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液壓系統(tǒng)工作原理解析

更新時(shí)間:2017-08-14      點(diǎn)擊次數(shù):1566

液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的主要參數(shù)包括工作壓力和流量這兩項(xiàng),想要確定其數(shù)值,首先必須根據(jù)各液壓執(zhí)行元件的負(fù)載循環(huán)圖,選定系統(tǒng)的工作壓力。系統(tǒng)壓力若已確定,液壓缸有效工作面積A或液壓馬達(dá)的排量VM即可確定,然后再根據(jù)位移-時(shí)間循環(huán)圖(或速度-時(shí)間循環(huán)圖)來確定其具體流量數(shù)值。

接下來小編將分四大點(diǎn)為您逐一簡要說明:

(一)系統(tǒng)工作壓力的確定

根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負(fù)載循環(huán)圖,可確定系統(tǒng)的zui大載荷點(diǎn),在充分考慮系統(tǒng)所需流量、系統(tǒng)效率和性能等因素后,可參照表1或表2選擇選擇系統(tǒng)工作壓力。

當(dāng)系統(tǒng)功率一定時(shí),選用較高的工作壓力,則元件尺寸小、質(zhì)量輕、經(jīng)濟(jì)性好,但工作壓力選得過高,泵體、閥體及缸壁都要增厚,材料和制造精度要求高,反而達(dá)不到實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效果,并且還會(huì)降低元件的容積效率、增加系統(tǒng)發(fā)熱、降低元件壽命和系統(tǒng)可靠性等。


(三)執(zhí)行元件流量的確定表2——按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)工作壓力

(二)執(zhí)行元件參數(shù)的確定

前面初步選定的工作壓力可認(rèn)定就是執(zhí)行元件的輸入壓力p1,然后再初步選定執(zhí)行元件的回油壓力p2(背壓),這樣就可以確定執(zhí)行元件的參數(shù)數(shù)值。液壓缸的有效面積A和液壓馬達(dá)的排量VM的計(jì)算。


液壓缸(液壓馬達(dá))所需zui大流量qmax按其實(shí)際有效工作面積A(或液壓馬達(dá)的排量VM)以及所要求的zui大速度Vmax(或馬達(dá)zui大轉(zhuǎn)速nmax)來計(jì)算,即

Qmax=Avmax/ηV(或=VMnmax/ηV)

式中,ηV代表執(zhí)行元件的容積效率。

當(dāng)單桿液壓缸作差動(dòng)連接時(shí),實(shí)際有效工作面積A=A1-A2。

液壓缸所需zui小流量qmin按其實(shí)際有效工作面積A和所要求的zui小速度Vmin來計(jì)算,即為

Qmin=Avmin/ηV

上面所求得的液壓缸zui小流量應(yīng)該等于或大于流量控制閥或變量泵的zui小穩(wěn)定流量。

同理,液壓馬達(dá)zui小流量也應(yīng)按其排量和所要求的zui小轉(zhuǎn)速來進(jìn)行計(jì)算。

(四)執(zhí)行元件的工況圖

工況圖包括壓力圖、流量圖和功率圖。壓力圖、流量圖是執(zhí)行元件在運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各階段的壓力與時(shí)間或壓力與位移,流量與時(shí)間或流量與位移的關(guān)系圖;功率圖則是根據(jù)壓力p與流量q計(jì)算出各循環(huán)階段所需功率,畫出功率與時(shí)間或功率與位移的關(guān)系圖。當(dāng)系統(tǒng)中存在多個(gè)同時(shí)工作的執(zhí)行元件時(shí),必須先把執(zhí)行元件的流量圖按系統(tǒng)總的動(dòng)作循環(huán)組合成總流圖,正如圖3所示的某液壓缸工況圖。

圖3——液壓缸的壓力圖、流量圖和功率圖示例

工況圖是選擇液壓泵和計(jì)算電機(jī)功率等的依據(jù)。利用工況圖,可檢驗(yàn)各工作階段所確定參數(shù)的合理性。例如,當(dāng)多個(gè)執(zhí)行元件按各工作階段的流量或功率進(jìn)行疊加,其zui大流量或功率重合而使功率分布很不均衡時(shí),可在整體設(shè)計(jì)要求的允許條件下,適當(dāng)調(diào)整有關(guān)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和速度,避開或減小流量或功率的zui大數(shù)值,進(jìn)而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。