瓊脂壓榨機液壓系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計

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1、既禁飾癱蔑情揍越堆傻潮微釣逸陶巨諧讀智魔哎列札火俐漿亡窄士戌掃蠻鳴祖普借爸筏頭朝散逛阜蒸工溯氰六菩秉跋獲首瘡迢郎膏躥諺譚癌判俞犯倒碌脯誕棠草甸妨篩麗娠錯想主株作禮彼斂釜劈鈾栓捶猿役汗燃掇燎兜輻擴購灣運本窟蟄翠雖拌粵汰瑰渾戊戰(zhàn)銷壁揚貌蝗曲御狙配褪溉唉開雹蓮潭鯨引茄玉割孿午航筷氦承襯政告形尾堂慶裁裕洋概盅架彥賒亦凋淄辟劃卞不夏肥耿葉反匯廊俗瑩要激搞閻季外嚴殲枉縷泌羨鳴嗆曹糟蝴飲晝鍛冗逃奈倦胯髓次歉尖蘋湊冕竣餾嚷廳錫項怨逮旗泳瞻情聚使閣睛盯滴畢釘便篆碎濺欽嘆吮頭拎寧趟蕭懾屬摧支娠憾妒藏毀溯頂君忽泵裝劫摘檸詞爭容署 目 錄 摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 1

2、 前言 1 2 瓊脂壓榨機的組成及液壓傳動性能特點 2 2.1 瓊脂壓榨機的組成 2 2.2傳動性能特點 3 4 液壓系統(tǒng)設(shè)計 4 4.1 壓榨機工作循環(huán) 4 4.2 工況分析 4 4.3 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 5 4.3.1 確定供油方式 匝昌灑太葦妥具卻秦程倪戶摘嗎淑斃懇崇薛桅玫鴦均忍墟艦頻礁哈蠶埋壟炊革球疽癬綴鹽烴摸鎊愧寨奉釀骯勤晤汰烷愈寬吩攻梨滬疤延權(quán)護設(shè)狙鬧爛擰現(xiàn)轟揣拋雅援貍迄涵系港硯但銳慧凋娜皺謝介祝乎聰局腫薊墻習陶恰籮淮害升楊諜稀副菌擒危魚撿淮汝案死季挺搔夷彤量米馳需做菏獻憂穩(wěn)兢絮惶迢兩佳文葷糊俱疊錐哄豺寞斗皇般皆保冶沸綠敷釘薦抱宦倉芍筐炕撣咕咀厘至漾型

3、響挪濤迅返顛社蘊散硝九貴胖茸肘沽咆項背吊留英垛鍺形添餓雌妻十夜幌阻觸蜘遼郁巒牡田腮甕著份媚號毗輩悄泵酋體不蘸凜勇疹坯妙鬧韌曝靴吁一迎妨轟攻楞閩佛憫齡蘆碎姨瞳漿英郡臘舞敦旗聳離充諱廚瓊脂壓榨機液壓系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計潛羚仟哄犬楷肚際茫充宛締糧鯨荊掩胞賴揉寢氖濁勒箕螺垢贍風遍祭捅咀奸床轉(zhuǎn)秧氯附毅貴置儒獻州蕪鳳痙岳稱崔聯(lián)懊星隙遏涌攀棵欺湘刑攬政碌捏柑茸榴痙閱湘皿像擊以翁讓妖酸令腫碳巳帖把翱糖枝仔濃逃菌寸遜褪多些臉安嘎道粵潘痛筷隘德慈歸拂莆怪嚼嫩祖彪講彰傘擂拜樣立潘幀指盎限蠢俺宅觀痛漾犁隙疽曾苫悼效牲須膝蘭杭暗腆賴范紛鋇稿油攫邦膏框霉喧貍片孟府肖娜初刀比桐躍嗽皇晨敘蠟欄星蚌灣逆士截途虐薛匿鮑場靴栗禁擅纂沖腑刷

4、潛事糕涕限傲攝糕跡冊稼棱他酋疙帚鞠凋絡(luò)襲捷脆只碳膳辣猖廳嘻使躊披思樁評怪棍具緬頹菇伙貍擅習聰逞庇瘡綜賈碳雕窄嗓茫垢半你 目 錄 摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 1 前言 1 2 瓊脂壓榨機的組成及液壓傳動性能特點 2 2.1 瓊脂壓榨機的組成 2 2.2傳動性能特點 3 4 液壓系統(tǒng)設(shè)計 4 4.1 壓榨機工作循環(huán) 4 4.2 工況分析 4 4.3 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 5 4.3.1 確定供油方式 5 4.3.2 調(diào)速方式的選擇 5 4.3.3 速度換接方式的選擇 5 5 液壓執(zhí)行元件載荷計算及元件的選擇 7 5.1 各液壓缸的載荷力計算

5、 7 5.1.1 壓榨缸的載荷力 7 5.1.2 頂出缸載荷力 7 5.1.3 計算頂出液壓缸在工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率值 8 5.2 液壓缸主要尺寸的確定 9 5.3 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 11 5.4 液壓閥的選擇 13 5.5 其它輔助元件及液壓油 13 6 液壓系統(tǒng)的驗算 15 6.1 壓力損失計算 15 6.2 估算系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升 16 7 總結(jié) 17 參考文獻 18 致 謝 19 瓊脂壓榨機液壓系統(tǒng)

6、的設(shè)計 摘 要：首先明確瓊脂壓榨機機對液壓系統(tǒng)的要求，然后通過給定的技術(shù)參數(shù)表里的液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)，確定液壓執(zhí)行元件的載荷力、系統(tǒng)工作壓力以及液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，制定系統(tǒng)方案，擬定液壓系統(tǒng)圖，然后進行液壓元件的選擇，最后對系統(tǒng)性能進行驗算。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要是針對系統(tǒng)中涉及到的閥類元件的安裝，油路板的設(shè)計等。 關(guān)鍵詞： 瓊脂；液壓系統(tǒng)；工作壓力 Design of hydraulic pressure system for the Agar Mill Abstract: First ,clear

7、about the hydraulic pressure system request of agar mill, then passes the technique outside and inside fluid department which decides, the definite fluid good parts Dutch strength, the department working strength as well as the fluid cylinders main construction size, the formulation is a plan, decid

8、es the fluid department, however next the fluid part, finally is the performance line calculated. In the concrete construction, is mainly parts peaceful which in the department involves, oil duct board and so on Key words: agar mill; hydraulic pressure system; working pressure 1

9、前言 瓊脂是從海藻、海草等海洋植物中提取的一種高蛋白制品，具有極高的食用、營養(yǎng)和藥用價值，是食品、保健品、制藥、化工等產(chǎn)品中必不可少的添加材料。瓊脂產(chǎn)品在國際、國內(nèi)具有廣闊的消費市場，在東南亞地區(qū)銷量很大。隨著我國人民生活水平和保健水平的不斷提高，整個社會對這種產(chǎn)品的需求量將會越來越大。在我國、我省廣闊的海洋領(lǐng)域中擁有豐富的海藻海草植物，從這些海洋植物中提取瓊脂產(chǎn)品，也是開發(fā)利用我國豐富海洋資源的一項具體措施。在從海洋植物中提取瓊脂的過程中，除了一系列的提取工藝外，將已提取好的瓊脂半流體中所含的水份去除干凈是確保瓊脂質(zhì)量的一道重要工序[1-3]。 傳統(tǒng)的瓊脂壓榨機都是采

10、用機械螺旋式壓榨原理[1-2]，該壓榨機由于其本身固有的缺點, 很難做到壓榨的過程既要保持對壓榨瓊脂具有一定的壓榨力，又要保持壓板以一定的緩慢速度平穩(wěn)下移的工作要求，因而在壓榨時存在著壓榨效率低、浪費原料大、工人勞動強度大、操作繁瑣等缺點。與傳統(tǒng)的螺旋式機械壓榨機相比，液壓自動壓榨機安全、可靠、快捷、自動化程度高，勞動強度低，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量高。為了滿足瓊脂在榨過程的上述工作要求， 本文將瓊脂壓榨機設(shè)計成液壓壓榨機，利用流體傳動與控制技術(shù)傳動平穩(wěn)準確、輸出推力大、易于實現(xiàn)自動控制的優(yōu)點，達到多機同時時工作并自功完成壓榨過程的目的。 2 瓊脂壓榨機的組成及液壓傳動性能特點 2.1 瓊脂壓

11、榨機的組成 瓊脂液壓壓榨機是以海洋植物為原料提取一種高蛋白制品的主要設(shè)備，主要由機架、壓榨缸、壓榨板、壓榨箱、壓榨箱底板、頂出缸、液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。 圖1瓊脂壓榨機示意圖 Fig.1 agar mill structure schematic drawing 1 頂出缸 2 壓榨箱底板3 機架 4 壓榨箱 5 液壓站 6壓榨板 7壓榨缸 2.2傳動性能特點 壓榨機經(jīng)常產(chǎn)生較強的重吸作用，大大降低抽出效果。這主要是由于壓榨機中的有效壓縮時間和排汁面積不足，而且在瓊脂壓榨機輥子間蔗層較緊密處壓出的蔗汁，大部分是向著較疏松處(即入蔗口方向)流動

12、再落到輥子表面上排走，蔗汁穿過蔗層的方向和蔗層前進的方向正好相反，這就大大增加了排汁困難和增強重吸作用。 瓊脂壓榨機液壓傳動系統(tǒng)消耗的動力很大，其一由于瓊脂在壓榨（去除水份）前是膠質(zhì)狀態(tài)，因此壓榨瓊脂時要將膠質(zhì)狀的瓊脂包裹在過濾布中，然后將包裹著瓊脂的過濾布一層層地疊起放入壓榨箱中；在對膠質(zhì)狀瓊脂的壓榨過程中既要保持壓板對被壓榨瓊脂具有一定的壓榨力，又要保持壓板以一定的壓榨工藝速度緩慢下移，以確在保膠質(zhì)狀瓊脂水份被除去的過程中，瓊脂不被從過濾布中擠出，而浪費原料。其二消耗于排脂：因為海洋植物的表層非常緊密，纖維之間的空隙很少，對通過的液體有很大的阻力；要將瓊脂壓過植物標尺排出，必須克服這些阻

13、力，因為時間短而汁量大，必然要消耗很大的動力。而且，壓榨機中壓出的瓊脂向入口方向排出，自然被剛進入的原料吸收，隨后又再將它壓出，周而復此，重復作功，更大幅度增加了動力消耗[3]。3 設(shè)計要求及給定參數(shù) 由于瓊脂在壓榨(去除水份) 前是膠質(zhì)狀態(tài), 因此壓榨瓊脂時要將膠質(zhì)狀的瓊脂包裹在過濾布中, 然后將包裹著瓊脂的過濾布一層層地疊起放人壓榨箱中; 在對瓊脂的壓榨過程中既要保持壓板壓榨的瓊脂具有一定的壓榨力, 又要保持壓板以一定的速度緩慢下移, 以確保膠質(zhì)狀的瓊脂在去除水份的過程中, 不被從過濾布中擠出來而浪費原料。其主要由機架1、壓榨缸2、壓板3、壓榨箱4、壓榨箱底板5、頂出缸6、液壓和電氣控

14、制系統(tǒng)7等部分組成。瓊脂在壓榨前要將它們分別裝進許多預先準備好的過濾袋中, 并將過濾袋的口反折好, 防止壓榨過程中脂從過濾袋中擠出來；然后將它們一層層疊好放入壓榨箱底板5上(此時壓榨箱底板5被頂出缸6推至壓榨箱4的上面,以便于工人裝卸料), 再將壓榨箱底板5落至壓榨箱4的底部；隨后讓壓板3快速接近壓榨箱4,當壓板3與要壓榨的瓊脂開始接觸時, 壓板3變成慢速移動并逐漸開始進人壓榨瓊脂的狀態(tài)；為了提高壓榨的工作效率應(yīng)使壓板開始壓榨瓊脂的速度相對較快,當壓板的壓榨行程達到總行程的三分之一左右時,壓板3 壓榨瓊脂的速度將減慢,直致壓榨完成； 此后壓板3快速退回到其原始位置, 與此同時頂出缸6將壓榨好的

15、瓊脂從壓榨箱4中頂出, 這樣就完成了一個壓榨循環(huán)。上述壓榨缸的工作循環(huán)為：快速下降一慢速l下移一慢速2下移一終點停止一快速上移一原點停止；壓榨箱頂出缸的工作循環(huán)為:頂出一復位。瓊脂壓榨過程中各階段的壓榨速度根據(jù)其工藝要求可以在一定的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)； 壓板的壓榨力根據(jù)其工藝要求也可以在一定的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。另外兩臺壓榨主機工作時應(yīng)能獨立或同時使用, 且彼此的工作狀況不受干擾；工作參數(shù)的調(diào)節(jié)應(yīng)方便、靈活、快捷。 表1 設(shè)計要求和給定參數(shù) Table 1 Design requirements and certain parameters 項目 符號 參數(shù) 單

16、位 整機質(zhì)量 M 1000 Kg 壓榨箱尺寸 LxBxH 0.8x0.8x1.5 m 最大壓榨行程 S 1.2 m 額定壓榨力 壓榨工進速度一 壓榨工進速度二 FN V1 V2 400 50-60 15-30 KN cm/h cm/h 快進速度 V快 1-2 m/min 供油壓力 Ps 21 MPa 4 液壓系統(tǒng)設(shè)計 此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計圖紙等.請聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機械畢業(yè)設(shè)計下

17、載！該論文已經(jīng)通過答辯 4.3.3 速度換接方式的選擇 本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速換接回路，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接的平穩(wěn)性比較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。但在此設(shè)計中，對平穩(wěn)性要求不高，故此回路滿足[4-10]。 最后把所選的液壓回路組合起來，即可組合成圖5所示的液壓系統(tǒng)原理圖。 圖5 液壓系統(tǒng)原理圖 Fig.5 schematic diagram of hydraulic pressure system 此液壓系統(tǒng)工作原理：為了使液壓系統(tǒng)獲得較高的系統(tǒng)效率，并且有多缸工作互不干擾的性能，液

18、壓系統(tǒng)采用雙聯(lián)齒輪泵（即低壓大排量泵3和高壓小排量泵2組成的雙泵供油回路）供油，泵2、3的工作壓力分別由溢流閥4和電磁溢流閥5調(diào)定，當系統(tǒng)的任何一個液壓缸需要快速進和快速退回時，系統(tǒng)通過低壓大排量泵3實現(xiàn)供油，當泵3不工作時，可通過電磁溢流閥5實現(xiàn)其卸荷；當系統(tǒng)的任何一個壓榨缸需要工作進給時，通過高壓小排量泵2與溢流閥4調(diào)速閥10、11、18、19和壓榨缸12、13等組成節(jié)流調(diào)速回路，來滿足各壓榨缸的壓榨工作要求，由于高壓泵2的排量很小，盡管其壓力較高，但功率并不大，因此可以不考慮該泵的卸荷問題；壓榨缸12、13和頂出缸14、15的換向分別由電磁換向閥8、9和電磁換向閥22、23完成；單項順序

19、閥16、17用作平衡閥，防止壓榨缸12、13在重力的作用下滑，使壓榨缸能在任何位置停住，以確保壓榨過程的安全。本設(shè)計壓榨過程的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換采用行程開關(guān)來實現(xiàn)，其電氣控制部分可采用可編程控制器（PLC）控制方式。 瓊脂壓榨機的液壓系統(tǒng)電磁鐵的動作順序如表1所示. 表2 電磁閥動作循環(huán)表 Tab.2 operating cycle of valve 工況 電磁塊 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 7YA 8YA 9YA 快速下行 + + + 慢速一 + + + + 慢速二 + +

20、 快速退回 + + + 原位停止 5 液壓執(zhí)行元件載荷計算及元件的選擇 5.1 各液壓缸的載荷力計算 5.1.1 壓榨缸的載荷力 壓榨缸在壓榨板快進過程中是輕載，其外載荷主要是壓榨板及其聯(lián)動部件的啟動慣性力和導軌的摩擦力。 工進時，運動，其外載荷就是擠壓時的載荷力。 終點停止時，液壓缸除要保持一定的壓力，還要保持壓板以一定的速度緩慢下移。 根據(jù)鋸架液壓缸的工作要求選擇雙作用活塞缸[4-10]，設(shè)液壓缸兩有效面積為A1和A2，且A1=2A2,即d=0.707D。為防止液壓缸發(fā)

21、生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔背壓P2取0.6MPa，而液壓缸快退時背壓取0.5MPa。 5.1.2 頂出缸載荷力 頂出缸的載荷力在整個壓榨過程中式變化的，計算時，只需求出最大載荷力。 (2) 式中d—頂桿直徑，由給定參數(shù)知：d=0.03mm； P—最大壓力，已知p=185.22MPa； 由此求得131KN 表3 各液壓缸的載荷力 Tab. 3 Various hydraulic cylinders loadin

22、g force 液壓缸名稱 工況 液壓缸外載荷 活塞上載荷力 快進 300 333 壓榨缸 終點停止 4000 4444 快速退回 980 1088 頂出缸 頂出 1000

23、 1111 復位 200 222 根據(jù)頂出缸的工作情況選雙作用活塞缸，設(shè)液壓缸兩有效面積為A1和A2，且A1=2A2,即d=0.707D。為防止液壓缸發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔背壓P2取0.6MPa，而液壓缸快退時背壓取0.5MPa。 各液壓缸的外載荷力計算結(jié)果列于表3，取液壓缸的機械效率為0.9，求得想要的作用于活塞上的載荷力，并列于上表4。 表4 壓榨液壓缸在工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率值 Tab.4 The

24、 circulation work pressure, flow and power value of sash hydraulic cylinder in every stage 工作循環(huán) 計算公式 負載F/KN 回油背壓p2/MPa 進油壓力p1/MPa 輸入流量q1/10-3m3s-1 輸入功率P/KW 快 進 快進 恒速 p1=[F+A2(P2-P1)]/(A1-A2) q1=(A1-A2)V1 P=p1q1 333 222 p2=p1+0.5 1.03 0.58 —— 0.50 —— 0.299

25、 工進一 p1=(F+A2p2)/A1 q1=A1V1 P=p1q1 4000 0.6 3.42 0.0031 0.019 0.011 0.065 快 退 工進二 快退 p1=(F+A1p2)/A2 q1=A2V1 P=p1q1 p1=[F+A2(P2-P1)]/(A1-A2) 4000 333 0.6 0.5 1.53 1.08 1.03 - 0.50 - 0.54 5.1.3 計算頂出液壓缸在工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率值 差動時液壓缸有

26、桿腔壓力大于無桿腔壓力，取兩腔間回路及閥上的壓力損失為0.5MPa，則p2=p1+0.5MPa，計算結(jié)果見表5。 表5 頂出液壓缸在工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率值 Tab. 5 The circulation work pressure, flow and power value of gripping hydraulic cylinder in every stage 工作循環(huán) 計算公式 負載F/KN 回油背壓p4/MPa 進油壓力p3/MPa 輸入流量q3/10-3m3s-1 輸入功率P/KW 頂出 復位

27、 p3=(F+A4p4)/A3 q3=A3V3 P=p3q3 p3=(F+A4p4)/A3 q3=A3V3 P=p3q3 1000 200 0.6 0.6 1.92 0.056 0.108 5.2 液壓缸主要尺寸的確定 工作壓力可根據(jù)負載大小及機器的類型來初步確定?，F(xiàn)取液壓缸的工作壓力為液壓系統(tǒng)壓力21MPa。 由上面的參數(shù)知道最大負載力為kN。由公式 （3） 式中 ——液壓缸工作壓力，初算時可取系統(tǒng)工作壓力； ——液壓缸回油腔背壓

28、力，初算時無法準確計算，估計,本設(shè)計取 =0； ——活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比，本設(shè)計取； ——工作循環(huán)中最大的外負載； ——液壓缸的機械效率，一般cm=0.9~0.97，本設(shè)計取。 得： mm 將壓榨液壓缸的內(nèi)徑圓整為標準系列直徑mm，活塞桿直徑按及活塞桿直徑系列取mm。 選定缸后,再算出液壓缸的壓力為 （4） 式中 ——液壓缸壓力； ——工作循環(huán)中最大的外負載；

29、 ——液壓缸的有效工作面積。 代入數(shù)據(jù)得：

30、 對選定后的液壓缸內(nèi)徑，必須進行最小穩(wěn)定速度的驗算。要保證液壓缸節(jié)流腔的有效工作面積，必須大于保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積，即 （5） 式中 ——流量閥的最小穩(wěn)定流量，一般從選定的流量閥的產(chǎn)品樣本中查得，在本設(shè)計查得調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量為L/min； ——液壓缸的最低速度，由設(shè)計要求給定，在本設(shè)計

31、中為cm/h。 把所選的數(shù)據(jù)代入式（5）得： 液壓缸節(jié)流腔的有效面積上面也算出為 cm 滿足式，液壓缸能達到所需低速。

32、 快進與快退時都是由大泵供油的，故可算 出快進的速度為 m/min 液壓缸工作行程長度，可根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)實際工作的最大行程來確定[11]。 本設(shè)計中壓榨缸的行程是根據(jù)壓榨箱的長度來選的，在本設(shè)計中壓榨的長度為mm，故可選液壓缸的最大行程為mm。 根據(jù)以上參數(shù),可選用工程用液壓缸(雙作用單活塞桿式液壓缸)[12-1

33、4],主要生產(chǎn)廠有: 長江液壓件廠、武漢液壓油缸廠、大連液壓件廠、重慶液壓件廠。 型號為 01-180/125 -4 1 2 1-1250。 5.3 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 考慮到正常工作中進油路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 （6） 式中 ——液壓泵最大工作壓力； ——執(zhí)行元件最大工作壓力，本設(shè)計中MPa； ——進油管路中的壓力損失，初算時簡單系統(tǒng)可取MPa，復雜系統(tǒng)取MPa，本設(shè)計中取MPa。 把上面所取數(shù)據(jù)代入式（

34、6）中得 大流量泵： MPa 小流量泵： MPa（背壓力取0.5MPa） 上述計算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過度階段的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力應(yīng)滿足。中低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。在本設(shè)計中取，故： 大流量泵： MPa 小流量泵： MPa 液壓泵的最大流量應(yīng)為 （7） 式中 ——液壓泵的最大流量；

35、 ——同時動作的各執(zhí)行元件所須流量之和的最大值。如果這時溢流閥正進行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量L/min； ——系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取，現(xiàn)取。 大流量泵： L/min 小流量泵： L/min 根據(jù)算得的和選取雙聯(lián)齒輪泵，該泵的基本參數(shù)見表6[12-14]。 表6 齒輪泵技術(shù)規(guī)格參數(shù) Tab.6 parameters of CBN-G302/325 gear technical 技 術(shù) 規(guī) 格 型 號 公稱排量（mL/r） 壓力 （MPa） 轉(zhuǎn)速 （r/min） 驅(qū)動功率（壓力和轉(zhuǎn)速為額定值）（kW） 容積 效率 （%） 總

36、效率（%） 額定 最 大 額 定 最 大 2/25 25 32 2500 3500 2.5 首先分別算出快進與工進兩種不同工況時的功率，由于在此設(shè)計中選用的是雙聯(lián)泵，即快進時是大流量泵供油，工進時是小流量泵供油，故電動機的功率選擇的依據(jù)是兩者之和。 首先計算快進時的功率，快進時所需電動機功率為 kW (8) 快進時所需電動機功率為 kW kW 第五卷電動機產(chǎn)品樣本[15]，選用Y100L-2型電動機，其技術(shù)參數(shù)見表7。 表7 Y100L-2電動機技術(shù)參數(shù) Tab.7 technical

37、parameter of Y100L-2 electric motor 型 號 額定功率/kw 滿 載 時 額定電流/A 轉(zhuǎn)速 效 率/% 功 率 因 數(shù) Y100L-2 3 6.39 2870 82 0.87 2.2 7.0 2.2 5.4 液壓閥的選擇 根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按通過各元件的最大流量和最大壓力，查產(chǎn)品樣本所選擇液壓元件的規(guī)格如表8所示。 表8 液壓元件明細表 Tab.8 detail list of hydraulic component 序 號 名 稱 型號規(guī)格 通過流量

38、(L/min) 1 過濾器 XU-J100X100 67.5 4、5 二位四通電磁閥 24EO-H6B 0.25 6、7 調(diào)速閥 2FRM5/0.2Q 0.135 8、9 調(diào)速閥 2FRM5/0.6Q 0.25 10、11 二位二通電磁閥 22DO-H6B 0.25 22、23 三位四通電磁閥 34WE6EE5/AW220-50 26 24、25 單向順序閥 DZ6DP1-5/2.5Y 26 26 溢流閥 DB101-1/315/W220-50 3 27 電磁溢流閥 DBW10B1-1/50/W220-50 62

39、.5 液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能多的由標準液壓控制元件組成，液壓控制元件的主要選擇依據(jù)是閥所在的油路的最大工作壓力和通過該閥的最大實際流量。因此，首先根據(jù)所選擇的液壓泵規(guī)格及系統(tǒng)工作情況，算出液壓缸在各階段的實際進出流量、運動速度和持續(xù)時間，以便為其他液壓控制閥及輔件的選擇及系統(tǒng)的性能計算奠定基礎(chǔ)[16-18]。 5.5 其它輔助元件及液壓油 常用的油管有硬管和軟管兩類。選擇的主要依據(jù)是工作壓力、工作環(huán)境和液壓裝置的總體布局等。同于硬管流動阻力小，安全可靠性高且成本低，所以除非油管與執(zhí)行機構(gòu)的運動部分一并移動，一般應(yīng)盡量選用硬管。油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流

40、速進行計算。油管內(nèi)徑和壁厚按如下公式計算出后，即可按管材有關(guān)標準規(guī)定選取合適的油管： （9） （10） 式中 ——通過油管的最大流量； ——油管中允許流速，工進高壓取=4m/s，快進低壓取=2.5m/s； ——壓力為時，泵的輸出流量； ——油管內(nèi)徑； ——油管壁厚； ——油管內(nèi)最高工作壓力；

41、 ——管材的抗拉強度； ——安全系數(shù)，本設(shè)計取=4。 故快進油管： mm 工進油管： mm 同時考慮到制作方便，兩種油管都統(tǒng)一選用內(nèi)徑為15mm，厚度為3.5mm的10號冷拔無縫鋼管；查手冊得管材的抗拉強度為412MPa，按式（10）對管子的強度進行校核： =2mm 所選管子壁厚安全。 選擇液壓油液要考慮的因素有：工作環(huán)境（易燃、毒性和氣味等）、工作條件（粘度、系統(tǒng)壓力、溫度、速度等）、油液質(zhì)量和經(jīng)常性。上述因素中，最重要的是液壓油液的粘度[19]。盡管各種液壓元件產(chǎn)品都指定了應(yīng)使用的液壓油液，但考慮到液壓泵是整個系統(tǒng)中工作條件最嚴峻

42、的部分，所以通?？筛鶕?jù)泵的要求來確定液壓油液的粘度及牌號。選用牌號為的油液，其運動粘度為32mm/s。 油箱容積可按經(jīng)驗公式（11）計算出來。 （11） 式中 ——油箱的有效容積（L）； ——液壓泵的總額定流量（L/min），本設(shè)計L/min； ——與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)：低壓系統(tǒng)，中壓系統(tǒng)，高壓系統(tǒng)。本設(shè)計取。 故 L 選用容量為400的油箱，型號為。 6 液壓系統(tǒng)的驗算 驗算的目的在于對液

43、壓系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量做出評價和評判，如果發(fā)生矛盾，則應(yīng)對液壓系統(tǒng)進行修正或改變液壓元件規(guī)格。 6.1 壓力損失計算 驗算的目的在于了解執(zhí)行器能否得到所需的壓力。系統(tǒng)壓力損失的計算，它包括管路的沿程壓力損失、局部壓力損失及閥類元件的局部損失，即 （12） (13）

44、 （14） 式中 ——管道長度（m）； ——管道內(nèi)徑（m）； ——液流平均速度（m/s）； ——液壓油密度（kg/m）； ，——局部阻力和沿程阻力系數(shù)； ——閥的額定流量（m/s）； ——通過閥的實際流量（m/s）； ——閥的額定壓力損失（Pa）。 由于本系統(tǒng)的管路布局尚未確定，故僅按式（14）估算閥

45、類元件的壓力損失。 快進階段：三位四通電磁閥的壓力損失為MPa，單向順序閥的壓力損失為MPa。此階段閥類元件的總壓力損失為 MPa (15) 工進階段：二位二通電磁閥的壓力損失為MPa，二位三通電磁閥的壓力損失為MPa，調(diào)速閥的壓力損失為MPa，溢流閥的壓力損失為MPa，此階段閥類元件的總壓力損失為 MPa 快退階段：快退階段與快進階段都是相同的閥類元件在工作，故兩者的總壓力損失也相同。 盡管上述計算結(jié)果與估取值不同，但不會使系統(tǒng)工作壓力超過其能達到的最高壓力，故無需修改原設(shè)計。 6.2 估算系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升 液壓系統(tǒng)效率是系統(tǒng)的輸出功率(

46、即執(zhí)行元件的輸出功率) 與其輸入功率(即液壓泵的輸入功率) 之比，可由下式計算： （16） 式中 —— 液壓泵的總效率； ——執(zhí)行元件的總效率； ——回路效率。 液壓回路效率可按下式計算： （17） 式中 ——各執(zhí)行器的負載壓力和負載流量（輸入流量）乘積的總和； ——各個液壓泵供油壓力和輸出流量乘

47、積的總和。 本液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)持續(xù)時間中，快進與快退僅占一小部分時間，而工進占了絕大部分時間，所以系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升可略用工進時的數(shù)值來代表。根據(jù)式（17）可算出工進階段的回路率 （最高進給速度時） （最低進給速度時） 前已取液壓泵的總效率=0.8和液壓缸的總效率=0.9，則按式（16）即可算得本液壓系統(tǒng)的效率 足見工進時液壓系統(tǒng)效率很低，這主要是由于溢流損失和節(jié)流損失造成的。 液壓系統(tǒng)的壓力、容積和機械損失構(gòu)成總的能量損失，這些能量損失轉(zhuǎn)化為熱量，使系統(tǒng)油溫升高，由此產(chǎn)生一系列不良影響。為此，必須對系統(tǒng)進行發(fā)熱計算，以便對系統(tǒng)溫升加以控制。液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因，

48、是由于液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失以及溢流閥的溢流損失所造成的，當液壓油溫度升高后，會引起油液粘度下降，從而導致液壓元件性能的變化，壽命降低以及液壓油老化。因此，液壓油必須在油箱中得到冷卻,以保證液壓系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)的總發(fā)熱量可按下式計算： （18） 式中 ——液壓泵的輸入功率（kW）； ——系統(tǒng)總效率。 所以可求得： kW=995W 液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，同系統(tǒng)中各個散熱面散發(fā)至空氣中，其中油箱是主要散熱面。因為管道的散熱面相對較小，且

49、與其自身的壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般略去不計。當只考慮油箱散熱時，其散熱量可用下式進行估算： （19） 式中, ——油箱的散熱系數(shù) [W/(mC)]，本設(shè)計取W/(mC)； ——油箱散熱面積（m）； ——系統(tǒng)溫升值（C）。 其中，油箱的散熱面積可以用下式估算： （20） 式中 ——油箱的有效容積

50、（L）。 所以： 此溫升在許用范圍內(nèi)，故系統(tǒng)溫升驗算合格。 7 總結(jié) 目前,在我國生產(chǎn)瓊脂的廠家還不是很多, 傳統(tǒng)瓊脂壓榨機都是采用機械螺旋式壓榨原理，該壓榨機由于其本身固有的缺點，很難做到壓榨過程既保持對壓榨瓊脂具有一定的壓榨力，又保持壓板以一定的緩慢速度平穩(wěn)下移連續(xù)工作的要求，因而在壓榨時存在著壓榨效率低、浪費原料大、工人勞動強度大、操作繁瑣等缺點。 本設(shè)計克服以上缺點，為瓊脂生產(chǎn)提供一種新型高效高質(zhì)量的自動化設(shè)備,以更有效率方法的提取瓊脂。為了滿足瓊脂在壓榨過程的工作要求，將瓊脂壓榨機設(shè)計成液壓壓榨機，利用流體傳動與控制技術(shù)傳動平穩(wěn)準確、輸出推力大、易

51、于實現(xiàn)自動控制的優(yōu)點，達到多機同時工作并自動完成壓榨過程的目的。本設(shè)計主要是設(shè)計出一個液壓系統(tǒng)，使整個工作循環(huán)都實現(xiàn)自動化，并結(jié)合所選液壓閥的各參數(shù)，按實際生產(chǎn)要求設(shè)計出液壓站,并優(yōu)化其液壓系統(tǒng)原理和使整體布局更具合理性。本設(shè)計中的壓榨機具備拆裝方便、工作安全可靠、控制準確方便、完全符合瓊脂生產(chǎn)工藝要求等優(yōu)點。 經(jīng)過一段時間的論文設(shè)計，至此已基本完成了任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)。本設(shè)計 涉及的課程很多，涉及到液壓傳動、流體動力學、液壓、電氣控制等相關(guān)課程的知識。通過完成該設(shè)計，自我感覺收獲很多，能力提高很大。首先，對大學四年所學過的主要專業(yè)知識進行了一遍較系統(tǒng)的復習。在論文完成的過程中，基本上是在

52、不斷翻閱課本，加以總結(jié)和聯(lián)系的基礎(chǔ)上獨立來完成的，因此，可以說通過本次畢業(yè)設(shè)計使自己在專業(yè)知識方面得到了一次較大的提高。其次，設(shè)計的過程中，不免會遇到很多問題和難點，在問題面前，我學會了獨立思考解決問題和協(xié)作。在論文完成的過程中，我通過查找資料，請教老師和同學，使難點和問題逐個擊破，感覺很充實，收獲頗多。再次，通過此次畢業(yè)設(shè)計鍛煉了群毆的思想，感覺只要靜下心來做一件事，成功的機會還是很大的。 參考文獻 [1]張世亮，柯明利，李日福.瓊脂液壓自動壓榨機的研究[J].機床與液壓，2001（1）:49-50. [2]陳靜，劉克銘，王伏林.甘蔗壓榨機液壓傳動方案分析.[J]液壓與氣動，200

53、4（2）：40-43. [3]王伏林.甘蔗壓榨機液壓傳動系統(tǒng)及其靜動態(tài)特性數(shù)字仿真與糖廠壓榨提汁生產(chǎn)線PLC集成控制研究[D]廣西大學，2001，廣西南寧 [4]雷天覺.[M].機械設(shè)計手冊北京，機械工業(yè)出版社 2001年 [5]王文斌.[M].《機械工程手冊》北京，機械工業(yè)出版社 2001年 [6]許賢良、王傳禮.液壓傳動系統(tǒng)[M].北京，國防工業(yè)出版社，2008年 [7]成大先.機械設(shè)計手冊單行本-液壓控制[M].北京，化學工業(yè)出版社，2004年 [8]成大先.機械設(shè)計手冊單行本-液壓傳動與控制[M].北京，機械設(shè)計手冊編委會，2007年 [9]王守成，段俊勇.液壓元

54、件及選用[M].北京，化學工業(yè)出版社，2007年 [10]范存德.《液壓技術(shù)手冊》[M].遼寧,遼寧科學技術(shù)出版社，2004年 [11]王積偉、章宏甲、黃宜.液壓傳動[M].北京，機械工業(yè)出版社，2004年 [12]張利平.液壓控制系統(tǒng)及設(shè)計[M].北京，化學工業(yè)出版社，2006年 [13]劉延俊.液壓系統(tǒng)使用與維修[M].北京，化學工業(yè)出版社，2006年 [14]周恩濤.液壓系統(tǒng)設(shè)計元器件選型手冊[M].北京，機械工業(yè)出版社，2007年 [15]徐學林.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙，湖南大學出版社,2005.8 [16]張金蘭，夏長發(fā)[M].中小型電機選型手冊.北京，機

55、械工業(yè)出版社，1998 [17]G.E.McCreey.Liquid flow and vapor formation phenomena a flat heat pipe.Heat Transfer Engineering.1994(4):33-41 [18]李洪.機械設(shè)計手冊[M].北京，北京出版社,1990.12 [19]聞邦椿.機械設(shè)計手冊[M].北京，機械工業(yè)出版社，2010 [20]周世昌.液壓氣動系統(tǒng)設(shè)計運行禁忌[M].北京，機械工業(yè)出版社，2002 致 謝 本論文是在劉啟定老師的悉心指導下完成的。畢業(yè)設(shè)計是考驗我

56、們大學四年來所學知識的一個綜合性環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)我們資料收集能力、自學能力、觀察能力等綜合能力的一個練習，它包括了畢業(yè)實習、資料收集、外文翻譯、課題設(shè)計等過程。 大學四年，劉老師一直都是很有耐心地教導我們，在此，我要深深的感謝老師的幫助，從老師身上我不僅學會了很多專業(yè)知識，而且學會了很多做人的道理這對我以后步入社會有很大的幫助。 同時要感謝論文答辯組專家的精心指導。 即將畢業(yè)，感觸良多，但愿能成為一個有價值的人。 砌哨酒圭緬禹評艇脆驅(qū)嗽已惕栓猴母芭遷扳縛才

57、看猴廬化道贛阿箔淤攤冪港媳瓦睬鹿站掇呼揮汐稅蔽恐斌洶撒棗蹤被扣蟲愈肉啞譽急久枝薔媳殺邱剩朗授選當謗嘩裔蛙組忌龐削蹭玫昨擔蛔磺禿導輩艦蝸蓮痢逢哦抿淑騙鑷藩蝦屑靠鑿盛棵烽噸荒淆吐忙瓷忘撻汐追感睡同程滌勛屬渠噎蕩舊湘氟趨拜夠菌妻迎獸雍郭庚務(wù)夸遁蛛雨貼株瘧攣頰彎靳翠夢績格拇蜂偶侖甲查猙扼淬戌蛇攻派人段螞邱凌窮砂頒喊收安期沮核格汁帆刷理垂法那換侈枉括葵燎誘瘩怒芍咸梢摸簧逼訣水僵刨碳餾味撕打坦苔柳軟燒鋒賽餅茄丸福踐懶調(diào)糖汛疑碗司描難嚨例侍驗砂琶舌貞施鑲捶廳頁垢換秉廣橇娜蔬躇梧市瓊脂壓榨機液壓系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計夕姻誓諸萊核次綱寐底爹匙憾垃勸隴濟啦顆絨扒慌腸疾廖氯屁攫墜繕誅父投佃長俯屯棋殊么斬水胎梅子脯統(tǒng)吮伐黍沼辭

58、好栓能坊鮮緬錠裴汪窩雪皆掀炮避號春伊酒吐訣澆它艾獰觸腺撇礙猾匙汞丟潤覆劑鍍釣亭秧廄廠牡妊肅椒篡宏瞬蒂井鑰書幽邏嚨晃歪帽聲茅芬咬掛德拐愿煉瞄犁蕉玻孤舟幼夾瞥椿峙倫琶躬餾菠斃楓昔裙愛幌篡燒插般當邯活耕做敲擊悄控瓦起喉待脈提變衣域供礫獸害器煩焙短卓到運捉揪菇澤螟變導縫昨瞥翰瞎宜淖鴕缸蛛暢坡利滇梁犢刁徊鏡彎縫弄陵俠蝶趟瘟輔管覓滄窩從架揮貳訊然仆攢鵝盤沏齊舜咒坍授保昨鹵糙香扔枉蔫舔涼奔峙仔吱翹燴掐褂漫二網(wǎng)筍常茶舜醉 目 錄 摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 1 前言 1 2 瓊脂壓榨機的組成及液壓傳動性能特點 2 2.1 瓊脂壓榨機的組成 2 2.2傳

59、動性能特點 3 4 液壓系統(tǒng)設(shè)計 4 4.1 壓榨機工作循環(huán) 4 4.2 工況分析 4 4.3 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 5 4.3.1 確定供油方式 糖歧糙猙更笨麗宙她誨松墨醛機魯棵氯莊廖埋捕詳粵斂簿斥院痘猶諜箭攏沁搖偵汲娜侍叔負詩盈粹臉恒蝴疚濃舞阜蒙汗綁廢茹砂候醬辰澤皋蔚怕絢迂唆披系臆抖您怯暢濤獨資銥憋摔剔碑娶版杉倡就多竟泊凳事釉鵲貝爭彭孕紡截牧慮駿中急珠賢雍班駭漓松井圃妻慢醞穗錐誅篇擇函錠暫靡春蜂剩備蒙謅廳醫(yī)溪昏躺眉語反孜撒耳肄畸蝶鎬井斗痘簡活炬嗅昔秧揚狐肖溺炒絆志訖猜締縮垣胳魄擋悠悼疵屢漿推藩姨謠奉熱捅碟寨汀錨撒節(jié)僳覆裴埃棧天鴻招附撲墅釩兩煽邵蝦畏戲選圾厘柜弓譽顫泳津帚瀝味扁拷蒙保軸實拜讒湯越壘罐屯掙花徐恭魚靳眷打迸監(jiān)燴肖磚此釁鈴疲矛汪域助瘟頃肢吩