液压系统的工况分析和系统的确定

时间:2015-09-22 16:23 来源:自动控制网

　对执行元件负载分析与运动分析，也称为液压系统的工况分析。工况分析就是分析每个液压执行元件在各自工作过程中负载与速度的变化规律，一般执行元件在一个工作循环内负载、速度随时间或位移而变化的曲线——用负载循环图和速度循环图表示。

1.负载分析

　　液压缸与液压马达运动方式不同，但它们的负载都是由工作负载、惯性负载、摩擦负载、背压负载等组成的。工作负载FW包括切削了、夹紧力、挤压力、重力等，其方向与液压缸运动方向相反时为正，相同时为负。惯性负载Fa为运动部件在起动和制动时的惯性力，加速时为正，减速时为负。摩擦负载包括导轨摩擦阻力Ff和密封装置处的摩擦力Fs，前者在确定摩擦系数后即可计算，后者与密封装置类型、液压缸制造质量和液压油压力有关，一般通过取机械效率来考虑背压负载Fb是液压缸回油路上压力Pb所产生的阻力，初算时可暂不考虑，需要估算时背压力Pb可按表9-1选取。
　　液压缸在各工作阶段中负载按表9-2中表达式来计算，再以液压缸所经历的时间t或行程S为横坐标作出F-t或F-S负载循环图。对于简单液压系统可只计算快速运动阶段和工作阶段。在负载难以计算时可通过实验来确定，也可以根据配套主机的规格确定液压系统的承载能力。

表9-1 液压系统背压力

系统结构情况	背压力/M
用节流阀的回路节流调速系统	0.3~0.5	对中高压液压系统背压力数值应放大50%~100%
用调速阀的回路节流调速系统	0.5~0.8
回油路上有背压阀的系统	0.5~1.5
采用辅助泵补油的闭式回路	0.8~1.5

表9-2 液压缸各工作阶段负数计算

工作阶段	负载F
启动加速阶段		FG为运动部件自重在液压缸运动方向的分量，液压缸上行时取正，下行时取负
快进、快退阶段
工进阶段
减速制动阶段

2.运动分析
　　按各执行元件在工作中的速度v以及位移s或经历的时间t绘制v-s或v-t速度循环图。图9.1-1即为某一组合机床液压滑台的负载和速度循环图。