燕山大学液压与气压传动三级项目报告-矫直弯曲液压机课件

液压与气压传动三级项目报告题目：矫直液压机系统

小组成员：王毅恒黄莉芹陈浩李学能贾伟詹冰指导教师：郭宝峰邹宗园日期：2013.6.28液压与气压传动三级项目报告题目：矫直液压机系统目录矫直的概念矫直机原理液压系统技术要求主机技术要求系统主要技术参数原理图典型工艺过程分析典型工艺过程验算主要液压元件选型小组分工及感想目录矫直的概念矫直液压机矫直液压机液压机组液压机组矫直有压力矫直、辊式矫直(包括直辊矫直和斜辊矫直)、张力矫直和拉伸弯曲矫直。拉伸弯曲矫直的原理是，当带材在小直径辊子上反复弯曲时给带材施加拉力，使带材产生弹塑性延伸，从而将带矫直。拉伸弯曲矫直机组一般用在连续作业线上矫直各种带材，包括高强度、极薄带材。

这种机组也用于连续酸洗板冷却

后还可采用平整的方法减少板带

的厚度差和矫作业线上的带材机

械破鳞，以提高酸洗速度。矫直

机的直板形。矫直的概念矫直有压力矫直、辊式矫直(包括直辊矫直和斜辊矫直)、张力矫直矫直机应用于金属棒材、管材、线材等的矫直，是通过矫直辊对棒材等进行挤压，使其改变直线度的压力矫直设备。矫直液压机是机械制造业常见的用于各种板棒管材矫直矫正的设备。本压机主要用于大型轴类、管类、板类件的矫直。

矫直机原理矫直机应用于金属棒材、管材、线材等的矫直，是通过矫直辊对棒材燕山大学液压与气压传动三级项目报告—矫直弯曲液压机课件矫直机矫直原理:金属板材在较大弹塑性弯曲条件下，弹复能力几乎是相同的。因此不管

板材原始曲率有多大区别，在反复弯曲后所残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致。不过金属刚性越大，压弯后的残留曲率的均匀性越差，而这种差值将随着压弯次数的增加而减小。矫直的目的不但是是板材各处残留的曲率趋向一致，而且还要将各处的残留曲率都趋于零。矫直机矫直原理:金属板材在较大弹塑性弯曲条件下，弹复能力几乎液压系统技术要求1：主机的工艺目的（用途）、结构布局（卧式、立式等）、使用条件（连续运转、间歇运转、特殊液体的使用）、技术特性（工作负载是阻力负载，以及负载的大小；运动形式是直线运动、回转运动还是摆动，位移、速度、加速度等运动参数的大小和范围）等。由此确定哪些机构需要采用液压传动，所需执行器的形式和数量，执行器的工作范围、尺寸、重量和安装等限制条件。2：各执行器的动作循环与周期及各机构运动之间的连锁和安全要求。

·3：主机对液压系统的工作性能和

运动平稳性、转换精度、传动效率

、控制方式及自动化程度等要求。液压系统技术要求1：主机的工艺目的（用途）、结构布局（卧式、4：原动机的类型（内燃机还是电动机）及其功率、转速和转矩特性。5：工作环境条件，如室内或室外、温度、湿度、尘埃、冲击振动、易燃易爆及腐蚀情况等。6：限制条件，如压力脉动、冲击、振动噪声的允许等。7：经济性要求，如投资费用、运行能耗和维护保养费用等。4：原动机的类型（内燃机还是电动机）及其功率、转速和转矩主机技术要求1.工作压力范围2.工作温度范围3.所用液压油液的类型4.循环速率5.负载循环特性6.元件的使用寿命7.动作循序8.润滑9.应急和安全性的要求10.涂漆和保护涂层的细节

主机技术要求系统主要技术参数液压缸的主要技术参数：1.额定压力(MPa)；2.缸内径(mm)；3.活塞杆直径(mm)；4.活塞行程(mm)；5.速度比（即面积比）；6.液压缸活塞的理论推力和压力(N)；7.活塞移动速度(m/s)液压泵的主要技术参数：1.排量(mL/r)、流量(L/min)；2.压力(N)；3.功率(kW)；4.效率；5.转速(r/min)液压马达的主要技术参数：1.压力（额定压力、背压）(MPa)；2.转速（额定转速、最低转速）(r/min)；3.排量(mL/r)；4.流量(L/min)；5.功率(kW)；6.效率系统主要技术参数液压缸的主要技术参数：原理图原理图一原理图原理图一原理图二原理图二原理图三（最佳方案）原理图三（最佳方案）典型工艺过程分析矫直是对金属塑性加工产品的形状缺陷进行的矫正，是重要的精整工序之一。轧材在轧制过程或在以后的冷却和运输过程中经常会产生种种形状缺陷，诸如棒材、型材和管材的弯曲，板带材的弯曲、波浪、瓢曲等。矫直工序可使弯曲等缺陷在外力作用下得以消除，使产品达到合格的状态。矫直可按被矫轧件的温度分为热矫直和冷矫直。热矫直一般在650—1000℃进行，只用于中厚板。冷矫直广泛用于矫直各类型钢和钢管，也用于中厚板的补充矫直。热轧型材的冷矫直都在轧材冷却后进行。多数钢材只矫直一次，只有不易矫直且弯曲度要求严格的产品，需要进行两次或两次以上的矫直。典型工艺过程分析矫直是对金属塑性加工产品的典型工艺过程分析

而弯曲，即受到力的作用而造成形变，这种力的作用是合力最终形成的结果，纸板在制造过程中有多种作用力的存在。工件的弯曲有冷弯和热弯两种。在常温下进行的弯曲称冷弯，常由钳工完成。当工件较厚（一半超过5mm），要在加热情况下进行弯曲，称热弯，常由锻工完成。材料弯曲时，其变形区内各部分的应力状态有所不同。横断面中间不变形的部分称为中性层。中性层以外的金属受拉应力作用，产生伸长变形。中性层以内的金属受压应力作用，产生压缩变形。由于中性层两侧金属的应力和应变方向相反，当载荷卸去后，中性层两侧金属的弹性变形回复方向相反，引起不同程度的弹复。虽然弯曲变形仅限于材料的局部区域，但弹复作用却会影响弯曲件的精度。弹复的影响因素很多，而这些因素难以控制，由弹复引起的弯曲件精度问题，一直是弯曲成形生产的关键。按工艺特点，弯曲可分为压弯、滚弯和拉弯。压弯是最常用的弯曲方法。所用设备大多为通用的机械压力机或液压机，也有用专用折弯压力机的。常用的滚弯设备是卷板机。三辊卷板机按三点决定一圆的道理，对板坯进行连续弯曲。典型工艺过程分析而弯曲，即受到力的作用而造典型工艺过程验算挠曲线方程v=-Fx*(3l^2-4x^2)端截面转角θa=θb=-Fl^2/16EI最大挠度F=-fl^3/48EI弯曲工艺：典型工艺过程验算挠曲线方程v=-Fx*(3l^2-4燕山大学液压与气压传动三级项目报告—矫直弯曲液压机课件矫直工艺：Fa=Fb=1/2F分解挠曲线方程v=-Fx^(3l-x)cosθ/6EI-端截面转角θb=-Fl^2cosθ最大挠度fb=-Fl^3cosθ/3EI矫直工艺：Fa=Fb=1/2F由几何关系可得f=fb*cosθ

=-Fl^3cosθ由于存在弹性回弹故f>lcosθ即Fl^3cosθ/3EI>LcosθF>3EI/l^2cosθ由几何关系可得主要液压元件选型溢流阀溢流阀有直动式和先导式，一般来说直动式响应较快，宜用作安全阀，先导式启闭特性好，宜用作调压阀。启闭特性是选用溢流阀时要考虑的重要因素。如果启闭特性太差，则负载压力低于设定压力时溢流阀开始溢流，随着压力升高溢流量加大，执行器速度减慢，达到设定压力时执行器停止。因此，执行器速度在负载大时变得不稳定，回路效率也显著降低。溢流阀的动态特性是很重要的。在负载激烈变化下希望溢流阀既响应快又稳定。直动式响应较快，冲击压力较低，但是稳定性比先导式稍差。主要液压元件选型溢流阀

根据本液压传动回路的特点，我们选用的溢流阀型号为：HP力士乐威格士油研新会北部溢流阀(ISO4401)

P

1

MRF-02A-K-2-20

B

3

C

D

P50

Z2DB6VA2-30/100

B

210

C

DPT

B

DGMC(2)-3-AB-

C-30

BA

F

AB-BAP

MBA-01-C-30

B

H

RP

1

MRF-02A-K-2-20

B

3

C

D（各型号可以相互替换）根据本液压传动回路的特点，我们选用的溢流阀型号为：HP力换向阀

采用不同的滑阀机能的换向阀会直接影响执行元件的工作状态：如停止还是运动、向前还是向后、快速还是慢速、卸荷还是升压等等。正确选择换向阀的换向机能是十分重要的。换向阀处于中间位置或者原始位置时阀中各油口的连通方式就是它的滑阀机能。O型机能三位四通换向阀，中间位时保持泵压力和缸位置不变。液压缸闭锁，可用于多个换向阀并联工作。换向阀根据本液压传动回路的特点，我们选用的换向阀阀型号为：

机能型号HP力士乐威格士油研新会北部C2E2C3C2C2ABPT（各型号可以相互替换）根据本液压传动回路的特点，我们选用的换向阀阀型顺序阀顺序阀的基本功能是控制多个执行原件的顺序动作，根据其装配结构的不同可以实现不同的功能，分别称为顺序阀、背压阀、卸荷阀和平衡阀。顺序阀的主要作用有：控制多个原件的顺序动作；用于保压回路；防止因自重引起油缸活塞自由下落而作平衡阀用；用外空顺序阀做卸荷阀，使泵卸荷；用内控顺序阀做背压阀。顺序阀的启闭特性如果太差，则流量较大时一次压力过高，回路效率降低。启闭特性带有滞环，开启压力低于闭合压力，负载流量变化时应予以注意。开启压力过低的阀，在压力低于设定压力时发生前漏，引起执行器误动作。通过阀的流量远小于额定流量时，产生振动或其他不稳定现象，此时要在回路上采取措施。顺序阀根据本液压传动回路的特点，我们选用的顺序阀型号为：HP力士乐威格士油研新会北部顺序阀(ISO5781)

03

0

E

SV-G06-1-T-20

10

2

ET

10

50

X

DZ20-2-30/100-Y-M*

30

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XY

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B

4

RG-06-D-2-*

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F

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HG-03-B-2-22

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C

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E

SV-G06-1-T-20

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2

ET（各型号可以相互替换）根据本液压传动回路的特点，我们选用的顺序阀型号为：HP力士乐小组分工及感想

经过这些天的努力，项目终于完成。回想我们做项目的过程，可以说是难易并存的。难在将所学知识的综合与归纳，易在我们能过找到很多参考资料。所以此次项目对于我们来说，既是一次小小的挑战，又是对我们在液压与气压传动所学知识的测验。

在此次的项目过程中，王毅恒同学很好的领导了这次的项目实施，并完成了液压传动系统原理分析及原理图设计等；黄莉芹同学和陈浩同学制作了精美的PPT，并出色的完成了基本元件选型及计算；李学能同学、贾伟同学以及詹冰同学则合力完成了液压系统的工作特点分析和总结、典型工艺验算过程以及其余文本的编写。大家齐心协力完成了这次的项目，深深体会到了团队的力量。小组分工及感想通过这次三级项目，不仅培养了我们独立思考、动手操作的能力，在各种其他能力上也都有了提高。更重要的是没在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的天战，只有不断学习、实践，再学习、再实践。

在这次项目中最深刻的印象还是对专业知识的精通。在本次的项目过程中我们需要对工艺过程进行验算，这是材料力学部分的知识，但是这是一年前学习的课程了，我们看着图却不知道从何入手，只能再次拿起材料力学的课本。最后项目成功的完成了，在这个过程中出现了很多的问题，在同学们的齐心协力下一个一个地克服了，团队的努力以及来自其他同学的帮助让我们顺利的完成了此次项目。再次我对团队成员以及其他给予帮助的同学表示感谢！通过这次三级项目，不仅培养了我们独立思考、动谢谢谢谢液压与气压传动三级项目报告题目：矫直液压机系统

小组成员：王毅恒黄莉芹陈浩李学能贾伟詹冰指导教师：郭宝峰邹宗园日期：2013.6.28液压与气压传动三级项目报告题目：矫直液压机系统目录矫直的概念矫直机原理液压系统技术要求主机技术要求系统主要技术参数原理图典型工艺过程分析典型工艺过程验算主要液压元件选型小组分工及感想目录矫直的概念矫直液压机矫直液压机液压机组液压机组矫直有压力矫直、辊式矫直(包括直辊矫直和斜辊矫直)、张力矫直和拉伸弯曲矫直。拉伸弯曲矫直的原理是，当带材在小直径辊子上反复弯曲时给带材施加拉力，使带材产生弹塑性延伸，从而将带矫直。拉伸弯曲矫直机组一般用在连续作业线上矫直各种带材，包括高强度、极薄带材。

这种机组也用于连续酸洗板冷却

后还可采用平整的方法减少板带

的厚度差和矫作业线上的带材机

械破鳞，以提高酸洗速度。矫直

机的直板形。矫直的概念矫直有压力矫直、辊式矫直(包括直辊矫直和斜辊矫直)、张力矫直矫直机应用于金属棒材、管材、线材等的矫直，是通过矫直辊对棒材等进行挤压，使其改变直线度的压力矫直设备。矫直液压机是机械制造业常见的用于各种板棒管材矫直矫正的设备。本压机主要用于大型轴类、管类、板类件的矫直。

矫直机原理矫直机应用于金属棒材、管材、线材等的矫直，是通过矫直辊对棒材燕山大学液压与气压传动三级项目报告—矫直弯曲液压机课件矫直机矫直原理:金属板材在较大弹塑性弯曲条件下，弹复能力几乎是相同的。因此不管

板材原始曲率有多大区别，在反复弯曲后所残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致。不过金属刚性越大，压弯后的残留曲率的均匀性越差，而这种差值将随着压弯次数的增加而减小。矫直的目的不但是是板材各处残留的曲率趋向一致，而且还要将各处的残留曲率都趋于零。矫直机矫直原理:金属板材在较大弹塑性弯曲条件下，弹复能力几乎液压系统技术要求1：主机的工艺目的（用途）、结构布局（卧式、立式等）、使用条件（连续运转、间歇运转、特殊液体的使用）、技术特性（工作负载是阻力负载，以及负载的大小；运动形式是直线运动、回转运动还是摆动，位移、速度、加速度等运动参数的大小和范围）等。由此确定哪些机构需要采用液压传动，所需执行器的形式和数量，执行器的工作范围、尺寸、重量和安装等限制条件。2：各执行器的动作循环与周期及各机构运动之间的连锁和安全要求。

·3：主机对液压系统的工作性能和

运动平稳性、转换精度、传动效率

、控制方式及自动化程度等要求。液压系统技术要求1：主机的工艺目的（用途）、结构布局（卧式、4：原动机的类型（内燃机还是电动机）及其功率、转速和转矩特性。5：工作环境条件，如室内或室外、温度、湿度、尘埃、冲击振动、易燃易爆及腐蚀情况等。6：限制条件，如压力脉动、冲击、振动噪声的允许等。7：经济性要求，如投资费用、运行能耗和维护保养费用等。4：原动机的类型（内燃机还是电动机）及其功率、转速和转矩主机技术要求1.工作压力范围2.工作温度范围3.所用液压油液的类型4.循环速率5.负载循环特性6.元件的使用寿命7.动作循序8.润滑9.应急和安全性的要求10.涂漆和保护涂层的细节

主机技术要求系统主要技术参数液压缸的主要技术参数：1.额定压力(MPa)；2.缸内径(mm)；3.活塞杆直径(mm)；4.活塞行程(mm)；5.速度比（即面积比）；6.液压缸活塞的理论推力和压力(N)；7.活塞移动速度(m/s)液压泵的主要技术参数：1.排量(mL/r)、流量(L/min)；2.压力(N)；3.功率(kW)；4.效率；5.转速(r/min)液压马达的主要技术参数：1.压力（额定压力、背压）(MPa)；2.转速（额定转速、最低转速）(r/min)；3.排量(mL/r)；4.流量(L/min)；5.功率(kW)；6.效率系统主要技术参数液压缸的主要技术参数：原理图原理图一原理图原理图一原理图二原理图二原理图三（最佳方案）原理图三（最佳方案）典型工艺过程分析矫直是对金属塑性加工产品的形状缺陷进行的矫正，是重要的精整工序之一。轧材在轧制过程或在以后的冷却和运输过程中经常会产生种种形状缺陷，诸如棒材、型材和管材的弯曲，板带材的弯曲、波浪、瓢曲等。矫直工序可使弯曲等缺陷在外力作用下得以消除，使产品达到合格的状态。矫直可按被矫轧件的温度分为热矫直和冷矫直。热矫直一般在650—1000℃进行，只用于中厚板。冷矫直广泛用于矫直各类型钢和钢管，也用于中厚板的补充矫直。热轧型材的冷矫直都在轧材冷却后进行。多数钢材只矫直一次，只有不易矫直且弯曲度要求严格的产品，需要进行两次或两次以上的矫直。典型工艺过程分析矫直是对金属塑性加工产品的典型工艺过程分析

而弯曲，即受到力的作用而造成形变，这种力的作用是合力最终形成的结果，纸板在制造过程中有多种作用力的存在。工件的弯曲有冷弯和热弯两种。在常温下进行的弯曲称冷弯，常由钳工完成。当工件较厚（一半超过5mm），要在加热情况下进行弯曲，称热弯，常由锻工完成。材料弯曲时，其变形区内各部分的应力状态有所不同。横断面中间不变形的部分称为中性层。中性层以外的金属受拉应力作用，产生伸长变形。中性层以内的金属受压应力作用，产生压缩变形。由于中性层两侧金属的应力和应变方向相反，当载荷卸去后，中性层两侧金属的弹性变形回复方向相反，引起不同程度的弹复。虽然弯曲变形仅限于材料的局部区域，但弹复作用却会影响弯曲件的精度。弹复的影响因素很多，而这些因素难以控制，由弹复引起的弯曲件精度问题，一直是弯曲成形生产的关键。按工艺特点，弯曲可分为压弯、滚弯和拉弯。压弯是最常用的弯曲方法。所用设备大多为通用的机械压力机或液压机，也有用专用折弯压力机的。常用的滚弯设备是卷板机。三辊卷板机按三点决定一圆的道理，对板坯进行连续弯曲。典型工艺过程分析而弯曲，即受到力的作用而造典型工艺过程验算挠曲线方程v=-Fx*(3l^2-4x^2)端截面转角θa=θb=-Fl^2/16EI最大挠度F=-fl^3/48EI弯曲工艺：典型工艺过程验算挠曲线方程v=-Fx*(3l^2-4燕山大学液压与气压传动三级项目报告—矫直弯曲液压机课件矫直工艺：Fa=Fb=1/2F分解挠曲线方程v=-Fx^(3l-x)cosθ/6EI-端截面转角θb=-Fl^2cosθ最大挠度fb=-Fl^3cosθ/3EI矫直工艺：Fa=Fb=1/2F由几何关系可得f=fb*cosθ

=-Fl^3cosθ由于存在弹性回弹故f>lcosθ即Fl^3cosθ/3EI>LcosθF>3EI/l^2cosθ由几何关系可得主要液压元件选型溢流阀溢流阀有直动式和先导式，一般来说直动式响应较快，宜用作安全阀，先导式启闭特性好，宜用作调压阀。启闭特性是选用溢流阀时要考虑的重要因素。如果启闭特性太差，则负载压力低于设定压力时溢流阀开始溢流，随着压力升高溢流量加大，执行器速度减慢，达到设定压力时执行器停止。因此，执行器速度在负载大时变得不稳定，回路效率也显著降低。溢流阀的动态特性是很重要的。在负载激烈变化下希望溢流阀既响应快又稳定。直动式响应较快，冲击压力较低，但是稳定性比先导式稍差。主要液压元件选型溢流阀

根据本液压传动回路的特点，我们选用的溢流阀型号为：HP力士乐威格士油研新会北部溢流阀(ISO4401)

P

1

MRF-02A-K-2-20

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P50

Z2DB6VA2-30/100

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DGMC(2)-3-AB-

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AB-BAP

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MRF-02A-K-2-20

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D（各型号可以相互替换）根据本液压传动回路的特点，我们选用的溢流阀型号为：HP力换向阀

采用不同的滑阀机能的换向阀会直接影响执行元件的工作状态：如停止还是运动、向前还是向后、快速还是慢速、卸荷还是升压等等。正确选择换向阀的换向机能是十分重要的。换向阀处于中间位置或者原始位置时阀中各油口的连通方式就是它的滑阀机能。O型机能三位四通换向阀，中间位时保持泵压力和缸位置不变。液压缸闭锁，可用于多个换向阀并联工作。换向阀根据本液压传动回路的特点，我们选用的换向阀阀型号为：

机能型号HP力士乐威格士油研新会北部C2E2C3C2C2ABPT（各型号可以相互替换）根据本液压传动回路的特点，我们选用的换向阀阀型顺序阀顺序阀的基本功能是控制多个执行原件的顺序动作，根据其装配结构的不同可以实现不同的功能，分别称为顺序阀、背压阀、卸荷阀和平衡阀。顺序阀的主要作用有：控制多个原件的顺序动作；用于保压回路；防止因自重引起油缸活塞自由下落而作平衡阀用；用外空顺序阀做卸荷阀，使泵卸荷；用内控顺序阀做背压阀。顺序阀的启闭特性如果太差，则流量较大时一次压力过高，回路效率降低。启闭特性带有滞环，开启压力低