【正文】
控部分比較復(fù)雜。⑶南非生產(chǎn)的MLS設(shè)備。它既可以模擬HVS,又可以模擬ALF這兩大系統(tǒng)單方向的實(shí)際交通載荷。4個(gè)(或6個(gè))加載輪在一個(gè)近乎橢圓的框架上循環(huán)運(yùn)行。由于MLS在單位時(shí)間里可以施加更多的軸載,因此它的測試時(shí)間比HVS和ALF都短。南非研制生產(chǎn)的MLS屬于最新的第4代加速加載試驗(yàn)設(shè)備。MLS設(shè)備設(shè)計(jì)理念先進(jìn),加載速度明顯高于HVS和ALF兩種設(shè)備,試驗(yàn)周期短,維修養(yǎng)護(hù)成本相對(duì)較低。ALF (Accelerated Loading Facility)是一種可移動(dòng)式、足尺路面試驗(yàn)系統(tǒng),可對(duì)路面施加可控制的車輪荷載,在足尺試驗(yàn)路或路網(wǎng)實(shí)體工程上、模擬實(shí)際交通荷載對(duì)路面結(jié)構(gòu)的破壞作用。ALF于1984年由澳大利亞新南威爾士州公路局設(shè)計(jì)制造,交通部公路科學(xué)研究所于1990年引進(jìn)了加速加載系統(tǒng),并將該設(shè)備應(yīng)用于我國公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究。 為了真實(shí)模擬重載車輛在道路上行駛的狀況,在綜合研究現(xiàn)有路面加速加載實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上研制了循環(huán)式單方向加載的路面加速加載試驗(yàn)設(shè)備。 The single direction loading speed loading test equipment. Road路面加速加載試驗(yàn)設(shè)備主體機(jī)架由鋼結(jié)構(gòu)焊接而成,機(jī)械結(jié)構(gòu)合理,剛性,穩(wěn)定性,可靠性較高。該設(shè)備在運(yùn)行中采用主動(dòng)輪、從動(dòng)輪雙輪組輾壓方式,效率較單軸輾壓大大提高,與路面的實(shí)際使用狀況接近;加載軸荷采用液壓加載無級(jí)調(diào)節(jié)方式,使系統(tǒng)的噪聲大大降低。由于在實(shí)際運(yùn)行過程中,車輪的軌跡基本成正態(tài)分布,為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠,該設(shè)備按一定規(guī)則橫向移動(dòng)。2輔助液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)公路加載試驗(yàn)設(shè)備液壓系統(tǒng)由以下幾部分組成:⑴能源裝置——由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,且不需要連續(xù)工作,因此選擇液壓齒輪泵。它將電動(dòng)機(jī)所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能,給系統(tǒng)提供壓力油液。⑵執(zhí)行裝置——四個(gè)單作用單活塞液壓缸,通過它將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,起到提升整個(gè)加載設(shè)備機(jī)架的作用;四個(gè)橫移油缸,通過它將液壓設(shè)備專化為機(jī)械能推動(dòng)設(shè)備的橫移支腿,對(duì)設(shè)備的位置進(jìn)行微調(diào),以及兩個(gè)提升支腿油缸,通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,提升兩個(gè)橫移支腿,以便于設(shè)備的轉(zhuǎn)場和大幅度的調(diào)整位置。⑶控制裝置——溢流閥、節(jié)流閥、電磁換向閥等閥類元件。通過它們的控制和調(diào)節(jié),使液流的壓力、流速和方向得以改變,從而改變執(zhí)行元件的力(或力矩)、速度和方向。⑷輔助裝置——油箱、管路 。⑸工作介質(zhì)——液壓油。: Hydraulic system design of content and steps設(shè)計(jì)公路加載實(shí)驗(yàn)設(shè)備輔助液壓系統(tǒng),該系統(tǒng)包括4個(gè)支腿的升降液壓缸,四個(gè)液壓缸中每兩個(gè)為一組,一組一組升降,行程700mm,速度約為7mm/s,提升部件重質(zhì)量為約為36t;4個(gè)橫移液壓缸,每個(gè)液壓缸可以單個(gè)滑動(dòng),也可以四個(gè)一起滑動(dòng),其中選擇單個(gè)液壓缸有桿腔滑動(dòng)為工作情況最惡劣的情況,支架為滑動(dòng)摩擦,行程為1000mm,橫移支架的總質(zhì)量約為32t;2個(gè)提升機(jī)械腿的液壓缸,提升總質(zhì)量約為3t,行程710mm。絞盤拉力約3t—5t。工況分析為確定系統(tǒng)及各執(zhí)行元件的參數(shù)提供依據(jù)。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量,它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng),選擇液壓元件的主要依據(jù)。壓力決定也外載荷。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。 ⑴工作負(fù)載 工件所受到的重力即為工作負(fù)載: 88200N () ⑵摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力:=0N 動(dòng)摩擦阻力:=0N ⑶慣性負(fù)載 由于缸體運(yùn)動(dòng)速度很慢,慣性載荷Fa可以忽略不計(jì)。 ⑷液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 其中: —液壓缸的機(jī)械效率,一般取=。 工作循環(huán)各階段的外負(fù)載Tab. Every stage of the work cycle external load工況負(fù)載組成推力/上升階段Fw= Fg=88200N98000N下降階段Fw= Fg=88200N98000N ⑴工作負(fù)載 Fg=0N ⑵摩擦負(fù)載 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》—,—。啟動(dòng)時(shí) 靜摩擦阻力:47040N ()低速時(shí) 動(dòng)摩擦阻力:15680N () ⑶慣性負(fù)載 由于缸體運(yùn)動(dòng)速度很慢,慣性載荷 Fa可以忽略不計(jì)。 ⑷液壓缸在各工作階段的負(fù)載值其中: —液壓缸的機(jī)械效率,一般取=。Tab. Every stage of the work cycle external load工況負(fù)載組成推力 /啟動(dòng)階段Fw= =47040N52267N橫移階段Fw= =15680N17423N ⑴工作負(fù)載 工件所受到的重力即為工作負(fù)載:工件所受重力約為3t。 14700N ⑵ 摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力:=0N 動(dòng)摩擦阻力:=0N ⑶慣性負(fù)載 由于缸體運(yùn)動(dòng)速度很慢,慣性載荷 Fa可以忽略不計(jì)。 ⑷液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 其中: ——液壓缸的機(jī)械效率,一般取=。Tab. Every stage of the work cycle external load工況負(fù)載組成F推力 Fw/上升階段Fw==14700N16333N下降階段Fw==14700N16333N: Hydraulic system diagram液壓泵啟動(dòng)時(shí),液壓泵從吸油濾油器吸油,壓力油先流經(jīng)兩位兩通電磁閥6,當(dāng)兩位兩通電磁換向閥6處于斷電狀態(tài)時(shí),油液通過電磁閥經(jīng)過回油濾油器流回油箱,這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)不工作,處于卸荷狀態(tài);當(dāng)兩位兩通電磁換向閥6處于通電狀態(tài)時(shí),液壓泵開始對(duì)系統(tǒng)供油。當(dāng)三位四通(中位機(jī)能Y)電磁閥7通電時(shí)且被至于左位時(shí)無桿腔進(jìn)油,活塞桿伸出,車架前端被提起來,同時(shí)通過分流閥15保證液壓缸進(jìn)油的同步,通過雙向液壓鎖保證液壓缸能停在任意位置而不至于竄動(dòng)。當(dāng)三位四通(中位機(jī)能O)電磁閥8通電時(shí)橫移油缸工作,機(jī)架產(chǎn)生橫向位移,當(dāng)三位四通電磁閥打開時(shí)泵給液壓馬達(dá)供油,液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絞盤工作。系統(tǒng)的壓力可以通過溢流閥5調(diào)整。在工程機(jī)械和起重運(yùn)輸機(jī)械的液壓系統(tǒng)中,為使工作機(jī)構(gòu)在任意位置上停止后,避免在外力作用下而竄動(dòng),可采用雙向液壓鎖實(shí)現(xiàn)此功能要求。3液壓系統(tǒng)的計(jì)算和元件選型3.1確定液壓缸主要參數(shù)整個(gè)工作系統(tǒng)工作壓力的確定:工作壓力可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來初步確定,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表取初選液壓缸的工作壓力為10MPa,采用單桿活塞液壓缸。 Single piston rod hydraulic cylinder calculation schemes計(jì)算液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑。,由于液壓油直接回油箱,根據(jù)《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集》=0,因此可以忽略不計(jì),按工作壓力選取液壓缸活塞桿直徑與缸筒直徑滿足=,=10MPa。支腿液壓缸缸筒直徑== (m)=112mm ()根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表取液壓缸缸筒腔直徑=125mm由===125= ()根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表取液壓缸活塞桿直徑取=90mm。因此取支腿液壓缸缸筒直徑和活塞桿直徑分別為125mm和90mm。根據(jù)該液壓缸的安裝方式,需要選擇中部法蘭連接的液壓缸。查看《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用型號(hào)為HSGF——582—2700的液壓缸。HSGF——582—2700的含義是: HSG—工程用雙作用單活塞桿液壓缸; F—法蘭連接;—活塞桿直徑與缸筒直徑的比值;16—壓力等級(jí);5—安裝方式為中部法蘭;8—整體式活塞桿耳環(huán)裝關(guān)節(jié)軸承;2—缸蓋帶緩沖;2—油口連接方式為法蘭連接;700—行程為700mm。計(jì)算液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑。,根據(jù)《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集》=0可以忽略不計(jì),為了在較惡劣的工作環(huán)境下(單個(gè)液壓缸有桿腔滑動(dòng))取得較大的推力,可選取液壓缸活塞桿直徑與缸筒直徑滿足=,=10MPa。橫移液壓缸== (m)=82mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表取橫移液壓缸缸筒直徑=100mm由===50mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表取橫移液壓缸活塞桿直徑為=50mm因此取橫移液壓缸缸筒直徑和活塞桿直徑分別為100mm和50mm。根據(jù)該液壓缸的安裝方式,需要選擇耳環(huán)連接的液壓缸。查看《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用型號(hào)為HSGL——182—11000的液壓缸。HSGL——182—11000的含義是:HSG—工程用雙作用單活塞桿液壓缸;L—外螺紋連接;—活塞桿直徑與液壓缸缸筒直徑的比值;16—壓力等級(jí);1—安裝方式為缸蓋耳環(huán)帶襯套;8—整體式活塞桿耳環(huán)裝關(guān)節(jié)軸承;2—缸蓋帶緩沖;1—油口連接方式為內(nèi)螺紋連接;10