【文章內容簡介】 旋轉部件施加于軸徑上的徑向力G=60KNμ—摩擦系數，參考下表1選用μ= r—旋轉軸的半徑r=Tf=60103=表1 摩擦系數μ導軌類型導軌材料運動狀態(tài)摩擦系數滑動導軌鑄鐵對鑄鐵啟動時低速 （v／s）高速（v／s）～～～滾動導軌鑄鐵對滾柱淬火鋼導軌對滾柱～～靜壓導軌鑄鐵Ta=Jε=J?ω?t式中 ε—角加速度（rad／s2）行走機械一般取?v?t=～／s2取a=／s2 ε=ar==／s2?ω—角速度變化量（rad／s）?t—起動或制動時間 J—回轉部件的轉動慣量（）J=12mR2（m=400kg）=288kg／m2啟動加速時 Tw=Tg+Tf+Ta=穩(wěn)定運行時 TW=Tg+Tf=103 減速制動時Tw=Tg+TfTa=37103 壓力的選擇要根據載荷大小和設備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經濟條件及元件供應情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結構尺寸，對某些設備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看出不經濟；反之，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設備成本。一般來說，對于固定的尺寸不太受限的設備，壓力可以選低一些，行走機械重載設備壓力要選得高一些。具體選擇可參考表 2 和表 3。表2 按載荷選擇工作壓力載荷／kN55～1010～2020～3030～5050工作壓力／MPa～1～2～33～44～5≥5表3 各種機械常用的系統(tǒng)壓力機床家業(yè)機械液壓機機械類型磨床組合機床龍門刨床拉床家業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓機大中型挖掘機重型機械工作壓力／MPa～23～52～88～1010～1820～32根據上表選取系統(tǒng)工作壓力為16MPa 確定液壓泵的最大工作壓力PpPp≥P1+?p式中 p1——液壓缸或液壓馬達最大工作壓力；Σ?p——從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失。 Σp 的準確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進行，初算時可按經驗數據選?。汗苈泛唵巍⒘魉俨淮蟮?，取 Σp=（～）MPa；管路復雜，進口有調閥的，取 Σ△p=（～）MPa。這里取Σ△p=。Pp=16+=第四章制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 制定調速方案液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題?！?方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機組合實現所要求的動作。對高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現多采用插裝閥與先導控制閥的邏輯組合來實現?！　∷俣瓤刂仆ㄟ^改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現。相應的調整方式有節(jié)流調速、容積調速以及二者的結合——容積節(jié)流調速?！　」?jié)流調速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調節(jié)速度。此種調速方式結構簡單，由于這種系統(tǒng)必須用節(jié)流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合?！　∪莘e調速是靠改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調速的目的。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。此種調速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。　　容積節(jié)流調速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應。此種調速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結構比較復雜?！」?jié)流調速又分別有進油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進油節(jié)流起動沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負載荷的場合，旁路節(jié)流多用于高速?！　≌{速回路一經確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了?！　」?jié)流調速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開式回路結構簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。容積調速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路。其結構緊湊，但散熱條件差?！　?　　液壓執(zhí)行元件工作時，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內工作，也有的需要多級或無級連續(xù)地調節(jié)壓力，一般在節(jié)流調速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護作用?！　≡谟行┮簤合到y(tǒng)中，有時需要流量不大的高壓油，這時可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路?！　≡谙到y(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?！　?制定順序動作方案 　　主機各執(zhí)行機構的順序動作，根據設備類型不同，有的按固定程序運行，有的則是隨機的或人為的。工程機械的操縱機構多為手動，一般用手動的多路換向閥控制。加工機械的各執(zhí)行機構的順序動作多采用行程控制，當工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程開關發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作。行程開關安裝比較方便，而用行程閥需連接相應的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場合?！　×硗膺€有時間控制、壓力控制等。例如液壓泵無載啟動，經過一段時間，當泵正常運轉后，延時繼電器發(fā)出電信號使卸荷閥關閉，建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機床、擠壓機壓力機等場合。當某一執(zhí)行元件完成預定動作時，回路中的壓力達到一定的數值，通過壓力繼電器發(fā)出電信號或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下一個動作?！　?選擇液壓動力源 　　液壓系統(tǒng)的工作介質完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調速系統(tǒng)多數是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力?！　楣?jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況，可增設蓄能器做輔助油源?！　∮鸵旱膬艋b置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據被保護元件的要求，通過相應的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質流回油箱，可在回油路上設置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施?！　?繪制液壓系統(tǒng)圖　　整機的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時要去掉重復多余的元件，力求系統(tǒng)結構簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率?！　楸阌谝簤合到y(tǒng)的維護和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設必要的檢測元件（如壓力表、溫度計等）。　　大型設備的關鍵部位，要附設備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速更換，保證主要連續(xù)工作?！　「饕簤涸M量采用國產標準件，在圖中要按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設計的非標準元件可用結構原理圖繪制?！　∠到y(tǒng)圖中應注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作，注明各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號，并附有電磁鐵、行程閥及其他控制元件的動作表。繪制出液壓原理圖如下本系統(tǒng)采用液壓換向閥調速，通過外部壓力控制M型三位四通換向閥的移動位置來控制方向閥的流量開度，如左圖調速過程中具有旁路或回路節(jié)流的調速特性，這種調速方案相比調速閥調速，能使用于功率較大速度穩(wěn)定性要求不高的機械，相比容積調速系統(tǒng)更簡單安裝維護更方便，開始系統(tǒng)散熱更好，目前在大型工程機械中，運用已越來越廣泛。第五