纯水液压试验系统的设计和研究

　　1 引言

　　纯水液压传动技术是液压领域的前沿发展方向之一,它具有环境污染少,清洁安全,资源充足、压缩损失小、系统使用和维护成本低等一系列突出优点,正好满足了人们日益强烈的环保要求,因而它具有十分广阔的应用领域。

　　液压控制系统有压力控制系统、位置控制系统和速度控制系统。其中速度控制系统又是应用最为广泛的一种,它能够方便地实现无级调速。速度控制回路往往是液压系统中的核心部分,它的工作性能的优劣对系统起着决定性的作用。在对调速回路的要求中,主要有调速范围、调速刚度(即速度-负载特性)和回路效率等几个方面。其中速度-负载特性最能反映回路的综合性能。当该曲线上某处的斜率越小,则该处的速度刚度kV越大,说明该调速回路在此工况下,速度受负载变化的影响越小,即速度稳定性也就越好。另外,传动介质的传动性质以及节流阀或调速阀对通过它的流量的控制精度也可以从另一方面反映出来,因此我们要设计的纯水液压试验系统应该是一个速度控制系统。

　　液压系统设计的具体设计步骤,首先明确对液压系统的要求,确定系统方案;然后根据系统方案初步拟定液压系统图;根据总体设计对液压系统提出的力或力矩、速度等参数要求和已经初步拟定的液压系统图进行有关的设计计算;最后对所设计的系统进行必要的验算。

　　2 液压控制系统的设计要求

　　按照速度-负载特性的实验要求进行系统的设计。

　　(1)为充分说明实验结果的可信度和调速元件的机械特性,拟研究2种调速回路:节流阀进口节流调速回路和节流阀出口节流调速回路;

　　(2)加载。采用液压缸对顶加载,并于加载缸受压腔油路接溢流阀,通过调整该溢流阀的溢流压力,以获得不同负载:加载用液压缸可选行程为320mm,加载最高压力为4010⁵Pa的液压缸;

　　(3)为便于观测,加载缸活塞移动速度不高于0.16m/s,回程速度由所选泵和阀的排量及额定流量而定。

　　3 液压系统性能及参数的初步分析确定

　　液压系统的主要参数是压力和流量,它们是设计液压系统、选择液压元件的主要依据。压力决定于外负载,流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。

　　3.1 工况分析及负载图的编制

　　1)工作液压缸负载分析

　　工作阻力Ft 实验台上,加载缸中通入压力工作介质后,对工作缸产生的作用力。

　　起动力Fq它包括两部分:

　　液压缸活塞及活塞杆密封处的摩擦力,即密封阻力FS。

　　该力在液压缸工作时已计入液压缸机械效率中,不需单独计算[1]。由于本实验台的特点,回程时必须加以考虑,据有关资料[2]介绍:FS=KY.p/1000 ;取KY=0.1,则:FS=40N