【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上升減速制動(dòng)階段2069下降啟動(dòng)加速階段1381下降穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段1380下降減速制動(dòng)階段1379根據(jù)上表分析，為便于分析及計(jì)算液壓系統(tǒng)。繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖，見(jiàn)圖2－2。 圖2－2膝部運(yùn)動(dòng)時(shí)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況見(jiàn)表2－3表2－3軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載情況表工況計(jì)算公式液壓缸的負(fù)載上升啟動(dòng)加速階段6440上升穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段6437上升減速制動(dòng)階段6434下降啟動(dòng)加速階段4294下降穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)階段4291下降減速制動(dòng)階段4288根據(jù)上表分析，為便于分析及計(jì)算液壓系統(tǒng)，繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖，見(jiàn)圖2－3。圖2－3軀干運(yùn)動(dòng)時(shí)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖 系統(tǒng)方案制定 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇本機(jī)的動(dòng)作機(jī)構(gòu)均為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，各直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用單活塞桿雙作用液壓缸驅(qū)動(dòng)。 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(shí)不前沖，可選用調(diào)速閥的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，見(jiàn)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(shí)不前沖，可選用調(diào)速閥的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，見(jiàn)附錄A原理圖。 液壓源的選擇由設(shè)計(jì)要求可知，工作過(guò)程中負(fù)載過(guò)大，速度變化小，才用了變量葉片泵。同時(shí)為了保證系統(tǒng)的安全性，仍可在泵的出口處并聯(lián)一個(gè)溢流閥起安全作用。 動(dòng)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(gè)動(dòng)作，六個(gè)動(dòng)作油路如下：1. 頭部抬起單向閥開(kāi)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(wú)桿腔，活塞向左推動(dòng)機(jī)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(kāi)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(dòng)機(jī)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(kāi)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(wú)桿腔，活塞向左推動(dòng)機(jī)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(kāi)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(dòng)機(jī)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(kāi)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(wú)桿腔，活塞向左推動(dòng)機(jī)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(kāi)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(dòng)機(jī)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(kāi)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(wú)桿腔，活塞向左推動(dòng)機(jī)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(kāi)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(dòng)機(jī)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(kāi)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(wú)桿腔，活塞向左推動(dòng)機(jī)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(kāi)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(dòng)機(jī)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(kāi)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(wú)桿腔，活塞向左推動(dòng)機(jī)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(kāi)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(dòng)機(jī)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(jì)算 各液壓缸的載荷力計(jì)算表2－4各液壓缸的載荷力液壓缸名稱(chēng)工況液壓缸外載荷活塞上載荷頭部運(yùn)動(dòng)缸上升32073563下降20822313膝部運(yùn)動(dòng)缸上升20712301下降13811534軀干運(yùn)動(dòng)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(jiàn)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(jiàn)表2－6。表2－6各液壓缸的工作壓力頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)膝部運(yùn)動(dòng)時(shí)軀干運(yùn)動(dòng)時(shí) 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(wú)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(jì)算示意圖1. 頭部運(yùn)動(dòng)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(jī)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(yàn)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(shí)際面積， (26)可見(jiàn)上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。 2. 膝部運(yùn)動(dòng)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(jī)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(yàn)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(shí)際面積，可見(jiàn)上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。 3. 軀干運(yùn)動(dòng)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(jī)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(yàn)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(shí)際面積， 可見(jiàn)上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。 液壓缸實(shí)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(jì)算出各工況時(shí)液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作壓力，見(jiàn)表2－9。表2－9液壓缸實(shí)際工作壓力工況液壓缸名稱(chēng)載荷N背壓力MPa工作壓力MPa計(jì)算公式頭部運(yùn)動(dòng)頭部運(yùn)動(dòng)缸3562膝部運(yùn)動(dòng)膝部運(yùn)動(dòng)缸2301軀干運(yùn)動(dòng)軀干運(yùn)動(dòng)缸7156 液壓缸實(shí)際所需的流量按最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸及運(yùn)動(dòng)速度，計(jì)算出各工況時(shí)液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作流量，見(jiàn)表2－10。表2－10液壓缸實(shí)際所需的流量工況液壓缸名稱(chēng)運(yùn)動(dòng)速度結(jié)構(gòu)參數(shù)流量頭部上升頭部運(yùn)動(dòng)缸 L/s頭部下降 L/s膝部上升膝部運(yùn)動(dòng)缸 L/s膝部下降 L/s軀干上升軀干運(yùn)動(dòng)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(jì)算出各工況時(shí)液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作流量，見(jiàn)表2－11。表2－11液壓缸的輸出功率工況液壓缸名稱(chēng)流量工作壓力輸出功率頭部上升頭部運(yùn)動(dòng)缸 L/s kW頭部下降 L/s kW膝部上升膝部運(yùn)動(dòng)缸 L/s kW膝部下降 L/s kW軀干上升軀干運(yùn)動(dòng)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(duì)于本系統(tǒng)最高壓力是軀干運(yùn)動(dòng)缸的工作壓力：——是泵到執(zhí)行元件間總的管路損失，?。阂簤罕霉ぷ鲏毫椋? 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(yùn)動(dòng)上升時(shí)。 3. 液壓