??? 3.工程機(jī)械的液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)分析
? ? 在液壓系統(tǒng)取得能源時(shí)，我們要把發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能在液壓泵的作用下轉(zhuǎn)化為液壓能。液壓閥會調(diào)節(jié)及分配液壓泵輸出的能量。同時(shí)液壓閥也會調(diào)節(jié)以及控制系統(tǒng)的壓力、流量和方向。另外，液壓閥還控制功率支流的絕對值以及相對值。
? ? 機(jī)械能在被轉(zhuǎn)化為液壓能后，為了滿足操作機(jī)械工作的目標(biāo)，液壓馬達(dá)和液壓缸又會把液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。我們要調(diào)節(jié)液壓泵的排量以及發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和控制閥的開度來實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械的動(dòng)力、節(jié)能、和作業(yè)效率的掌控。
? ? 4.液壓系統(tǒng)的功率控制方式分析
? ? 液壓系統(tǒng)的功率形式為壓力和流量，其用公示表示為: P₀= pq /60，在式中，P₀為液壓功率; p 為液壓系統(tǒng)壓力; q 為液壓系統(tǒng)流量。
? ? 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，它壓力的大小由其負(fù)載的大小所決定，所以液壓系統(tǒng)中本來就有的參數(shù)不包括壓力，它只是載荷的一種表現(xiàn)，而液壓系統(tǒng)的流量才是能夠掌握液壓系統(tǒng)功率的。所以，我們針對液壓泵以及液壓閥的流量控制分別作了下述說明。
? ? 在液壓泵流量公式: q₀= V．n中 ，q₀為液壓泵流量; n 為液壓泵輸入轉(zhuǎn)速; V 為 液壓泵排量。只有其流量發(fā)生變化，它的機(jī)械速度才會跟著變化，從公式中可以知道，改變液壓泵的排量及轉(zhuǎn)速來控制流量的改變。假如運(yùn)用液壓泵轉(zhuǎn)速對其調(diào)節(jié)，稱其為變頻調(diào)速，假如運(yùn)用液壓泵排量進(jìn)行變速，稱其為容積速調(diào)。
? ? 在工程機(jī)械的工作途中，因?yàn)橥庠谪?fù)荷變化導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，但是柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速一般要求相對穩(wěn)定，假如旋轉(zhuǎn)速度不穩(wěn)定，一定要用別的方式對其控制。所以，在控制液壓泵的流量時(shí)，假設(shè)其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，對液壓泵流量進(jìn)行控制。液壓閥會對液壓泵輸出的流量二次調(diào)節(jié)。在工程機(jī)械中，可變液阻實(shí)際上還包括比例控制閥，并聯(lián)液壓回路的泵側(cè)的壓力是一樣的，并聯(lián)液阻的絕對值以及相對值決定了各支路的流量，然而此處的并聯(lián)液阻是由液壓閥構(gòu)成的。
? ? 液壓閥的流量由其的開度以及閥的壓降所決定，然而外在的負(fù)載是液壓閥的壓降的決定性因素，此外在的負(fù)載是很難掌握的，所以要實(shí)現(xiàn)對液壓閥流量的控制，就要掌握液壓閥的開度。但是，由于不穩(wěn)定的外在負(fù)荷因素，液壓閥壓降也發(fā)生相對較大的變化，引起的誤差也很難掌握，此誤差很大，同時(shí)，由于液壓閥壓降還跟機(jī)械裝置的姿態(tài)以及工作環(huán)境有關(guān)系，使用其他方式也很難控制其壓降的變化。因此假如我們要通過開度對液壓閥的流量進(jìn)行控制，導(dǎo)致控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度以及位置都不是很好。
? ? 5.液壓系統(tǒng)的流量控制方式
? ? 經(jīng)上所述，只有對液壓泵的排量和液壓閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也就是所謂的泵控調(diào)速和閥控調(diào)速，才能實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的流量控制，泵控調(diào)整速度途中，液壓系統(tǒng)沒有流量以及功率的損失，泵控調(diào)速通過改變液壓泵排量完成的，在調(diào)節(jié)液壓泵的斜盤傾角時(shí)，推動(dòng)斜盤、柱塞等原件以及摩擦副要有相應(yīng)的時(shí)間。
? ? 我們只有改變并聯(lián)回路間的相對液阻，才能促使閥控調(diào)速實(shí)現(xiàn)對流量的控制，當(dāng)中大多數(shù)流量對外做功，多出來的流量要回到油箱，這些多出來的流量就是被浪費(fèi)的流量。足見閥控調(diào)速?zèng)]有泵控調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性能要好。但是，在改變液壓閥的開度時(shí)，通過將電磁鐵推動(dòng)閥芯就能實(shí)現(xiàn)，況且，閥芯的質(zhì)量沒有液壓閥的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大，所以液壓閥的反應(yīng)速度會相對快些。
? ? 在工程機(jī)械中，液壓閥電磁鐵的響應(yīng)頻率為10 Hz上下，高速電磁鐵的響應(yīng)頻率要比20 Hz大很多，足以見得此兩種控制方式的優(yōu)勢互補(bǔ)。我們把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，會是一種很好的流量控制方式?，F(xiàn)如今，采用液壓泵以及比例閥結(jié)合在一起的方法對先進(jìn)的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的流量進(jìn)行控制，形成優(yōu)勢互補(bǔ)，在液壓系統(tǒng)作業(yè)時(shí)，第一是變量泵根據(jù)工作需求來確定第一次排量，第一次排量要超過需求的流量20 L/min 以上，其次，比例閥針對流量來二次修正，達(dá)到對速度控制。目前，負(fù)流量控制、正流量控制以及負(fù)載敏感控制都是泵控以及閥控的方式。

? ? 通過分析可知，要實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的功率控制，主要是對液壓系統(tǒng)流量進(jìn)行控制，通過控制液壓泵的排量和液壓閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)對流量的控制。而目前比較好的液壓控制方式是結(jié)合了泵控和閥控的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)操作的經(jīng)濟(jì)性和快速性。但是，工程機(jī)械中液壓泵的排量因?yàn)槭情_環(huán)控制，排量的精度不高，而比例閥的流量控制精度受壓力的影響比較大，可見泵控和閥控結(jié)合的控制方式在速度和經(jīng)濟(jì)上有不錯(cuò)的效果，但是在經(jīng)濟(jì)性上還存在缺陷，這也是以后工程機(jī)械液壓系統(tǒng)發(fā)展的方向。
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