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各種液壓元件的計算與選用

液壓系統中液壓元件的計算是指計算元件在工作中承受的壓力和通過的流量，以便選擇元件的規格、型號，此外，還要計算電動機或原動機的功率和油箱的容量。選擇液壓元件時，提醒大家應盡量選用標準元件。

1、動力元件的選擇

依據液壓系統的最高工作壓力和最大流量選擇液壓泵，注意要留有一定的儲備。一般泵的額定壓力應比計算的最高工作壓力高25%～60%，以避免動態峰值壓力對泵的破壞；考慮到元件和系統的洩漏，泵的額定流量應比計算的最大流量大10%～30%。液壓泵選定后，就可計算液壓泵所需的功率，根據功率和液壓泵所需轉速選擇原動機。

①確定液壓泵的最高工作壓力pp  液壓泵的最大工作壓力pp可按下式計算

                           pp≥p1max+∑△p                    

式中  p1max——液壓執行元件最高工作壓力；

∑△p——液壓泵出口到執行元件入口之間所有沿程壓力損失和局部壓力損失之和。

∑△p較爲準確的計算需要管路和元件布局確定好之后才能進行，初步計算可根據經驗數據選取。對于管路簡單，管內流速不大時，取∑△p=0.2-0.5MPa；對于管路複雜，管內流速較大或有調速元件時，取∑△p=0. 5～1.5MPa。

②確定液壓泵的最大供油量qp  液壓泵的最大供油量可按下式計算

                            qp=K×(∑q)max                
式中  K——系統的洩漏修正系數，一般取K=1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值；

(∑q)max——同時動作的各執行元件所需流量之和的最大值，對于工作中始終需要溢流的系統，尚需加上溢流閥的最小溢流量，溢流閥的最小溢流量可以取其額定流量的10%。

③選擇液壓泵的規格和類型根據以上計算，參考液壓元件手冊或産品樣本即可確定液壓泵的規格和類型。選擇的液壓泵的額定流量要大于或等于前面計算所得到的液壓泵的最大供油量，并盡可能接近計算值。所選液壓泵的額定壓力應大于或等于計算所得到的最高工作壓力。如果系統中有一定的壓力儲備，則所選液壓泵的額定壓力要高出計算所得到的最高工作壓力25%～60%。

④選擇原動機液壓泵在額定流量和額定壓力下工作時，其驅動原動機的功率可從元件手冊中查到。另外也可以根據具體工況來計算。在工作循環中，當液壓泵的壓力和功率變化較小時，液壓泵所需的驅動功率爲

                            Pp =ppqp/ηp                    
式中  p——液壓泵的總效率。

在工作循環過程中，當液壓泵的壓力和功率變化都較大時，液壓泵所需的平均驅動功率應按下式計算

                             Pp=,-,i=1-n-,P-i-2../,i=1-n-,t-i...               
式中Pi，ti——在整個工作循環中，第i個工作階段所需的功率和時間。

應該指出，選擇原動機時一定要同時考慮功率和轉速兩個因素。因爲對電動機來說，除電動機的功率滿足液壓泵的需要外，電動機的同步轉速不應高出液壓泵的額定轉速。

2、控制元件的選擇

各類控制閥的規格應按閥所在的回路的最高工作壓力和通過閥的最大流量從産品樣本中選擇。選擇閥類元件時，應考慮其結構形式、特性、壓力等級、連接方式、集成方式及操作方式等。

①選擇壓力控制閥時，應考慮壓力閥的壓力調節范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度和平穩性等。特別是溢流閥的額定流量必須滿足液壓泵的最大流量的要求。

②選擇流量控制閥時，應考慮流量閥的流量調節范圍，流量一壓力特性，最小穩定流量，壓力補償要求或溫度補償要求，對濾油器過濾精度的要求，閥進出油口壓差大小及閥內洩漏的大小等。

③選擇方向控制閥時，應考慮方向閥的換向頻率、響應時間、操作方式、滑閥機能、閥口壓力損失及閥內的洩漏的大小等。

通過各類閥的實際流量最多不應超過其額定流量的20%，以避免壓力損失過大，引起油液發熱、噪聲和其他性能惡化。

3、輔助元件的選擇

①管道尺寸的確定。在實際設計中，管道尺寸、管接頭尺寸常選得與液壓閥的接口尺寸一緻，這樣可使管道和管接頭選擇簡單。

②確定油箱的容量油箱的容量V可按下面的經驗公式確定

                               V=aqv                          
式中qv——液壓泵每分鍾排出的液體體積；

a——經驗系數，低壓系統取2～4，中壓系統取5～7，高壓系統取6～12，行走機械取1～2。

中壓以上液壓系統都帶有散熱裝置，其油箱容積可適當減少。按上式確定的油箱容積即可，在一般情況下都能正常工作，但在功率較大而又連續工作的情況下需按發熱量驗算后確定。

③蓄能器、濾油器及相關小配件的選用可按有關原則進行即可。

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