【文章內(nèi)容簡介】 上升減速制動階段2069下降啟動加速階段1381下降穩(wěn)態(tài)運動階段1380下降減速制動階段1379根據(jù)上表分析，為便于分析及計算液壓系統(tǒng)。繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖，見圖2－2。 圖2－2膝部運動時液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 軀干運動時的負(fù)載情況軀干運動時的負(fù)載情況見表2－3表2－3軀干運動時的負(fù)載情況表工況計算公式液壓缸的負(fù)載上升啟動加速階段6440上升穩(wěn)態(tài)運動階段6437上升減速制動階段6434下降啟動加速階段4294下降穩(wěn)態(tài)運動階段4291下降減速制動階段4288根據(jù)上表分析，為便于分析及計算液壓系統(tǒng)，繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖，見圖2－3。圖2－3軀干運動時液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 系統(tǒng)方案制定 執(zhí)行機構(gòu)的選擇本機的動作機構(gòu)均為直線往復(fù)運動，各直線往復(fù)運動機構(gòu)均采用單活塞桿雙作用液壓缸驅(qū)動。 調(diào)速回路的選擇根據(jù)液壓系統(tǒng)的要求使進(jìn)給速度平穩(wěn)，到位時不前沖，可選用調(diào)速閥的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，見附錄A原理圖。 換向回路的選擇根據(jù)液壓系統(tǒng)的要求使進(jìn)給速度平穩(wěn)，到位時不前沖，可選用調(diào)速閥的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，見附錄A原理圖。 液壓源的選擇由設(shè)計要求可知，工作過程中負(fù)載過大，速度變化小，才用了變量葉片泵。同時為了保證系統(tǒng)的安全性，仍可在泵的出口處并聯(lián)一個溢流閥起安全作用。 動作順序該系統(tǒng)完成頭部抬起、軀干抬起、左翻、右翻、下肢抬起、膝部彎曲的六個動作，六個動作油路如下：1. 頭部抬起單向閥開啟，1DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，活塞向左推動機構(gòu)升起，13DT、14DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。2. 頭部下降單向閥開啟，2DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的有桿腔，活塞向右推動機構(gòu)升起，13DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。3. 軀干抬起單向閥開啟，3DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，活塞向左推動機構(gòu)升起，13DT、14DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。4. 軀干下降單向閥開啟，4DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的有桿腔，活塞向右推動機構(gòu)升起，13DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。5. 下肢抬起單向閥開啟，5DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，活塞向左推動機構(gòu)升起，13DT、14DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。6. 下肢下降單向閥開啟，6DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的有桿腔，活塞向右推動機構(gòu)升起，13DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。7. 左翻升單向閥開啟，7DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，活塞向左推動機構(gòu)升起，13DT、14DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。8. 左翻降單向閥開啟，8DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的有桿腔，活塞向右推動機構(gòu)升起，13DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。9. 右翻升單向閥開啟，9DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，活塞向左推動機構(gòu)升起，13DT、14DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。10. 右翻降單向閥開啟，10DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的有桿腔，活塞向右推動機構(gòu)升起，13DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。11. 小腿抬起單向閥開啟，11DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，活塞向左推動機構(gòu)升起，13DT、14DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。12. 小腿下降單向閥開啟，12DT得電，壓力油經(jīng)三位四通閥進(jìn)入調(diào)速回路，油進(jìn)入液壓缸的有桿腔，活塞向右推動機構(gòu)升起，13DT得電，油經(jīng)背壓閥流回油箱。 病理床液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算 各液壓缸的載荷力計算表2－4各液壓缸的載荷力液壓缸名稱工況液壓缸外載荷活塞上載荷頭部運動缸上升32073563下降20822313膝部運動缸上升20712301下降13811534軀干運動缸上升64407156下降42944771各液壓缸的活塞上的載荷力 （2－3）。各液壓缸的載荷力見表2－4。 初選液壓缸工作壓力及液壓缸回油腔背壓力 1. 初選系統(tǒng)工作壓力按載荷選定工作壓力。表2－5按載荷選擇工作壓力載荷kN55~1010~2020~3030~5050工作壓力MPa~1~2~33~44~55參考表2－5初步確定系統(tǒng)工作壓力，各液壓缸的工作壓力見表2－6。表2－6各液壓缸的工作壓力頭部運動時膝部運動時軀干運動時 2. 背壓的確定一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 液壓缸主要參數(shù)的確定根據(jù)工作情況，液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài) (24)式中——無桿腔活塞有效作用面積（）——有桿腔活塞有效作用面積（）——液壓缸工作腔壓力（）——液壓缸回油腔壓力（）——活塞直徑（）——活塞桿直徑（）圖2－4單活塞桿液壓缸計算示意圖1. 頭部運動液壓缸主要參數(shù)的確定令桿徑比,按工作壓力取按P2=，油缸的機械效率η=，將數(shù)據(jù)代入下式： (2－5)根據(jù)液壓缸尺寸系列表2－6，將直徑圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑。表2－6液壓缸尺寸系列表81012162025324050638090100110取，則活塞桿直徑。按活塞桿系列表。取。按最低速度要求驗算液壓缸尺寸。本系統(tǒng)的調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液壓缸有桿腔的實際面積， (26)可見上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。 2. 膝部運動液壓缸主要參數(shù)的確定令桿徑比,按工作壓力取按P2=，油缸的機械效率η=，將數(shù)據(jù)代入下式：根據(jù)液壓缸尺寸系列表2－7，將直徑圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑。表2－7液壓缸尺寸系列表81012162025324050638090100110取，則活塞桿直徑。按活塞桿系列表。取。按最低速度要求驗算液壓缸尺寸。本系統(tǒng)的調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液壓缸有桿腔的實際面積，可見上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。 3. 軀干運動液壓缸主要參數(shù)的確定令桿徑比,按工作壓力取按P2=，油缸的機械效率η=，將數(shù)據(jù)代入下式： 根據(jù)液壓缸尺寸系列表2－8，將直徑圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑。表2－8液壓缸尺寸系列表81012162025324050638090100110取，則活塞桿直徑。按活塞桿系列表。取。按最低速度要求驗算液壓缸尺寸。本系統(tǒng)的調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液壓缸有桿腔的實際面積， 可見上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。 液壓缸實際工作壓力的確定按最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸，計算出各工況時液壓執(zhí)行元件實際工作壓力，見表2－9。表2－9液壓缸實際工作壓力工況液壓缸名稱載荷N背壓力MPa工作壓力MPa計算公式頭部運動頭部運動缸3562膝部運動膝部運動缸2301軀干運動軀干運動缸7156 液壓缸實際所需的流量按最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸及運動速度，計算出各工況時液壓執(zhí)行元件實際工作流量，見表2－10。表2－10液壓缸實際所需的流量工況液壓缸名稱運動速度結(jié)構(gòu)參數(shù)流量頭部上升頭部運動缸 L/s頭部下降 L/s膝部上升膝部運動缸 L/s膝部下降 L/s軀干上升軀干運動缸 L/s軀干下降 L/s 液壓缸的輸出功率按最后確定的液壓缸的流量及工作壓力，計算出各工況時液壓執(zhí)行元件實際工作流量，見表2－11。表2－11液壓缸的輸出功率工況液壓缸名稱流量工作壓力輸出功率頭部上升頭部運動缸 L/s kW頭部下降 L/s kW膝部上升膝部運動缸 L/s kW膝部下降 L/s kW軀干上升軀干運動缸 L/s kW軀干下降 L/s kW 液壓元件的選擇 液壓泵的選擇 1. 液壓泵工作壓力的確定 （2－7）——液壓缸的最大工作壓力，對于本系統(tǒng)最高壓力是軀干運動缸的工作壓力：——是泵到執(zhí)行元件間總的管路損失，取：液壓泵工作壓力為： 2. 液壓泵流量的確定 （2－8）由流量表看出，系統(tǒng)最大流量發(fā)生在軀干運動上升時。 3. 液壓