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液压系统的工况分析

  明确了液压系统的设计依据后,对主机的工作过程进行分析,即负载分析和运动分析,确定负载和速度在整个工作循环中的变化规律,然后即可计算执行元件的主要结构参数(指液压缸的有效工作面积或液压马达的排量),以及确定液压系统的主要参数——工作压力和最大流量。
(1)工况分析
  主机工作过程中,其执行机构所要克服的负载包括工作负载(切削力、注射力、压力等)、惯性负载和阻力负载(摩擦力、密封阻力、背压阻力等)。各工作阶段的负载可按以下各式计算:

 (1)启动阶段


                (1)


 (2)加速阶段


                (2)


 (3)恒速阶段


                 (3)


 (4)制动阶段

 

                 (4)

 

  式中——重力,若工作部件水平放置则FG=0;


 ——静摩擦力,为对支承面的正压力,为静摩擦系数,一般≤0.2~0.3;
 ——动摩擦力,为动摩擦系数,一般≤0.05~0.1;
 ——惯性阻力,为启动或制动时间,为速度变化量;
 ——切削阻力。

 


图1执行机构负载和速度循环图


  另外,液压缸还有密封阻力、背压力等。根据各工作阶段内的负载和所经历时间,可绘制出负载循环图,如图1(a)所示。
同样,也可计算出执行机构在各阶段的运动速度,绘制出速度循环图,如图1(b)所示。

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