液压系统计算公式汇总.xls
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 L235.62 有杆腔面积 c㎡289.81有杆腔体积 L139.11 油缸面积比1.69体积变化 L96.51 伸出速度M/min3.3流量L/min161.99 收缩速度M/min3.3流量L/min95.64 全差动流量L/min95.64 伸出阻力 Ton30无杆腔压力bar61.12 收缩拉力 Ton20有杆腔压力bar69.01 回油背压 bar0 SUN平衡阀-油缸 平衡阀先导面积比4.5 平衡阀设定压bar350 平衡阀出口背压bar25 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 2~43 末端系数ψ21 钢材柔性系数ψ185 ↓ 临界负载FTon28.1530.75 无杆腔临界压力bar57.3562.64 油缸强度和刚度校核 缸筒抗拉强度Mpa410 油缸试验压力bar320 安全系数 n5 壁厚 mm48.78→ 壁厚≤缸径/10 壁厚 mm66.48→ 壁厚>缸径/10 活塞杆强度校核 活塞杆抗拉强度Mpa410 安全系数 n1.4 活塞杆直径mm36.115 壁厚≤缸径/10σσb/n σb n5 壁厚>缸径/10Py s d 2 DP y - - 1 3. 1 4. 0 2 y y P PD s s d 系统流量L/min42 系统压力bar160 效率0.9 系统功率Kw12.4 无杆腔压力bar160 有杆腔压力bar0 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Mpa375460≥410 屈服极限Mpa185235≥245 缸筒需用应力 材料抗拉强度 安全系数 油缸试验压力 马马达达工工况况参参数数 1 卷筒转速 Required50r/min100 卷筒扭矩Required80N.M1 减速比 371 马达排量 60ml / r1 马达输出扭矩 2.16N.M1 马达转速 1850.00r/min180 系统功率0.52kw 1 gpm us 3.785 Liter 工作压力 2.83Bar1 psi 0.0689 bar 马达流量 116.84L/min 机械效率Eff0.8 KW x overall efficiencyP max / Pmax x .166 x 10-4 容积效率Eff0.95 HP x overall efficiency PSI / PSI x 0.000583 泵泵和和电电机机 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 钢钢丝丝卷卷筒筒 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/min Psi 0.0689 Bar Bar 1450 Psi Hp 0.75 kw Kw 1.34 Hp GPM 3.745 LPM LPM 0.264 GPM cc/rev1500 rpm270 LPM 1 in3 16.3871 cm3 1 bar 14.5 psi 1 gpm us 3.785 Liter 1 psi 0.0689 bar KW x overall efficiencyP max / Pmax x .166 x 10-4 HP x overall efficiency PSI / PSI x 0.000583 油箱热平衡 油箱总体积V L3000系统发热功率Kw11通风条件 油箱传热系数 k8加热功率Kw0差 油比热 1.72.1 KJ/kg*K1.9冷却功率Kw0良好 环境温度T0 K 30油质量(kg2160风冷冷却 设定油温 T K55油箱散热面积m2≈13.85循环水冷却 油箱散热面积m216油箱冷却功率Kw3.20 系统温升冷却时间 tmin183.70油箱壁厚mm6.5 系统热平衡温度K115.94油箱重量Kg≈1009.81 风冷计算 风量m3 / h4000 散热温差t K10 散热功率 Kw14.45 水冷计算 冷却水量m3 / h4 进出水温差t K5 散热功率 Kw23.26 温度换算 摄氏度204〉华氏度399.20 华氏度200〉摄氏度93.33 k- 油箱传热系数 W/m2*K t - 运转时间s C - 油比热 1.72.1 KJ/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*CpΔt(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/kgK) Δt散热温差(取Δt=10K) - - t mC Ak e Ak H TT1 0 Ak H TT 0max 水冷计算 H=Qa*ρk*CpΔt(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/kgK) Δt进出水温差 系数k 89 15 23 110174 蓄能器 工作循环流量升/分持续时间秒 10.1832 20.62 30.3172 40.252 50.952 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bar140过程指数 n1 最低压力bar100 充气压力bar85 蓄能器容积升41.18 蓄能器用于吸收液压冲击 管道内径mm30充气压力bar270 管路长度m40峰值压力bar300 切换时间s0.05最低压力bar270 系统流量L/min250 蓄能器容积 L77.35 经验公式 L6.06 液压冲击 系统流量L/min300管道内径mm100 开关时间t s0.01管壁厚度mm10 变化后流量L/min0管路长度m20 液体弹性模量 Mpa1670管壁材料弹性模量 Mpa210000 冲击波速度v m/s1311.05直接冲击tT压力变化bar22.92 v1m/s0.64 v2m/s0.00 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 p1- 最低工作压力Pa - 1 12 . 0 285. 0 0 2 0 2 0 p p PA QL V r 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 6 12 2 0 10 0164. 0 4 - - - PP tLpQ V d r E dE E a 0 0 1 a l T 2 t T vvap-D 21 r 21 vvap-Dr 折合式气囊波纹形气囊活塞式隔膜式 充压指数0.80.850.60.650.80.90.8 吸收液压冲击p0p1 消除脉动p0p1 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26 铝合金72000 - D nn n PP P V V 1 2 1 1 1 0 0 11 * nnn VpVpVp 22110 0 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mm20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bar0.2970.317 紊流压力损失bar0.5460.546 作用在滑阀上的稳态液动力 系统流量QL/min100阀开口度xmm2 滑阀通径dmm10压力降bar8.237 射流角θ69稳态液动力N14.259 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δmm偏心距emm油液粘度cSt 1000.02030 压力差bar孔长度mm偏心率ε 100500.000 流量L/min0.093 平面缝隙流量 缝隙宽度bmm缝隙间隙mm缝隙长度mm压力差bar 3140.0250100 流量L/min0.093 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/min0.029 理想液体伯努利方程 实际 液体重度γρg 雷诺数 RevDH/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Cd 薄壁小孔流量a - 节流面积薄壁小孔 l0.5d0.620.63 ρ- 油液密度阻尼长孔 l24d0.82 常 量 g v z p 2 1 2 11 g w h g v z p g v z p 22 2 2 2 2 2 1 1 1 gg 2 v P△ 2 ρξ 2 v d l P△ 2 ρ λ p 2 Q d D ρ aC 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 εe/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 ppD D l1 2 8 d l1 2 8 d Q 44 rn p m p 5 . 11 l1 2 d 5 . 11 l1 2 d Q 2 3 2 3 e rn dp e m dp D D pp p b p b D D l12l12 Q 33 rn d m d p R p R D D r ln6 r ln6 Q 33 rn dp m dp p 2 Q d D ρ aC 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 bar200V- 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*1a*△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νpν0ebp≈ν01bp ν0 cSt30p-系统压力bar pbar200b-系数 0.002~0.003 νp54.664 温度对粘度的影响 ν50 cSt-50℃时运动粘度20 t℃-温度10 n -指数,参见表格2.13 νt616.362 粘度换算运动粘度ν cSt 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Pρgh 油液密度kg/m3900 吸油口高mm500 入口真空度bar0.045 油密度ρ=900kg/m3 油的比热C1.7~2.1*1000 J/kg℃ 弹性模量 K 纯油1.42.0*109 N/m2 实际油气混合7*108 N/m2 牛顿内摩擦定律 dz du mt 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 PaS 其他单位 泊P 厘泊cP1cP10-2P10-3PaS νμ/ρ ν- 运动粘度 米2/秒 常用单位 斯St 厘斯cSt1cStmm2/s0.01Stcm2/s10-6m2/s 恩氏粘度- 以200毫升油在t℃通过一特定容器上φ2.8mm孔时间与同体积20℃蒸馏水通过同样小孔所需时间比值 t℃时的粘度 Et dz du mt 恩氏粘度- 以200毫升油在t℃通过一特定容器上φ2.8mm孔时间与同体积20℃蒸馏水通过同样小孔所需时间比值