液壓泵的确定與(yǔ)所需(xū)功(gōng)率的計(jì)算

1.液(yè)壓(yā)泵的确(què)定

(1)确定液壓泵(bèng)的最大(dà)工作壓(yā)力。液壓泵(bèng)所(suǒ)需(xū)工作(zuò)壓(yā)力的确定，主要根(gēn)據液(yè)壓缸(gāng)在工(gōng)作循(xún)環各階(jiē)段(duàn)所需最大(dà)壓力p1，再加(jiā)上油泵的出油口到(dào)缸(gāng)進油口(kǒu)處總(zǒng)的壓力損失ΣΔp，即pb=p1+ΣΔpΣΔp 包括油液(yè)流經(jīng)流量閥(fá)和其他(tā)元件的局(jú)部壓(yā)力(lì)損(sǔn)失、管路沿(yán)程損失等(děng)，在系統管路未(wèi)設計(jì)之(zhī)前，可(kě)根(gēn)據同類系統經(jīng)驗估計，一般管路簡單的節流(liú)閥調速系統?ΣΔp為(wéi) (2～5)×105pa，用調速閥及(jí)管路複(fú)雜的(de)系統ΣΔp為(5～15)×105pa，ΣΔp也可(kě)隻考慮流經各控制閥(fá)的壓力損失，而(ér)将管路系統的(de)沿程損(sǔn)失(shī)忽略不計，各閥(fá)的額(é)定壓(yā)力損失可(kě)從液(yè)壓元(yuán)件手(shǒu)冊或産品(pǐn)樣本(běn)中查找，也(yě)可參(cān)照下表選(xuǎn)取。

常用中(zhōng)、低壓各類(lèi)閥的壓(yā)力損失(shī)(Δpn)

(2)确定液壓泵的(de)流量qb。泵(bèng)的(de)流量(liàng)qb根據執行元件動作(zuò)循環所需(xū)最大(dà)流(liú)量qmax和系(xì)統的洩漏(lòu)确定(dìng)。

①多液壓缸(gāng)同時(shí)動作時(shí)，液壓泵的流(liú)量要(yào)大于(yú)同時動作(zuò)的幾(jǐ)個液壓缸(或馬(mǎ)達)所需的(de)最大流量，并應(yīng)考慮(lǜ)系統的洩(xiè)漏和(hé)液壓(yā)泵磨損後(hòu)容積(jī)效率的下(xià)降，即qb≥k(Σq)max(m3/s)

式中：k為系統洩漏系數，一般取(qǔ)1.1～1.3，大流量取(qǔ)小值，小流(liú)量取(qǔ)大值；(Σq)max為同時(shí)動(dòng)作的液壓(yā)缸(或馬達)的最大總流量(m3/s)。

②采用(yòng)差動(dòng)液壓缸回路時(shí)，液壓泵所需流量為(wéi)：qb≥k(a1-a2)vmax(m3/s)

式中(zhōng)：a 1，a 2為分(fèn)别為液(yè)壓缸無(wú)杆腔(qiāng)與有杆腔(qiāng)的有效(xiào)面(miàn)積(m2)；vmax為(wéi)活塞的最大移(yí)動速(sù)度(dù)(m/s)。

③當系統(tǒng)使用蓄(xù)能器時(shí)，液壓泵流(liú)量按(àn)系統在(zài)一個循(xún)環周期中(zhōng)的(de)平(píng)均流量(liàng)選(xuǎn)取，即(jí)qb= vik/ti

式中：vi為(wéi)液壓缸(gāng)在工(gōng)作周期中(zhōng)的總耗油(yóu)量(m3)；ti為機器(qì)的(de)工作周(zhōu)期(s)；z為液壓(yā)缸的(de)個數。

(3)選擇液壓泵的規(guī)格(gé)：根據(jù)上面所計算的(de)最大壓(yā)力pb和流(liú)量qb，查液(yè)壓(yā)元件(jiàn)産品(pǐn)樣本，選擇(zé)與pb和(hé)qb相(xiàng)當的液壓泵的規(guī)格型(xíng)号。

上(shàng)面(miàn)所計算(suàn)的最大(dà)壓(yā)力pb是(shì)系統靜(jìng)态壓力(lì)，系統工(gōng)作過程中存(cún)在着過渡(dù)過程(chéng)的(de)動态壓力，而動态壓力(lì)往往比靜态壓力高(gāo)得多(duō)，所以(yǐ)泵(bèng)的額定壓力(lì)pb應比(bǐ)系(xì)統最高(gāo)壓力大25%～60%，使(shǐ)液壓泵有(yǒu)一(yī)定的壓(yā)力儲備。若系統(tǒng)屬于高壓範圍(wéi)，壓力儲備取小值；若系(xì)統屬于(yú)中低壓範圍，壓(yā)力儲(chǔ)備取大值(zhí)。

(4)确定驅動液壓泵的(de)功率。

①當液(yè)壓泵(bèng)的壓(yā)力和(hé)流量(liàng)比(bǐ)較衡定(dìng)時，所(suǒ)需功率為(wéi)：p=pbqb/103ηb (kw)

式中(zhōng)：pb為液壓泵(bèng)的最(zuì)大工作壓力(n/m2)；qb為(wéi)液壓泵的(de)流量(m3/s)；ηb為液壓泵(bèng)的總(zǒng)效率，各種(zhǒng)形(xíng)式(shì)液(yè)壓(yā)泵的(de)總效(xiào)率可參考(kǎo)下表估取，液壓(yā)泵規格(gé)大，取大(dà)值，反之取(qǔ)小值，定(dìng)量泵取大值(zhí)，變量泵取小值(zhí)。

②在工作循環中(zhōng)，泵的壓(yā)力和流(liú)量有顯著變化(huà)時，可分别計算(suàn)出工(gōng)作循環(huán)中(zhōng)各個階段(duàn)所需(xū)的驅動功率，然(rán)後求其平均

式(shì)中：t1，t2，…，tn為(wéi)一(yī)個工作(zuò)循環中各階(jiē)段(duàn)所需(xū)的(de)時(shí)間(s)；p1，p2，…，pn為(wéi)一個工(gōng)作循環中各(gè)階(jiē)段(duàn)所需的功率(lǜ)(kw)。

按上述(shù)功率和泵的轉速，可以從(cóng)産品(pǐn)樣本中選取标(biāo)準電動(dòng)機，再進(jìn)行驗(yàn)算，使電動(dòng)機發(fā)出最大功(gōng)率時，其(qí)超載量在允許範(fàn)圍内(nèi)。

二、閥(fá)類元件的(de)選擇

1.選擇依據(jù)

選擇依據為(wéi)：額(é)定壓力，最(zuì)大流(liú)量，動(dòng)作(zuò)方式，安裝固定(dìng)方發，壓(yā)力損失(shī)數值，工(gōng)作性能參數(shù)和工作(zuò)壽命等。

2.選(xuǎn)擇閥類元件應(yīng)注意(yì)的(de)問題

(1)應盡(jìn)量選用标準(zhǔn)定型(xíng)産(chǎn)品，除非(fēi)不得(dé)已時才自(zì)行設(shè)計專用件。

(2)閥類元件(jiàn)的規格主要根(gēn)據流(liú)經該閥油(yóu)液的最大(dà)壓力和最(zuì)大流量選(xuǎn)取。選(xuǎn)擇溢(yì)流閥時，應按液壓泵的最(zuì)大流量選取；選(xuǎn)擇節流閥(fá)和調(diào)速閥(fá)時(shí)，應考慮(lǜ)其最小穩定流(liú)量滿足機器低(dī)速性能的(de)要求(qiú)。

(3)一般選擇控制(zhì)閥的額(é)定流量應比(bǐ)系統(tǒng)管路實際通(tōng)過的流(liú)量大一些，必要時，允許通過閥的最大(dà)流(liú)量超過其額定(dìng)流量的20%。

三(sān)、蓄能器的(de)選擇

1.蓄能器用于補充液(yè)壓泵(bèng)供油不足時，其有效(xiào)容積為：v=Σailik-qbt(m3)

式(shì)中：a為液壓(yā)缸有(yǒu)效面積(m2)；l為液壓缸行程(m)；k為(wéi)液壓(yā)缸損失系數，估(gū)算時可取k＝1.2；qb為液(yè)壓泵(bèng)供油流量(liàng)(m3/s)；t為動作時間(jiān)(s)。

2.蓄(xù)能器作應急能(néng)源時(shí)，其有效容(róng)積為(wéi)：v=Σailik(m3)

當蓄(xù)能器(qì)用于吸收脈動(dòng)緩和(hé)液壓沖擊(jī)時，應(yīng)将其作為(wéi)系統中的一個環節(jiē)與(yǔ)其關聯部分(fèn)一(yī)起(qǐ)綜合(hé)考慮其(qí)有效容(róng)積。

根(gēn)據(jù)求出的(de)有效容(róng)積(jī)并考(kǎo)慮其(qí)他要求，即(jí)可選擇蓄能器(qì)的形(xíng)式。