液压系统计算

油缸参数缸径(mm)杆径(mm)行程(mm)安装距(mm)25016048004000无杆腔面积(c㎡)490.87无杆腔体积(L)235.62有杆腔面积(c㎡)289.81有杆腔体积(L)139.11油缸面积比1.69体积变化(L)96.51伸出速度(M/min)3.3流量(L/min)161.99收缩速度(M/min)3.3流量(L/min)95.64全差动流量(L/min)95.64伸出阻力(Ton)30无杆腔压力(bar)61.12收缩拉力(Ton)20有杆腔压力(bar)69.01回油背压(bar)0SUN平衡阀-油缸平衡阀先导面积比4.5平衡阀设定压(bar)350平衡阀出口背压(bar)25负负载(Ton)无杆腔压力(bar)有杆腔压力(bar)活塞伸出5050.85258.66活塞收缩70182.6167.75压杆稳定性校核安全系数n(2～4)3末端系数ψ21钢材柔性系数ψ185↓×临界负载F(Ton)28.1530.75无杆腔临界压力(bar)57.3562.64油缸强度和刚度校核缸筒抗拉强度(Mpa)410油缸试验压力(bar)320安全系数n5壁厚(mm)48.78→壁厚≤缸径/10壁厚(mm)66.48→壁厚＞缸径/10活塞杆强度校核活塞杆抗拉强度(Mpa)410安全系数n1.4活塞杆直径(mm)36.115壁厚≤缸径/10σ=σb/nσbn=5壁厚＞缸径/10Py2DPy13.14.02yyPPD系统流量(L/min)42系统压力(bar)160效率0.9系统功率(Kw)12.4无杆腔压力(bar)160有杆腔压力(bar)0伸出杆受压力(吨)78.5油缸安装方式末端系数ψ2一端自由,一端固定0.25两端铰接1一端铰接,一端固定2两端固定4材料Q23520号钢抗拉强度(Mpa)375~460≥410屈服极限(Mpa)185~235≥245缸筒需用应力材料抗拉强度安全系数油缸试验压力马达工况参数卷筒转速(Required)50r/min卷筒扭矩(Required)80N.M减速比37马达排量60ml/r马达输出扭矩2.16N.M马达转速1850.00r/min系统功率0.52kw工作压力2.83Bar马达流量116.84L/min机械效率Eff0.8容积效率Eff0.95泵和电机系统流量135L/min系统压力200Bar电机转速1500r/min电机功率52.94kw泵排量94.74ml/r钢丝卷筒卷筒钢丝绳拉力1Ton卷筒直径250mm卷筒钢丝绳层数1卷筒钢丝绳直径0mm卷筒钢丝绳速（第一层钢丝）216m/min→275.02r/min　∴卷筒转速275.00r/min卷筒最大扭矩（最外钢丝）1225.00N.M卷筒最小扭矩（第一层钢丝）1225.00N.M卷筒钢丝最大绳速（最外层钢丝）215.98m/min卷筒钢丝最小绳速（第一层钢丝）215.98m/min1Psi=0.0689Bar100Bar=1450Psi1Hp=0.75kw1Kw=1.34Hp1GPM=3.745LPM1LPM=0.264GPM180cc/rev1500rpm270LPM1gpm(us)=3.785Liter1in3=16.3871cm31psi=0.0689bar1bar=14.5psiKWxoverallefficiency@Pmax/Pmaxx.166x10-4HPxoverallefficiency@PSI/PSIx0.000583油箱热平衡油箱总体积V(L)3000系统发热功率(Kw)11油箱传热系数k8加热功率(Kw)0油比热(1.7~2.1KJ/(kg*K)1.9冷却功率(Kw)0环境温度T0(K)30油质量（kg)2160设定油温T(K)55油箱散热面积(m2)≈13.85油箱散热面积(m2)16油箱冷却功率(Kw)3.20系统温升(冷却时间)t(min)183.70油箱壁厚(mm)6.5系统热平衡温度(K)115.94油箱重量(Kg)≈1009.81风冷计算风量(m3/h)4000散热温差t(K)10散热功率(Kw)14.45水冷计算冷却水量(m3/h)4进出水温差t(K)5散热功率(Kw)23.26温度换算摄氏度204——〉华氏度399.20华氏度200——〉摄氏度93.33k-油箱传热系数(W/m2*K)t-运转时间(s)C-油比热(1.7~2.1KJ/(kg*K))A-油箱散热面积(m2)T-油液温度(K)T0-环境温度(K)当t→∞时,系统热平衡公式m-油液质量(kg)H-热功率(W)风冷计算Ｈ＝Ｑａ*ρｋ*Ｃｐ·Δt（J/h）Ｑａ——风扇风量（m3/h）ρｋ——空气密度（取ρｋ＝1.29kg/m3）Ｃｐ——空气比热容（取Ｃｐ＝1008J/kg·K）tmCAkeAkHTT10AkHTT0maxΔｔ——散热温差（取Δｔ＝１０Ｋ）水冷计算Ｈ＝Ｑａ*ρｋ*Ｃｐ·Δt（J/h）Ｑａ——冷却水量（m3/h）ρｋ——水密度（取ρｋ＝1000kg/m3）Ｃｐ——水比热容（取Ｃｐ＝4186.8J/kg·K）Δｔ——进出水温差通风条件系数k差8~9良好15风冷冷却23循环水冷却110~174蓄能器工作循环流量(升/分)持续时间(秒)10.183220.6230.317240.25250.952泵流量(升/分)0.46极限工作容积(升)1.26工作容积(升)10充压指数0.85系统压力(bar)140过程指数n1最低压力(bar)100充气压力(bar)85蓄能器容积(升)41.18蓄能器用于吸收液压冲击管道内径(mm)30充气压力(bar)270管路长度(m)40峰值压力(bar)300切换时间(s)0.05最低压力(bar)270系统流量(L/min)250蓄能器容积(L)77.35经验公式(L)6.06液压冲击系统流量(L/min)300管道内径(mm)100开(关)时间t(s)0.01管壁厚度(mm)10变化后流量(L/min)0管路长度(m)20液体弹性模量(Mpa)1670管壁材料弹性模量(Mpa)210000冲击波速度v(m/s)1311.05直接冲击(tT)压力变化(bar)7.51冲击波时间T(s)0.03间接冲击(tT)压力变化(bar)22.92v1(m/s)0.64v2(m/s)0.00蓄能器容积(液压冲击)ρ-油液密度(kg/m3)Q-阀关闭前管内流量(L/min)L-产生冲击波的管长(m)A-管道通流面积(㎝2)t-阀由全开到全关的时间(s)p0-充气压力(Pa)P2-峰值压力(Pa)112.0285.002020ppPAQLVp1-最低工作压力(Pa)经验公式冲击波传播速度冲击波在管内往复所需时间直接冲击(tT)压力变化间接冲击(tT)压力变化6122010)0164.0(4PPtLpQVEdEEa001alT2tTvvap)(21)(21vvap折合式气囊波纹形气囊活塞式隔膜式充压指数0.8~0.850.6~0.650.8~0.90.8吸收液压冲击p0=p1消除脉动p0=p1绝热过程恒温过程过程指数n1.41材料弹性模量(Mpa)液体1670钢210000紫铜120000黄铜100000橡皮2~6铝合金72000nnnPPPVV121110011*nnnVpVpVp221100系统压力(bar)系统流量(L/min)管路内径(mm)油液粘度(cSt)1701530压力管路内径(mm)回油管路内径(mm)吸油管路内径(mm)安全壁厚(mm)(20号钢)17.24922.26843.1230.007流速(m/s)雷诺数(Re)6.6023300.984金属直管长度(m)软管直管长度(m)11层流压力损失(bar)0.2970.317紊流压力损失(bar)0.5460.546作用在滑阀上的稳态液动力系统流量Q(L/min)100阀开口度x(mm)2滑阀通径d(mm)10压力降(bar)8.237射流角θ(°)69稳态液动力(N)14.259薄壁小孔流量小孔的直径(mm)压力差(bar)流量系数530.62流量(L/min)18.850细长孔流量小孔的直径(mm)压力差(bar)油液粘度(cSt)孔长度(mm)200.220273流量(L/min)958.974圆环形间隙流量圆柱直径(mm)平均间隙δ(mm)偏心距e(mm)油液粘度(cSt)1000.02030压力差(bar)孔长度(mm)偏心率ε100500.000流量(L/min)0.093平面缝隙流量缝隙宽度b(mm)缝隙间隙(mm)缝隙长度(mm)压力差(bar)3140.0250100流量(L/min)0.093平行圆盘间隙流量缝隙间隙(mm)压力差(bar)圆盘直径(mm)中心孔直径(mm)0.02100502油液粘度(cSt)30流量(L/min)0.029理想液体伯努利方程实际液体重度γ=ρ·g雷诺数Re=v·DH/νv-流速DH-水力直径ν-运动粘度DH=4A/χA-通流截面面积χ-湿周长度沿程压力损失达西(Darcy)公式l-直管长度d-管路内径v-平均流速ρ-油密度λ-沿程阻力系数局部压力损失ξ-局部阻力系数Cd-流量系数流量系数常量gvzp21211whgvzpgvzp22222221112v=P△2ρξ2vdl=P△2ρλp2=QdρaC薄壁小孔流量a-节流面积薄壁小孔l0.5dρ-油液密度阻尼长孔l=(2~4)d细长孔流量圆环形间隙流量ε-偏心率δ-同心时的间隙量e-偏心量ε=e/δ平面缝隙流量b-缝隙宽度平行圆盘间隙流量R-圆盘的外半径r-圆盘的中心孔半径p2=QdρaCppl128dl128d=Q44)5.11(l12d)5.11(l12d=Q2323pppbpbl12l12=Q33pRpRrln6rln6=Q33Cd0.62~0.630.82液压油的压缩性△V＝P*V/K系统油量V(升)1000P-系统压力Mpa（兆帕）系统压力P(bar)200V－油液体积L（升）系统体积变量△V(升)28.571K－油液弹性模量液压油的膨胀量原系统油量V0(升)1000Vt＝V0*(1+a*△t)油温变量△t30a-油体积膨胀系数,(6～8)*10-4/℃变化后系统体积Vt(升)1021.000压力对粘度的影响νp=ν0·ebp≈ν0(1+bp)ν0(cSt)30p-系统压力(bar)p(bar)200b-系数0.002～0.003νp54.664温度对粘度的影响ν50(cSt)-50℃时运动粘度20t(℃)-温度10n-指数,参见表格2.13νt616.362粘度换算运动粘度νcSt恩氏粘度°E535.288赛氏秒(Soybolt)SSU/SUS10020.200商用雷氏秒(Redwood)R10024.280压力水头P=ρ·g·h油液密度(kg/m3)900吸油口高mm500入口真空度(bar)0.045油密度ρ＝900kg/m3油的比热C=(1.7～2.1)*1000J/kg·℃弹性模量K纯油(1.4~2.0)*109N/m2实际油气混合7*108N/m2dzdu牛顿内摩擦定律τ-单位面积上的摩擦力(剪切力)du/dz-速度梯度级液层间相对速度对液层距离的变化率μ-动力粘度帕·秒(Pa·S)其他单位泊(P)厘泊(cP)1cP=10-2P=10-3Pa·Sν=μ/ρν-运动粘度米2/秒常用单位斯(St)厘斯(cSt)1cSt(mm2/s)=0.01St(cm2/s)=10-6m2/s恩氏粘度-以200毫升油在t