舞台升降液压系统设计说明书.doc

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1、一．设计题目设计一套适用于舞台升降机的液压系统，该系统能使演出平台保持一定的精度，同步、平稳的上升、下降，并可在1米的行程范围内任意高度停留。系统结构紧凑，重量轻反应迅速，安全可靠。舞台重量3000KG，舞台停止时，采用蓄能器保压，泵卸荷。舞台的同步采用分流集流阀。二．动作分析运动部件的动作循环为：根据已知条件绘制运动部件的速度循环图三．拟定液压系统原理图主缸运动工作循环：（1）工作匀速上升：1YA得电，2YA断电。进油路：单向阀→三位四通电磁换向阀左位→调速阀→分流集流阀→液控单向阀回油路：液控单向阀

2、→三位四通电磁换向阀→油箱（2）工作匀速下降：1YA断电，2YA得电进油路：单向阀→三位四通电磁换向阀右位→液控单向阀回油路：液控单向阀→三位四通电磁换向阀→油箱详细解释：（1）工作匀速上升当液压系统总开关开启，上升控制开关开启时，三位四通电磁换向阀左位接通，经分流集流阀分流，在经过液控单向阀流入液压缸下缸，使舞台加速启动后匀速上升，回油经液控单向阀、三位四通电磁换向阀流回油箱。（3）工作匀速下降当液压系统达到设定位置时（行程开关SQ3）后，保持一段时间后，系统下降，三位四通电磁换向阀右位接通，经单向阀

3、、三位四通电磁换向阀流入液压缸上缸，使舞台匀速下降，回油经液控单向阀、三位四通电磁换向阀流回油箱。电磁铁工作情况表四．机械系统设计方案（一）.工作系统负载分析（1）外负载F=3000kg×9.8N/kg/2=14.7KN（2）惯性负载Fm=m△V/△t=3000×(0.02-0.01)/0.05=0.6KN取△t=0.05s（3）阻力负载静摩擦阻力Ffs=fs*Fn，fs≤0.2～0.3动摩擦阻力Ffd=fd*Fn，fd≤0.05～0.1又因为Fn=mg/2=14.7KN=FG所以Ffs=2.94KNF

4、fd=1.47KN液压缸在各工作阶段的负载F单位：KN工况负载组成负载值启动阶段F=Ffs+FG17.96上升阶段F=Ffd+Fm+FG18.24保持阶段F=Ffd+FG16.17下降阶段F=Ffs+Ffd-Fm+FG18.51（二）根据负载设计参数1.初选液压缸的工作压力，根据计算得出各阶段负载值的最大值，查表2.2-2，载荷10~20KN取液压缸的工作压力为3MPa。2.确定液压缸的主要结构参数查表2.2-5，按工作压力P5MPa,取杆径比=0.5，查表2.2-4，取p2=1MPaD===102.3

5、7mmD=D=0.5102.37=51.185mm根据表GB/T2348-2001标准圆整后D=110mm,d=63mm.液压缸两腔的实际有效面积A1==A2=经验算，活塞杆的强度和稳定性均符合要求.五．液压系统设计方案1.流量功率计算（一）慢速上升=4.16Mpa（二）慢速下降2液压泵设计与校核取油路压力损失0.3Mpa.取调整压力高于系统最大工作压力0.3Mpa,整个过程中最大工作压力=4.65Mpa=+0.3+0.3=5.94+1.3=5.25Mpa整个过程中最大流量为取泄露系数=1.2液压泵的输

6、出流量qp考虑到节流调速系统中，溢流阀的性能特点。应加上溢流阀稳定工作时的最小溢流量一般取为3L/min。选择V=40ml/r的YB1-40型的单联叶片泵，额定转速=960r/min。则泵的额定流量为：由于液压缸在快速工进时输入功率最大，这时液压泵的工作压力为4.16Mpa，流量为11.4，查表《液压泵的总功率》取总效率，液压泵驱动电动机所需功率查电动机产品样本，选用Y132M2-6型异步电动机额定功率P＝5.5KW,n=960r/min，效率78%。3.选择基本回路（1）由于舞台升降系统需要保持一定精

7、度、同步、平稳地上升下降可选择同步缸的同步回路（2）舞台上升速度可以调节，可选择进油节流阀调速回路（3）舞台停止时采用辅助液压泵保压和锁紧回路（4）选择调压和卸荷回路将液压回路综合成液压系统4.阀类元件及辅助元件根据阀类及辅助元件所有油路的最大压力和通过最大试验流量，选出这些液压元件。叶片泵⑴额定流量34.56L/min⑵额定压力6.3Mpa⑶型号规格YB1-40，V=40ml/r元件的型号及规格序号元件名称估计通过流量额定流量额定压力额定压降型号，规格1叶片泵—34.56L/min6.3—YB1-40

8、2三位四通电磁阀273021＜0.334D-B10H3压力继电器——7＜0.3PF-L8B4单向阀308021＜0.2DIF-L20H25液控单向阀306021＜0.2DFY—B20H6溢流阀0.5408—YF—L10B17调速阀0.50.05~4214—XU—160X80J8分流集流阀3040~13032—ZSTF2-L40~130油管根据推荐选择在压油管的流速3m/s，按式中q—通过管道的流量v—管内允许流速液压缸的进出流量快速上升慢速