【正文】 知： 1H Pq? KW （ 83） 式中： P— 溢流閥的調(diào)整壓力，單位為 Pa q— 經(jīng)過溢流閥流回油箱的流量，單位為 3/ms 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 32 代入數(shù)據(jù)： 632 36 . 3 1 0 1 0 3 1 560H ?? ? ? ? ?KW （ 3）管路及其它功率損失 此項損失包括很多復雜因素，由于其值較小，加上管路散熱等原因，在計算時常予以忽略，一般可取全部能量的 ，即 3 (0. 03 0. 05 )HP??KW （ 4）系統(tǒng)的總功率損失為： 1 2 3 5 9 6 .8 3 1 5 5 1 .2 9 6 3H H H H? ? ? ? ? ? ?KW 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 33 9 液壓系統(tǒng)的仿真 FluidSIM 軟件的 CAD 和電氣－液壓（氣壓）回路仿真功能。彌補了以前 液壓與氣壓教學中，從而不明白各種開關和閥門動作過程的弊病。 （ 2）系統(tǒng)學習的概念。對于大多數(shù)要求一般的系統(tǒng)來講，只采用一些簡化公式進行驗算，定性說明情況。 圖 72液壓電氣控制圖 電氣原理：按下按鈕 SB2，線圈 KM2得電，常開觸點 KM2 閉合，電磁鐵 1Y1Y3 得電，實現(xiàn)快速上升。本系統(tǒng)中選用膨脹式，其相關參數(shù)如下： 型號： 11WNG? 名稱：內(nèi)表式工業(yè)玻璃溫度計 壓力表選擇 壓力表安裝于便于觀察的地方。 操縱方式：選擇合適的操縱方式，如手動，電動，液動等。但在緩沖制動裝置中要求壓力控制閥的靈敏度高，應采用直動型溢流閥，先導型壓力控制閥的靈敏度和響應速度比直動閥低一些，調(diào)壓精度比直動閥高，廣泛應用于高壓，大流量和調(diào)壓精度要求較高的場合。泵的進油管道不得過長，彎頭不宜過多，進油口管道應接有過濾器，其濾孔一般可用 40目到 60目過濾網(wǎng)，過濾器不允許露出油面，當泵正常運轉后，其油面離過濾器頂面至少有 100mm,以免吸入空氣，甭的吸油高度應小于 500mm。 按上述功率和泵的轉速，可以從產(chǎn)品樣本中選取標準電動機，再進行驗算，使電動機發(fā)出最大功率時，其超載量在允許范圍內(nèi)。 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 19 6 液壓元件的選擇及計算 液壓元件主要包括有：油泵，電機，各種控制閥，管路，過濾器等。 執(zhí)行元件的載荷計算及變化規(guī)律 執(zhí)行元件的載荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運動必須克服其阻力才能運行，因此在次計算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運動的切削力 F切 ，運動部件之間的摩擦阻力 F磨 ，密封裝置的摩擦阻力 F密 ，起動制動或換向過程中的慣性力 F慣 ，回油腔因被壓作用而產(chǎn)生的阻力 F背 ，即液壓缸的總阻力也 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 17 就是它的最大牽引力由參考文獻 [12]可知： F = + F F F FF ???切 磨 密 慣 背 （ 513） （ 1）切削力。 （ 3）穩(wěn)定性校核 該活塞桿不受偏心載荷，按照等截面法，將活 塞桿和缸體視為一體，其細長比為由參考文獻 [7]可知： L mnK? 時， 22K n EJF L?? 在該設計及安裝形式中，液壓缸兩端采用鉸接，其值分別為： 1, 85 , 1260n m L m m? ? ? 4JdK A?? 將上述值代入式中得： L mnK? 故校核采用的式子為： 22K n EJF L?? （ 58） 式中： n=1，安裝形式系數(shù) E— 活塞桿材料的彈性模量，鋼材取 10E Pa?? 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 14 J— 活塞桿截面的轉動慣量，取 464dJ ?? L— 計算長度，取 L=， 代入數(shù)據(jù)： 2 1 1 3 423 .1 4 2 .1 1 0 3 .1 4 ( 4 5 1 0 )6 4 1 .0 6KF?? ? ? ? ?? ? =371（ KN） 其穩(wěn)定條件為： KKFF n? （ 59） 式中： Kn — 穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取 Kn =24，取 Kn =3 F— 液壓缸的最大推力 代入數(shù)據(jù)： 3713KKFn ?=123（ KN） 故活塞桿的穩(wěn)定性滿足要求。這樣才能保證樂隊在演唱時，不會因為升降臺的升起和下降時，升降臺傾斜而站立不穩(wěn)，其中液壓系統(tǒng)還要實現(xiàn)系統(tǒng)的卸荷，保壓防止升降臺應超載而下降，影響演出或發(fā)生意外事故。油液通過節(jié)流閥流向四個液壓缸，四個液壓缸同步下降，油液在通過單向閥在流回油箱。 繪制液壓系統(tǒng)圖 根據(jù)上述分 析，可以基本擬訂本次所設計的液壓控制系統(tǒng)的原理圖及電磁鐵動作 如表 21 所示： 表 21電磁 鐵 動作 電磁鐵 動作 YA1 YA2 YA3 YA4 YA5 快速上升 + + 勻速上升 + + + 下降 + + 停止 初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如圖 21所示： 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 8 YV1 YV2 YV3YV41234567891011131216 1714151819YV52021 圖 21液壓系統(tǒng)圖 1液壓缸； 2過濾器； 3溫度計； 4液位計； 5電機； 6液壓泵； 7溢流閥； 8壓力表； 9分流閥； 11三位四通電磁換向閥； 1 15單項節(jié)流閥； 1 14節(jié)流閥； 1 1 1 19液壓缸； 20二位二通電磁換向閥； 21調(diào)速閥 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 9 3 音樂池升降臺液壓系統(tǒng)工作原理及特點 液壓系統(tǒng)的工作原理 當按下 啟動 動按鈕電機轉動，液壓泵開始工作，把油箱的油通過分流閥等量分流到兩個三位四通的電磁換向閥。由于機械作用，油泵在其進油口產(chǎn)生局部真空。工程機械的操縱機構多為手 動，一般用手動的多路換向 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 7 閥控制。節(jié)流調(diào)速適合升降臺的液壓系統(tǒng)的調(diào)速方案，故選擇節(jié)流調(diào)速 ，回路效率低，功率損失大 。 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 6 2 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 基本 方案 調(diào)速方案的選擇 調(diào)速方案對液壓系統(tǒng)的性能起決定作用，選擇調(diào)速方案時，應根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負載特性和調(diào)速范圍及經(jīng)濟性等因素選擇。 （ 5）易于實現(xiàn)過載保護 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護措施，能夠自動防止過載，避免發(fā)生事故。按照升降機構的 不同分： 剪叉式升降機 、升縮式升降機、套筒式升降機、升縮臂式升降機、折臂式升降機 。 音樂池升降臺 為滿足當代觀眾的需求，求得完美的效果，舞臺上除了燈光、音響外，舞臺機械尤為重要。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機械操縱法、電 動操縱閥等。液壓泵依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。因為液壓傳動控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。解放前，我國經(jīng)濟落后，液壓工業(yè)完全是空白。如發(fā)達國家生產(chǎn)的 95%的工程機械、 90%的數(shù)控加工中心、 95%以上的自動 線都采用了液壓傳動技術。 升降臺是舞臺機械臺下設備中應用最廣泛的設備之一，在專業(yè)歌劇院、舞劇院、話劇院 的音樂池 ，都配備著大量各種類型的升降臺，即使是在某些以轉臺為主的話劇院，鼓形轉臺也配置 著 不同規(guī)格的升降臺。本文主要介紹音樂池升降臺的液壓系統(tǒng)的設計思路、液壓系統(tǒng)的工作原理及各種液壓元件的選用。在工程機械、冶金、軍工、農(nóng)機、汽車、輕紡、船舶、石油、航空、和機床工業(yè)中，液壓技術得到普遍應用?，F(xiàn)代機械一般多是機械、電氣、液壓三者緊密聯(lián)系，結合的一個綜合體。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達到力的傳遞。 液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制，以滿足特定的工作要求。根據(jù)不同的控制目標，我們能夠設計不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 音 樂池升降臺降至樂池底部以便樂隊演奏，增強了劇場 。 （ 3）承載能力大 液壓傳動易于獲得很大的力和轉矩，因此廣泛用于壓制機、隧道掘進機、萬噸輪船操舵機和萬噸水壓機等。目前，液壓傳動在組合機床和自動線上應用得很普遍。節(jié)流調(diào)速一般采用開試循環(huán)形式，在開試系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng) 系統(tǒng)釋放能量后，在排回油箱。 在系統(tǒng)的某個局部，工作壓力需低于主油源壓力時，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。按下上升啟動四個液壓缸同步上升，液壓缸上升到上限位置碰到行程開關換向閥換中位，系統(tǒng)壓力保 持不變。對長時間 所需流量較小的情況，可增設蓄能器做輔助油源。油液通過節(jié)流閥流向四個液壓缸，四個液壓缸同步勻速上升，油液在通過節(jié)流閥在流回油箱。這里主要介紹液壓系統(tǒng)，升降臺的液壓系統(tǒng)的一個完 整的循環(huán)包括快速上升、停止、勻速上升、停止、下降、停止六個階段。 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 12 缸筒內(nèi)徑的確定 該液壓缸宜按照推力要求來計算缸筒內(nèi)經(jīng)，計算式如下由參考文獻 [5]可知： 要求活塞無桿腔的推力為 F 時，其內(nèi)徑為： 4cmFD p??? （ 52） 式中： D— 活塞桿直徑缸、筒內(nèi)徑，單位為 m F— 無桿腔推力，單位為 N P— 工作壓力，單位為 MPa cm? — 液壓缸機械效率，取 cm? = 代入數(shù)據(jù)： D= 34 10 102 10 ????=（ m） D=83mm 取圓整值為 D=90（ mm） 液壓缸的內(nèi)徑，活塞的的外徑要取標注值是因為活塞和活塞桿還要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而這些零件已經(jīng)標準化，有專門的生產(chǎn)廠家，故活塞和液壓缸的內(nèi)徑也應該標準化，以便選用標準件。 速度計算及速度變化規(guī)律 參考國內(nèi)升降臺類產(chǎn)品的技術參數(shù)可知。背壓力在此次計算中忽略，而將其計入液壓系統(tǒng)的效率之中。 代入數(shù)據(jù)： 2 0. 5 2. 5pP M Pa? ? ? 考慮到液壓系統(tǒng)的壓力及油泵的使用壽命，通常在選擇油泵時，其額定壓力比工作壓力 pP 大 25%60% ，即泵的額定壓力為 ，取其額定壓力為 4MPa 。 根據(jù)上述計算最終選 取 三螺桿泵： 液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下： 規(guī)格： 2/eD L h? ， 256? 標定粘度： 50oE ， 10 轉速： /minr ， 2900 壓力： MPa ， 4 流量： /minL ， 功率： KW ， 4 吸入口直徑： mm， 25 排出口直徑： mm， 20 重量： Kg， 11 允許吸上真空高度： m( 2HO)