【正文】 min+3 L/min= L/min性能 外嚙合齒輪泵雙作用葉片泵限壓式變量液壓泵徑向柱塞泵軸向柱塞泵螺桿泵輸出壓力 低壓 中壓 高壓 高壓 高壓 低壓流量調(diào)節(jié) 不能 不能 能 能 能 不能效率 能 較高 較高 高 高 較高輸出流量脈動很大 很小 一般 一般 一般 較小自吸特性 好 交差 較差 差 差 好對油的污染敏感性不敏感 較敏感 較敏感 很敏感 很敏感 不敏感噪聲 大 較大 較大 大 大 最小最后確定選取 10MCY14—1B 軸向柱塞泵，額定壓力為 ,轉(zhuǎn)速1500r/min。 電動機的選擇由以上計算知：泵的供油壓力為 21Mpa,取泵的總效率 η= 則P1 = = =103 W=????查表選用 Y132S12 型電動機，其額定功率為 ，轉(zhuǎn)速為 2900r/min 立柱設(shè)計立柱的直徑 d≧ ，取[a]=600N/mm 2，則 d≧ 取 dmin=22mm。4[]Fa? 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇應(yīng)根據(jù)傳動載荷的大小、軸向轉(zhuǎn)速的高低、被連接部分的安裝精度等要求來選用。由于本系統(tǒng)的載荷不大，轉(zhuǎn)速很高，對中的同軸度誤差要求很高，為了補償液壓泵和電動機在安裝時兩周的同軸度誤差，常選用彈性聯(lián)軸器，其特點是傳遞的補償范圍很大，轉(zhuǎn)速較高，彈性好，能緩沖轉(zhuǎn)矩急劇變化引起的振動，能補償軸向定位，故選用 HL1 型彈性柱銷聯(lián)軸器。 液壓閥的選用 單向閥的選用單向閥又稱止回閥，它的作用是使油只能從一個方向通過，而不能反向流動。單向閥有直動式和直角式。由于本設(shè)計中單向閥的作用主要是安裝在泵的出油口，防止系統(tǒng)壓力生高時沖擊液壓泵。從經(jīng)濟型和安裝方便上考慮，選擇結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的 S 型直通式單向閥—S10AK1. 其最高壓力為 ,其額定流量為 10260L/min,公稱直徑為 630。 溢流閥的選用為了防止壓力過高而損害系統(tǒng)，必須安裝起安全作用的溢流閥。其工作原理為：進油口的壓力油通過阻尼作用在其底部，形成一個與彈簧力相抗衡的液壓力。當(dāng)液壓力小于調(diào)壓彈簧的彈簧力時，錐閥關(guān)閉，此閥不起調(diào)節(jié)作用。隨著進油口壓力的提高，當(dāng)液壓力大于彈簧力時，錐閥開啟，多余的油液流回油箱，使進油壓力穩(wěn)定在調(diào)定值。根據(jù)實際選擇 YF 型溢流閥。其最高壓力為 7—32Mpa，額定流量為40L/min，公稱直徑為 10mm，榆次系列。 換向閥的選擇換向閥有電磁換向閥和電液換向閥。現(xiàn)在簡單介紹經(jīng)濟實惠的電磁換向閥。電磁換向的工作原理為：通過電磁鐵控制滑閥閥芯的不同位置，以改變油液的流動方向，當(dāng)電磁鐵斷電時，滑閥由彈簧保持在中間位置或初始位置。若推動故障檢查按鈕可使滑閥閥芯移動。根據(jù)實際情況（流量和壓力）選擇電磁換向閥——WI6G51/OAW22050Z4,其最大壓力為 ,其額定流量為 60L/min。 電液比例閥的選擇比例閥一般具有壓力補償性能，所以它的輸出壓力和流量可以不受負(fù)載的影響。電磁比例閥由壓力閥和移動馬達(dá)兩部分組成，當(dāng)壓力閥的線圈通進電流時，彈簧把電磁力傳給錐閥，推力的大小與電流成比例。當(dāng)?shù)拈y進油口處的壓力油作用在錐閥上的力超過彈簧力時，錐閥打開，油液通過閥口的排出。閥口的張開開度影響電磁推力。由于電磁閥是本設(shè)計中的關(guān)鍵閥，故選擇 BYFB10H4,其最大壓力為,額定流量為 2—500L/min。各液壓閥的特性如下：表 24 各種閥的特性 輔助元件的選擇 郵箱尺寸的確定油箱的有效容積（油面高度為油箱高度的 80%時的容積）應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱、散熱平衡的原則來計算，這項計算在負(fù)載較大時是必須的，但對于一般的情況來說，油箱的有效容積可按液壓泵的額定流量來估算，公式為：V=αQV已知所選泵的總流量為 150010=15L參照下表系數(shù)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金機械α 12 24 57 612 10表 25α 系數(shù)的確定取 α=6，故 V=，最后確定郵箱的尺寸為長 L=580mm,寬 S=450mm,高H=370mm。 過濾器的選擇由于本系統(tǒng)中軸向柱塞泵對油的污染很敏感，故必須設(shè)計過濾器。在液壓泵的吸管道上，必須安裝網(wǎng)式過濾器，以清除較大的顆粒雜質(zhì)，保護液壓泵。為了不影響液壓泵的吸油能力，過濾器通油能力最好大于泵流量的 2 倍，故選 WU—16180 型的網(wǎng)式過濾器。在回油路上安裝精過濾器，以清除更細(xì)的顆粒雜質(zhì)，保護液壓系統(tǒng)的液壓元件不受細(xì)微顆粒的損傷和卡死。系統(tǒng)泄漏的油液必須經(jīng)過過濾后返回油箱，由于它不會在主油路上造成壓力下降，又不承受系統(tǒng)的工作壓力，故可選用強度較低的過濾器，過過濾器的通油能力應(yīng)不小于回油管的最大流量。綜上可選用型號為 8 磁性燒結(jié)式過濾。序號 元件名稱 額定流量L/min調(diào)壓范圍 規(guī)格1 單向閥 15 S10AK12 溢流閥 40 732 YFL10K3 換向閥 60 WE6G51OAQ22050Z44 電液比例閥 2—500 BYFB10H44 傳感器的選擇 傳感器的選用原則工程上通常是直接作用于被測量，能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為同種或別種量輸出的器件為傳感器。如何根據(jù)測試目的和實踐條件，合理的選用傳感器時會經(jīng)常遇到的問題。通常選擇一般注意以下幾點： 靈敏度靈敏度是指傳感器在穩(wěn)定工作下輸出變化對輸入變化的比值，用 S 表示，S=dy/dx,一般傳感器靈敏度越高越好，靈敏度越高，意味著傳感器所能感知的變化量越小。但靈敏度太高也會影響其測量范圍。 線性范圍任何傳感器都有一定的線性范圍，在線性范圍內(nèi)輸出與輸入成比例關(guān)系。線性范圍越寬，則其工作量程越大。但任何傳感器都不容易保證其絕對的線性，在許可范圍內(nèi)，可以在其近似線性范圍內(nèi)應(yīng)用。 可靠性可靠性是一切傳感器的生命，可靠性是指儀器裝置等產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間里可以完成規(guī)定功能的能力。為了保證傳感器在應(yīng)用中具有高的可靠性，必須選用條件適宜傳感器。 精確度傳感器的精確度包括精密度和正確度。精密度是說明測量結(jié)果的分散性，正確度是說明測量值偏離真值大小的程度，屬于系統(tǒng)誤差。總而言之，精確度表示傳感器輸出和被測量值的一致程度。傳感器處于測試系統(tǒng)的輸入端，因此，傳感器能否真實反映被測量值對整個測試系統(tǒng)有直接影響。 其他除了上述一些因素外，應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單，體積小，中亮起，價格便宜，易于更換。 傳感器的性能指標(biāo) 精度表示測量結(jié)果與被測量的真值的靠近程度，精度一般用極限誤差來表示，或者用極限誤差與滿量程之比按百分比表示。 線性度表示傳感器的輸出和輸入的關(guān)系曲線與選擇的工作曲線的靠近程度。 靈敏度是傳感器的輸出增量與輸出之比。 分辨率表示輸出量程與滿量程的輸入之比。 量程表示傳感器要測量的北側(cè)的量值。 重復(fù)性反映傳感器在不使用的工作狀態(tài)下，重復(fù)的給予某個相通的輸入值時，其輸出值的一致性?？捎眯?zhǔn)數(shù)據(jù)與響應(yīng)行程書粗豪平均值之間的某個最大偏差值，對滿聯(lián)成輸出的百分比表示。 穩(wěn)定性表示傳感器在一個較長的時間內(nèi)保持能參數(shù)的能力，常用給出標(biāo)定的有效期表示穩(wěn)定性。 零漂表示傳感器在零輸入狀態(tài)下，輸出值的漂移，一般有時間飄零和穩(wěn)定零漂 。 傳感器的比較和選用壓力傳感器主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、壓電式壓磁式電阻式。 電阻應(yīng)變式壓力傳感器電阻應(yīng)變式壓力傳感器時利用彈性敏感元件將北側(cè)里、壓力轉(zhuǎn)化為應(yīng)變、唯一等，然后通過粘貼與其表面的電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為位電阻值的變化，由轉(zhuǎn)化電路（通常為電橋輸入電壓或電流信號）阻值的變化為：ΔR/R(1+2u) ε式中 ε—敏感柵響應(yīng)變化，ε=Δ/l。 壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器是基于壓電元件的壓電效應(yīng)而工作的。壓電效應(yīng)是指某些沿一定方向受威力作用而變形時的兩個相對表面產(chǎn)生機型相反的電荷，當(dāng)外力去掉后又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與威力的大小成正比。壓電式傳感器可等效位帶電荷 Q 的電容器，其電容 CA 為： CA=εA/δ式中 ε—電介質(zhì)的介電常數(shù)，ε=ε Rε 0，其中 εr、ε0 分別為相對介電常數(shù)和真空介電常數(shù)。特點：線性好，頻響范圍寬，靈敏度高，遲滯小，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，使用方便，抗聲、磁干擾能力強要求后綴具有高的輸入阻抗，應(yīng)用低電容、低噪聲、高電阻電纜，需老化處理以提高其穩(wěn)定性。 壓阻式傳感器壓阻式傳感器是用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)而工作的。當(dāng)單晶硅半導(dǎo)體（如 PSi，NSi）沿某方向受到外力作用時，其電阻率發(fā)生變化，導(dǎo)致電阻值相對變化的現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。電阻相對變化為：ΔR/R=Δρ/ρ=π/σ=π/ε E式中 P——半導(dǎo)體材料的電阻率π1——沿 1 方向的壓阻系數(shù)E——材料的彈性模量σ——沿 2 方向的應(yīng)力特點：靈敏度高機械滯后小，分辨率高，測量范圍大，頻響范圍寬，使用方便。 壓磁式傳感器在機械力的作用下，鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力或應(yīng)力變化，使其磁道發(fā)生變化，當(dāng)鐵磁材料制成的壓磁元件線圈時期磁道率變化將引起線圈電感和阻抗變化，當(dāng)壓磁元件同時饒有一二次線圈并在一次線圈加以激勵電壓時，磁道率變化將導(dǎo)致線圈系數(shù)變化從而使輸出電勢變化。 壓磁式傳感器電阻應(yīng)變式：測量范圍寬，精度高，壽命長，體積小，價格便宜，可在惡劣的條件下工作，應(yīng)用范圍最廣泛，但有一定的非線性誤差壓阻式：靈敏度高，機械滯后小，分辨率高，測量范圍大，體積小，功耗小，使用方便，但有較大的非線性誤差溫度誤差壓電式：線性好，頻響范圍寬，靈敏度高，遲滯小，重復(fù)性好，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，使用方便，無需外加電源，抗聲、磁干擾能力強，溫度系數(shù)低（%.0C ） 。用來測量準(zhǔn)靜態(tài)力、壓力，更適宜于動態(tài)和惡劣環(huán)境中的力的測量。壓磁式：輸出功率大，信號強，抗干擾能力和過載能力強，牢固可靠，壽命長，能在惡劣條件下工作。但精度較低（約 1%） ，反應(yīng)速度較低。經(jīng)比較，本設(shè)計選擇電阻應(yīng)變式傳感器，其型號為 JYBY7AY。其技術(shù)參數(shù)為：量程：0—20~30Mpa精度: ≦%供電:24V 或 12VDC輸出:0—5V，0—10mA反應(yīng)時間:5ms使用溫度:20~+60。C壓力過載：15%安裝尺寸：M20 外螺紋。5 過程通道的一般結(jié)構(gòu)形式 過程通道的設(shè)計過程通道包括模擬量輸入電路、模擬量輸出通道和數(shù)字量輸入、輸出通道。和數(shù)字量（或開關(guān)量）輸入通道就是為此目的而開設(shè)的兩種檢測通道。生產(chǎn)過程別的被調(diào)參數(shù)（一般包括溫度、壓力、流量、位移、速度液面高度等等）一般都是隨時間連續(xù)變化的非電物理量，因此模擬量電信號必須通過模擬量輸入通道轉(zhuǎn)換為響應(yīng)的數(shù)字信號，才能送入計算機；而生產(chǎn)現(xiàn)場的兩態(tài)開關(guān)、電平的高低、脈沖量等數(shù)字或開關(guān)信號，則應(yīng)通過數(shù)字量輸入通道輸入計算機。計算機控制生產(chǎn)現(xiàn)場的控制通道也有兩種，即模擬量輸出通道及數(shù)字量輸出通道，計算機輸出的控制信號是以數(shù)字形式給出的，有執(zhí)行元件要求提供模擬的電流或電壓，故采用模擬量輸出通道來傳達(dá)；有得執(zhí)行元件值要求提供數(shù)字量（或開關(guān)量）信號故采用數(shù)字量輸出通道。可見，過程通道是家算計和工業(yè)生產(chǎn)過程（控制對象）相互交換信息的橋梁。模擬量輸入通道格局應(yīng)用要求的不同，可以有不同的結(jié)構(gòu)形式。 一個通道設(shè)置一個 A/D 轉(zhuǎn)換器如圖（3）圖中 A/D 轉(zhuǎn)換器是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的裝置，也是模擬量輸入通道的關(guān)鍵性部件。當(dāng)被測信號發(fā)生變化較快時，往往要求通道比較靈敏，而模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程要花一定的時間才能完成，轉(zhuǎn)換過程終了所得的數(shù)字量不再是對應(yīng)于發(fā)出轉(zhuǎn)換命令那一瞬間所要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)電平，因而會帶來一定的轉(zhuǎn)換誤差。上圖中的采樣保持器就是用來對變化的模擬信號進行快速采樣，并在轉(zhuǎn)化過程中“保持”該信號，以減少轉(zhuǎn)換過程所造成的誤差。由于這種結(jié)構(gòu)形式是在每一個通道上都有的采樣保持器和 A/D 轉(zhuǎn)換器，所以允許各個通道能同時工作。 。這種結(jié)構(gòu)通常用于需要同時得到描述系統(tǒng)性能各項數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中。其特點是速度快、工作可靠，即使某一個通路有故障，也不會影響其它通路的工作，如果通道的數(shù)量很多要使用較多的采樣保持器和 A/D 轉(zhuǎn)化器，使用成本較高。圖 41 一個通道設(shè)置一個 A/D 轉(zhuǎn)換器框圖 多個通道共享一個 A/D 轉(zhuǎn)換器下圖的多路或隨即地轉(zhuǎn)換機關(guān)分時的將各種模擬信號按順序或隨機的通過采樣保持器傳送到公用的 A/D 轉(zhuǎn)換器。這種結(jié)構(gòu)因公用一個 A/D 轉(zhuǎn)換器，每路地轉(zhuǎn)換只能順序進行，顯然工作速度較慢可靠性也不高，但可節(jié)省硬件設(shè)備。由于采用了多個采樣保持器，捕捉時間可以忽略。42 多通道共享一個 A/D 轉(zhuǎn)換器 多個通道共享采樣保持器和 A/D 轉(zhuǎn)換器下圖是多個通道共享采樣保持器和 A/D 轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)框圖。這種結(jié)構(gòu)形式較以采樣保持器 A/D 轉(zhuǎn)換器A/D 轉(zhuǎn)換器采樣保持器I/O接口電路CPU采樣保持器A/D 轉(zhuǎn)換器采樣保持器A/D轉(zhuǎn)換開關(guān)CPUI/O接口電路上兩種多通道形式的速度更慢，但可以節(jié)省硬件，可靠性也差。由于采用了公用的采樣保持器，因此在啟動 A/D 轉(zhuǎn)換前，必須考慮采樣保持器的捕捉時間，只有當(dāng)保持電容器的放電過度過程結(jié)束后才允許啟動 A/D 轉(zhuǎn)換電路。圖 43 多通道共享采樣保持器和 A/D 轉(zhuǎn)換器經(jīng)過比較后最后選用節(jié)約成本的多通道共享采樣保持器和 A/D 轉(zhuǎn)換器 模擬量輸入的一般結(jié)構(gòu)下圖是多路模擬量輸入通道的一般組成原理框圖。由圖可知，模擬量輸入通道一般由信號處理、多路開關(guān)、放大器、采樣保持器和