋼管半徑調(diào)節(jié) 管與推進(jìn)裝置固定 勻速推進(jìn)鋼管是否達(dá)到設(shè)定位置 N Y Y

4、 N Y N 結(jié)束是否到達(dá)彎管要求夾具松開卸料彎管結(jié)束 圖2-2彎管流程2液壓系統(tǒng)2.1液壓流程液壓原理圖如圖3-1所示圖3-1液壓原理1 三位四通電磁閥 2 溢流閥 3油泵 4 濾油器 5 夾緊液壓缸 6 單向閥 7 單向節(jié)流閥 8 雙向泵 9調(diào)速閥 10 油泵電機(jī) 11 郵箱2.2 液壓系統(tǒng)工況分析設(shè)：最大工作壓力；運動部件自重Fg=10kN；工作臺快進(jìn)、快退速度相等，v1=0.0167m/s；工作進(jìn)給速度0.0083m/s；快進(jìn)的行程為L1=0.2m；工作行程長度為L2=0.2m。導(dǎo)軌為平導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù)為fs=0.2，動摩擦系數(shù)為fd=0.1，往復(fù)運動的加速、減速時間t=0.2s。該

5、系統(tǒng)采用液壓與電氣配合，實現(xiàn)自動工作循環(huán)控制繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖，如圖3-2所示。（a）圖3-2 運動分析快進(jìn) (3-1)工進(jìn) 2.3液壓缸的確定2.3.1液壓缸工作負(fù)載的計算（1）工作負(fù)載： Fw=10000N（2）摩擦阻力：靜摩擦阻力 (3-2)動摩擦阻力（3）慣性阻力動力滑臺起動加速，反向起動加速和快退減速制動的加速度的絕對值相等，即v=0.1m/s，t=0.2m/s，故慣性阻力為： (3-3)根據(jù)以上的計算，=0.9可得到液壓缸各階段的各各動作負(fù)載，見表1所示。表3-1液壓缸各階段工作負(fù)載計算工況計算公式液壓缸負(fù)載/N液壓缸推力F/N起動20002222加速15001667快進(jìn)10

6、001111工進(jìn)F= +1100011444反向起動F =20002222加速F = +15001667快退F =10001111制動F =5005562.3.2 確定缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑液壓缸的工作壓力為p1=2.5M Pa。選定快進(jìn)、快退時回油壓力損失P2=0.7MPa。 (3-4)液壓缸的內(nèi)徑為： (3-5)圓整取標(biāo)準(zhǔn)直徑D=95mm，則d=0.707D，即d=0.70795=67.165mm，圓整液壓缸實際有效面積計算無桿腔面積 (3-6)有桿腔面積2.3.3計算液壓缸在工作循環(huán)中各個階段的壓力、流量和功率的實際值結(jié)果見表2所示。表3-2液壓缸各工況所需壓力、流量和功率 工況負(fù)載F/

7、N回油腔壓力p2 (p2)/ (105 Pa)進(jìn)油腔壓力p1/(105 Pa)輸入流量q/(L/min)輸入功率P/kW計算公式快進(jìn)啟動2 2225.6_p1=(F+p2A2)/(A1 -A2)q=(A1 -A2)v1P=p1 q10-3加速1 6678.4_快速1 11123.723.70.33工進(jìn)11 44423.10.20.0077p1=(F+p2 A2)/ A1q= A1v2P= p1q10-3快退啟動2 2227.1_p1=(F+p2 A1)/ A1q= A2v2P=p1q10-3加速1 66721.1_快退1 11119.40.0750.024制動55617.6_3.4選擇液壓泵和

8、電機(jī)3.4.1確定液壓泵的工作壓力、流量（1）液壓泵的工作壓力已確定液壓缸的最大工作壓力為2.5 MPa。在調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，工進(jìn)是進(jìn)油管路較復(fù)雜，取進(jìn)油路上的壓力損失30105 Pa,則小流量泵的最高工作壓力為P=(25+30)105 Pa =55105 Pa 。 (3-7)大流量液壓泵只在快速時向液壓缸供油，由工況圖可知，液壓缸快退時的進(jìn)油路比較簡單，取其壓力損失為 4105 Pa，則大流量泵的最高工作壓力為Pp2=(19.4105+4105) =23.5105 Pa。（2）液壓泵的流量由工況圖可知，進(jìn)入液壓缸的最大流量在快進(jìn)時，其值為 23.7L/min ，最小流量在快退時，其值

9、為0.075 L/min，若取系統(tǒng)泄漏系數(shù)k=1.2，則液壓泵最大流量為qp=1.223.7 L/min=28.44 L/min 0由于溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3 L/min，工進(jìn)時的流量為0.2 L/min，所以小流量泵的流量最小應(yīng)為3.2 L/min。3.4.2液壓泵的確定根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，查閱產(chǎn)品目錄，選用相近規(guī)格CBF-F40型齒輪泵。 液壓泵電動機(jī)功率為：由工況圖可知，液壓缸的最大輸出功率出現(xiàn)在快進(jìn)工況，其值為 0.33kW。此時，泵的輸出壓力應(yīng)為=8.4105 Pa ，流量為=(36+6) L/min= 42L/min 。取泵的總效率p= 0.75 ，則電動機(jī)所需功率計算為/ (3-

10、8)有上述計算，可選額定功率為1.1kW的標(biāo)準(zhǔn)型號的電動機(jī)。3.5輔助元件的選擇根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過閥的實際流量就可選擇各個閥類元件和輔助元件，其型號可查閱有關(guān)液壓手冊。液壓泵選定后，液壓缸在各個階段的進(jìn)出流量與原定值不同，需重新計算，見表3。表3-3 流量計算快進(jìn)工進(jìn)快退輸入流量/（L/min）排出流量/（L/min）運動速度/（L/min）3.6確定管道尺寸由于本液壓系統(tǒng)的油管通油量較大，其實際流量q約為75.28L/min=1.25510-3 m3/s，取允許流速v=3m/s。主壓力油管根據(jù)公式計算：d= (3-9)圓整后取d=20mm。3.7確定油箱容積按經(jīng)驗公式V=(57)，選取

11、油箱容積為: (3-10)3.8液壓電磁閥3.8.1 電磁閥選擇根據(jù)以上所訴選出采用其他元件型號如表3-4所示表3-4閥型號數(shù)量單向節(jié)流閥MK10-G103電磁換向閥3WE5N6.2/OAW220-50Z43泵口溢流閥DBDS10G10/101夾緊缸溢流閥DBDS10G1/103單向閥S10A0.15-25調(diào)速閥2FRM10-3X/50LB1雙向泵T8642B13總結(jié)為期兩周的實訓(xùn)就這樣結(jié)束了，這兩周讓我收獲了不少。本次實訓(xùn)主要內(nèi)容是專用彎管機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計，安裝與調(diào)試。當(dāng)然其中還學(xué)習(xí)了畫圖等一些與自己專業(yè)關(guān)聯(lián)的知識。我們組分工比較明確，總的來說我們組比較好的完成了既定任務(wù)。每個人都很好的完成了自己的任務(wù)，還都不時去幫助組員弄清楚一些問題。 實訓(xùn)讓我了解了液壓元件，液壓系統(tǒng)以及液壓原理。有很多設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方法。本次實訓(xùn)脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做實訓(xùn)項目的過程中要不停的討論問題，這樣，我們組員可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。討論不僅是一些思