【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 70 90 80 100 90 110 100 125 110 140 125 140 計(jì)算液壓馬達(dá)的排量 液壓馬達(dá)的排量為 2 TVpp= D17 2 TV pp= D =180。 104m3/s 式中 T —— 液壓馬達(dá)的載荷轉(zhuǎn)矩 (Nm)。 12p ppD = —— 液壓馬達(dá)的進(jìn)出口壓差 (Pa)。 液壓馬達(dá)的排量也應(yīng)滿(mǎn)足最底轉(zhuǎn)速要求 minminqV vn179。 18 式中 minqv—— 通過(guò)液壓馬達(dá)的最小流量； minn— — 液壓馬達(dá)工作時(shí)的最底轉(zhuǎn)速。 計(jì)算液壓缸或液壓馬達(dá)所需流量 液壓缸工作時(shí)所需流量 qv=Aυ19 17 qv=Aυ=180。 104m3/s 式中 A—— 液壓缸有效作用面積 (m2)。 A=180。 103m2 υ—— 活塞與缸體的相對(duì)速度 (m/s). υ= m/min= /60ms= 液壓馬達(dá)的流量 mqv Vn=20 式中 V—— 液壓馬達(dá)排量 (m3/r)。 mn—— 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速 (r/s). 2. 5 繪制液壓系統(tǒng)工況圖 工況圖 ，包括壓力循環(huán)圖，循環(huán)流量圖和功率循環(huán)圖。他們 是依據(jù)對(duì) 調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，液壓泵，閥和其它部件進(jìn)行選擇。 壓力循環(huán)圖 壓力循環(huán)圖 （ PT）圖由液壓致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸確定后，根據(jù)實(shí)際負(fù)載的大小，倒在其操作周期的每個(gè)階段獲得的液壓致動(dòng)器的操作壓力，并且把它們畫(huà)成（ PT）圖。 流量循環(huán)圖 流量 循環(huán)圖 （ QVT）查看液壓缸有效工作面積或液壓 馬達(dá)排量已經(jīng)確定，再加上它的速度要弄清楚在每個(gè)階段的實(shí)際流量的工作周期，繪制成 18 （ QVt）圖。如果系統(tǒng)具有多個(gè)液壓致動(dòng)器的同時(shí)操作，每個(gè)流程圖的加起來(lái)應(yīng)該繪制總流量循環(huán)圖。 功率循環(huán)圖 功率循環(huán)圖 —— (Pt)圖 畫(huà)出 壓力循環(huán)圖和總流量循環(huán)圖后，根據(jù) P=pqv,即可 以 繪出系統(tǒng)的功率循環(huán)圖。 3 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 制定基本方案 制定調(diào)速方案 確定液壓執(zhí)行元件之后，核心問(wèn)題 是 其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬訂液壓回路。 方向控制 通過(guò) 換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過(guò)換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所需求的動(dòng)作。對(duì) 于 高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用邏輯組合插裝閥與先導(dǎo)控制閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)改變液壓致動(dòng)器的流速或使用的輸入或密封空間的容積變化的輸出的速度控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 相應(yīng)的調(diào)速方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及容積節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般 采用 定量泵供油 用流量 控制閥來(lái)改變輸入或液壓致動(dòng)器 19 的輸出的流動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)速度。這樣的速度是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)必須是用溢流閥 緩解，所以效率低， 多用于功率小 場(chǎng)合。 容積調(diào)速是 依 靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)排量 而 達(dá)到調(diào)速的目的 的 。 其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)溢出損失和節(jié)流損失，更高的效率。但為了補(bǔ)充熱量和泄漏，需要輔助泵。這樣的速度模式適合于高功率，高速度的液壓系統(tǒng)。 容 積節(jié)流調(diào)速一般用于變量泵油節(jié)流控制閥調(diào)節(jié)液壓致動(dòng)器的輸入或輸出的流動(dòng)，并使得 供油量 和 供油 需求 量 相適應(yīng)。這種 調(diào) 速 回 路效率 高 ，速度穩(wěn)定，但其結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速又分 為 進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種。進(jìn)油節(jié)流 的 起動(dòng)沖擊較小，有負(fù)載荷的場(chǎng)合 多用 回油節(jié)流，旁路節(jié)流多用于高速 狀況 。 一旦確定 調(diào)速回路，回油的循環(huán)形式也就 能 確定了。 節(jié)流調(diào)速一般采用開(kāi)環(huán)的形式。在開(kāi)放的系統(tǒng)，從水庫(kù)液壓泵油，壓力油流經(jīng)能量釋放系統(tǒng)后，再排回油箱。簡(jiǎn)單的開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)，散熱性好，但笨重的坦克，與空氣混合容易 容積調(diào)速 大多采用閉環(huán)速度控制音量的形式。封閉的系統(tǒng)，排放到致動(dòng) 20 器端口液壓泵吸入口直接連接，形成一個(gè)閉環(huán)電路。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱不良。 。 制定壓力控制方案 液壓 執(zhí)行元件工作時(shí) ， 并要求系統(tǒng)維持工作或在一定的壓力范圍工作的一定的壓力，而有些需要多個(gè)階段，或連續(xù)可調(diào)壓力，油門(mén)調(diào)速器一般系統(tǒng)中，通常由定量泵油，由所需的壓力釋放閥調(diào)節(jié)，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)，變量泵油安全閥起到安全保護(hù)作用。在某些液壓系統(tǒng)，油有時(shí) 需要 的高壓力流量， 在這種情況下，可以考慮的 增壓回路得到高壓 ，而不是單一的一套高壓泵來(lái)獲得高的升壓電路，在操作循環(huán)的液壓致動(dòng)器，在一段時(shí)間內(nèi)不需要油，但不方便停泵時(shí)，需要考慮選擇卸荷回路。 當(dāng)本地系統(tǒng)，工作壓力必須 小于主油源壓力要考慮減壓循環(huán)以實(shí)現(xiàn)所需的工作壓力。 制定順序動(dòng)作方案 為了推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主機(jī)，根據(jù)設(shè)備類(lèi)型，由一些固定的程序運(yùn)行，而有些則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械更多手動(dòng)控制的機(jī)制，通常采用手動(dòng)閥控制多路復(fù)用器。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作的加工機(jī)械，以使用更多的行程控制，當(dāng)工作構(gòu)件被移動(dòng)到一定的位置，發(fā)送一個(gè)電信號(hào)到電磁閥或直接壓力 21 推沖程閥來(lái)控制連續(xù)運(yùn)動(dòng)由電氣行程寬度開(kāi)關(guān)，中風(fēng)開(kāi)關(guān)安裝更方便，但也可以連接到相應(yīng)的電路中的閥的行程，它只適用于管路連接更加方便的場(chǎng)合。 另外還有時(shí)間控制、壓力控制等 。如泵空載啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)泵的正常運(yùn)行中，電信號(hào)，使得延時(shí)繼電器荷蘭卸載閥是關(guān)閉的，并建立正常的工作壓力之后。壓力控制采用的是機(jī)帶有液壓鉗，擠壓機(jī)，沖床等場(chǎng)合。當(dāng)一個(gè)預(yù)定的操作完成致動(dòng)器，該電路的壓力達(dá)到一定值時(shí)，或打開(kāi)一個(gè)電信號(hào)順序閥，使得通過(guò)壓力油，以啟動(dòng)由壓力繼電器下一個(gè)動(dòng)作。 選擇液壓動(dòng)力源 液壓系統(tǒng)中的工作介質(zhì)是完全由液壓油提供，液壓源是一個(gè)液壓泵芯。節(jié)流調(diào)速一般定量泵油，在不存在其它輔助油源，油 壓泵的燃料供給系統(tǒng)是否大于石油需求，多余的油返回到通過(guò)溢流閥罐，溢流閥，可以在控制中發(fā)揮作用，并穩(wěn)定供油壓力。大部分體積是變速系統(tǒng)泵油安全閥來(lái)限制系統(tǒng)的最大壓力。 為了節(jié)約能源效率，燃油供應(yīng)泵和系統(tǒng)，試圖以匹配所需的流量。在為中石油，一般多泵油或變量泵油的情況差異較大的工作周期系統(tǒng)的每一個(gè)階段。流量比較小，所需時(shí)間長(zhǎng)，可以添加到一個(gè)做補(bǔ)充的油源蓄能。 液壓油凈化裝置是一個(gè)不可缺少的來(lái)源。一般泵入口應(yīng)配備粗過(guò)慮進(jìn)油系統(tǒng)按照與元件的要求通過(guò)適當(dāng)?shù)募?xì)過(guò)慮再次放錯(cuò)地方的保 護(hù)。為了防止雜質(zhì)在系統(tǒng)流回油箱，你可以設(shè)置一個(gè)磁性過(guò)濾器或其它類(lèi)型的過(guò)濾器在回來(lái) 22 的路上油。該液壓設(shè)備是環(huán)境溫度的要求，還要考慮加熱，冷卻等措施。 綜合各種因素，選擇標(biāo)準(zhǔn) UG 液壓動(dòng)力包。 繪制液壓系統(tǒng)圖 整個(gè)液壓系統(tǒng)圖由控制電路和液壓源的良好組合繪制。當(dāng)你想擺脫不必要的重復(fù)相互結(jié)合每個(gè)電路元件，是簡(jiǎn)單的系統(tǒng)配置。注意互鎖元素之間的關(guān)系，以避免故障的發(fā)生。為了最大限度地減少能量損失的鏈接。提高了系統(tǒng)的效率。 為了方便液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān) 控，在該系統(tǒng)中的主要道路被安裝必要的檢測(cè)元件（如壓力表，溫度計(jì)等） 要附加的大型設(shè)備，設(shè)備的關(guān)鍵部件成員替換發(fā)生意外時(shí)可以迅速確保主機(jī)不斷 工作 。 盡可能液壓元件采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)件，液壓元件正常位置按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制函數(shù)符號(hào)圖中。非標(biāo)準(zhǔn)部件可以用來(lái)設(shè)計(jì)示意圖的結(jié)構(gòu)。 系統(tǒng)圖應(yīng)說(shuō)明的名字和每個(gè)液壓致動(dòng)器的操作，指示各液壓元件和電磁鐵碼的序列號(hào)，以及一個(gè)電磁鐵，行程閥和動(dòng)作表的其他控制元件。 4 液壓元件的選擇與專(zhuān)用件設(shè)計(jì) 液壓泵的選擇 確定液壓泵的最大工作壓力 23 液壓泵的最大工作壓力 pｐ pｐ ≥p1+?p21 式中 p1—— 液壓缸或 者 液壓馬達(dá)最大工作壓力；取 pｐ =10MPa ?p—— 從泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)的入口之間的管道的總損耗。準(zhǔn)確地計(jì)算 ΔP 元件選擇并可以進(jìn)行拉伸線圖時(shí)，可以在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇的開(kāi)始計(jì)數(shù)：簡(jiǎn)單的線，小流量，取 ΔP= （ ? ） MPa 。管線 復(fù)雜，擁有進(jìn)口控制閥，取其 pD =（ ? ）。 確定液壓泵的流量 液壓泵的流量vpq 多缸或液壓馬達(dá) 同時(shí) 工作時(shí)，泵的輸出流量應(yīng) vpq ≥K (maxqv)22 式中 K—— 系統(tǒng) 的 泄露系數(shù)，一般取 K=~。 而液壓缸或液壓馬達(dá)操作的最大總流量。 選擇液壓泵的規(guī)格 據(jù)上述獲得的值，根據(jù)所提出的系統(tǒng)的形式，選擇從目錄或宣傳冊(cè)相應(yīng)泵。為了預(yù)留一定的壓力，比工作壓力所選擇的泵的壓力一般 大 在 25％至 60％。 確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功 率 24 在操作周期中，如果液壓泵的壓力和流量相對(duì)恒定 ，即 (pt) 、 (qv t)圖變化較平緩，則 P= pｐ vppqh 23 式中 pｐ —— 液壓泵的最大壓力 (Pa)。 vpq—— 泵的工作流量 (m3/s)。 ph—— 液壓泵的總效率，參 照 表 9 進(jìn)行 選擇 . 表 9 液壓泵的總效率 液壓泵類(lèi)型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 ~ ~ ~ ~ 流量限制型可變?nèi)~片泵的驅(qū)動(dòng)功率，根據(jù)在拐點(diǎn)的流動(dòng)曲線，計(jì)算出的壓力值。 一般情況下，可取pp＝ maxPP,vpq=vnq,則 P= max vnpp qPh 24 式中 maxpP—— 液壓泵的最大工作壓力 (Pa)。 vnq—— 液壓泵額定流量 (m3/s). 起伏的曲線應(yīng)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)電源所需的每個(gè)動(dòng)作相供電取其平均值權(quán)力范圍內(nèi) 25 進(jìn)行計(jì)算 222121212nnpcnPt t tPPP t t t+= ++ +25 式中 1t、2t、nt—— 一個(gè)循環(huán)中每 個(gè) 動(dòng)作階段所需的時(shí)間 (s)。 1P、2P、nP—— 一 個(gè)循環(huán)中 的 每一 個(gè) 動(dòng)作階段內(nèi)所需 要 的功率 (W). 后選擇根據(jù)平均功率，而且關(guān)于在每個(gè)階段檢查電動(dòng)機(jī)的過(guò)載容量是否在允許范圍內(nèi)的馬達(dá)功率。電機(jī)過(guò)載的一般在 25％容許量短。 液壓閥的選擇 閥的規(guī)格 根據(jù)該系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)閥的實(shí)際最大流量，選擇定型產(chǎn)品閥。根據(jù)液壓泵選擇的最大流量溢流閥 。和節(jié)流控制閥的選擇，要考慮的最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿(mǎn)足最小穩(wěn)定致動(dòng)器的速度。 流量控制閥是通常優(yōu)于選擇通過(guò)較大的實(shí)際流量，如果需要，允許一個(gè)短的時(shí)間 周期內(nèi)的 20％以上的流量。 按安裝和操作方式選擇，以下是所需的液壓閥： 1）壓力控制閥 先導(dǎo)溢流閥 旁邊是連接到所述泵的出口，確保系統(tǒng)壓力恒定或限制其最大壓力。 2）方向控制閥 單向閥 放置在出油口的泵，以防止損壞的 液壓系統(tǒng)的壓力突然增加，而在拆卸 26 泵系統(tǒng)時(shí)，油也不會(huì)丟失，也可以做持壓閥，當(dāng)止回閥，背壓的開(kāi)啟壓力閥可以做到的。 2）方向控制閥 選擇二位二通電磁閥 3）方向控制閥 三通電磁閥 4）的流量控制閥 旁路流動(dòng)閥（同步閥） 同時(shí)用齒輪泵供應(yīng)兩個(gè)液壓缸，而不管負(fù)載如何變化，基本 上達(dá)到同步運(yùn)行。 5）的流量控制閥 控制閥 管道尺寸的確定 管道內(nèi)徑計(jì)算 d= 4qvpu26 式中 vq—— 通過(guò)管道內(nèi)的流量 (m3/s)。 υ—— 管道內(nèi)允許速度 (m/s)，見(jiàn)表 10. 計(jì)算出內(nèi)徑 d 后，按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子． d吸 = 4qvpu吸 = 44 創(chuàng) 180。 ==25mm d壓= 4qvpu壓= 180。 180。 壓 ==16mm d回= 4qvpu回 = 180。 180。 回 ==19mm 管道壁厚δ的計(jì)算 27 δ= []2pds 27 式中 p—— 管道內(nèi)最高工作壓力 (Pa)。 d—— 管道內(nèi)徑 (m)。 [σ] —— 管道材料的許用應(yīng)力 (Pa), [σ]= σb/n。 σb—— 管道材料的抗拉