byd-1水草收割船液壓系統(tǒng)設(shè)計說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的提出及意義1</p><p>　　1.2國外水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r1</p><p>　　1.3國內(nèi)水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r1</p><p>　

2、　1.4液壓技術(shù)在水草收割船中的應(yīng)用及特點2</p><p>　　2 BYD-1水草收割船液壓系統(tǒng)的構(gòu)成分析3</p><p>　　2.1 液壓行走系統(tǒng)的構(gòu)成3</p><p>　　2.1.1 控制回路的選擇3</p><p>　　2.1.2 變量泵控定量馬達的無級調(diào)速方案的確定3</p><p>　　2.2

3、整機的調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成4</p><p>　　2.2.1液壓系統(tǒng)調(diào)速方案4</p><p>　　2.3馬達驅(qū)動方案的選擇5</p><p>　　2.3.1低速方案的特點5</p><p>　　2.3.2高速方案的特點5</p><p>　　3 BYD-1水草收割船液壓系統(tǒng)的設(shè)計5</p><

4、p>　　3.1 BYD-1水草收割船液壓原理設(shè)計5</p><p>　　3.1.1行走液壓驅(qū)動系統(tǒng)5</p><p>　　3.1.2 割臺升降液壓系統(tǒng)設(shè)計7</p><p>　　3.1.3輸送裝置和切割裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計7</p><p>　　3.2水草收割船液壓系統(tǒng)草圖7</p><p>　　3.3

5、液壓系統(tǒng)參數(shù)的理論分析8</p><p>　　3.3.1 液壓缸的分析設(shè)計8</p><p>　　3.3.2液壓馬達的分析與設(shè)計9</p><p>　　3.3.3液壓泵的選擇與設(shè)計10</p><p>　　3.3.4 液壓閥的選擇11</p><p>　　3.3.5管道的尺寸的確定11</p>

6、<p>　　3.3.6液壓泵站的選擇12</p><p><b>　　結(jié) 論13</b></p><p><b>　　參考文獻14</b></p><p><b>　　致 謝15</b></p><p><b>　　摘 要</b>

7、</p><p>　　本次設(shè)計的題目是BYD-1水草收割船液壓系統(tǒng)的設(shè)計，水草收割船的動力來源是液壓，液壓系統(tǒng)控制船的行走、割臺的升降以及輸送裝置的運動。</p><p>　　液壓系統(tǒng)是由動力元件（液壓泵）、控制元件（液壓閥）、執(zhí)行元件（液壓缸、液壓馬達）、輔助元件（油箱、油管、過濾器）等組成。在設(shè)計過程中每一部分都要經(jīng)過分析，篩選，畫出液壓系統(tǒng)原理圖。</p><p&

8、gt;　　在確定液壓系統(tǒng)原理圖前先確定液壓執(zhí)行元件的形式，對系統(tǒng)進行工況分析，確定系統(tǒng)壓力，流量，功率等參數(shù)，制定基本的方案，再擬定液壓原理圖，然后根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的液壓元件，最后進行強度校核，編寫說明書。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水草收割船； 液壓系統(tǒng)； 原理圖。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>

9、;　　The subject of this design is BYD-1 plants harvested vessel hydraulic system design, Plants harvest the ship's power source is a hydraulic, Hydraulic system to control the ship's walking movement of the cuttin

10、g table, lifting and conveying devices.</p><p>　　The hydraulic system is by the power components (hydraulic pump), control components (hydraulic valve), the actuator (hydraulic cylinders, hydraulic motors),

11、of auxiliary components (fuel tank, tubing, filters). Each part in the design process to go through the analysis, screening, draw hydraulic system schematic diagram.</p><p>　　Before to determine the hydrauli

12、c system diagram to determine the hydraulic actuator in the form of the system of thermodynamic analysis, to determine the system pressure, flow, power and other parameters to develop a basic program, and then draw up th

13、e hydraulic schematic diagram, and then in accordance with national standards and select the appropriate hydraulic components, and finally the strength check, write the manual.</p><p>　　Keywords: plants harv

14、ested ships; hydraulic system; schematic.</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1課題的提出及意義</p><p>　　水草在日常生活中有諸多的作用和價值，例如養(yǎng)殖、生態(tài)和景觀等有重要的價值體現(xiàn)，吸引著人們大量種植。但由于種植量過大，同時缺乏相應(yīng)的管理措施，導(dǎo)致人工種植的

15、水草一度發(fā)展到過剩的狀態(tài)。為了保持水域的生態(tài)平衡，需要在景觀水域中大量種植水草，但是在每年的高溫時節(jié)，水草生長非常迅速，必須及時進行收割清理，否則會對水質(zhì)造成二次污染。目前，水草治理方法主要有化學(xué)清除法和物理收割法?；瘜W(xué)清除法會引起水質(zhì)污染，破壞生態(tài)環(huán)境，并對其他生物的生存造成很大影響。所以，人們大都采用更為環(huán)保的物理收割法來治理水草。但由于人工收割效率低下，往往打撈的速度跟不上水草生長的速度，因而機械收割就成為理想的水草治理方式。&l

16、t;/p><p>　　目前，市場上一般的水草收割機多是機械控制的，動力來源復(fù)雜，難以實現(xiàn)收割船的簡單，智能，據(jù)此現(xiàn)狀，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊，機構(gòu)傳動平穩(wěn)，效率高，機身全部動力來源為液壓，液壓控制液壓系統(tǒng)控制船的行走、割臺的升降以及輸送裝置的運動的水草收割船。這種新型的水草收割船可在水下實現(xiàn)切割，回收，傳送一體化連續(xù)作業(yè)方式，能夠達到清除多余的水草的目的，充分體現(xiàn)簡便化。</p><p>　　1.2

17、國外水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　對于水草收割機器的研制，國外起步比較早，早在50年代荷蘭等國家就開始使用專門的機械進行河道的清淤除草作業(yè)。荷蘭在1958年IHC CO Konljn機械廠研制出H系列兩棲式挖泥船共6種機型，隨后又相繼開發(fā)出M 系列、s系列和FB系列等多種清淤機械；隨后HERDER公司也開始研制各種機型的河道除草機。起初他們一般是把切割器安裝在液壓挖掘機或農(nóng)用拖拉機上，把溝渠、河道內(nèi)的

18、蒲草、雜草切割后撈起放于岸邊，其整機需停在岸邊或沿岸邊行駛進行作業(yè)，這就是陸用割草機。由于陸用割草機的使用范圍有較大限制，河道、溝渠旁常揎有樹木，無法停機，遠離岸邊的水草又無法切割到，因此研制一種能在河道中航行的水中割草機應(yīng)運而生。60年代，英國的Rolbe公司開發(fā)出Oibeaux系列水中割草機，英國的John wider(工程)公司也開發(fā)出自己的系列產(chǎn)品。這些產(chǎn)品至今還在世界各地廣泛使用。</p><p>　　

19、1.3國內(nèi)水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　對于國內(nèi)一些相關(guān)企業(yè)及研究機構(gòu)進入該領(lǐng)域，并且取得了一定的研究成果，如寧波農(nóng)業(yè)機械研究所、桂林象山農(nóng)機廠、紹興縣農(nóng)林管理總部聯(lián)合研究的WH1800型河道清草機，北京市水利局聯(lián)合數(shù)家單位共同開發(fā)的SGY-2.5型水草收割機，上海電器集團現(xiàn)代化裝備有限公司新液壓長研究開發(fā)的GC2230型號河道割草保潔船以及GC2000型小型河道割草作業(yè)機械。</p>

20、<p>　　經(jīng)歷半個世紀的發(fā)展歷程，水草收割機的設(shè)計，由開始的岸邊切割水草作業(yè)，水中水草作業(yè)，水中收割水草作業(yè)，到現(xiàn)在的水中切割、收獲、后續(xù)處理一體化作業(yè)模式，功能日益完善，而且經(jīng)過長時間的摸索和經(jīng)驗積累，其工作模式也發(fā)生了很大的改變。其主要是朝著小型化、智能化方向發(fā)展。</p><p>　　1.4液壓技術(shù)在水草收割船中的應(yīng)用及特點</p><p>　　液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)

21、，利用壓力能來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的傳動方式。 而液壓系統(tǒng)是由以下組成：</p><p>　　1）能源裝置——液壓泵。它將動力部分（電動機或其它遠動機）所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。</p><p>　　2）執(zhí)行裝置——液壓機（液壓缸、液壓馬達）。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負載做功。</p><p>　　3）控制裝置——液壓閥（流量閥、壓力閥、方向閥

22、等）。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向。</p><p>　　4）輔助裝置——油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等.通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。</p><p>　　5）工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。</p><p>　　由于液

23、壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此，它被廣泛地應(yīng)用于機械制造、工程建筑、石油化工、交通運輸、軍事器械、礦山冶金、輕工、農(nóng)機、漁業(yè)、林業(yè)等各方面。同時，也被應(yīng)用到航天航空、海洋開發(fā)、核能工程和地震預(yù)測等各個工程技術(shù)領(lǐng)域。</p><p>　　BYD-1水草收割船就是以液壓為動力來源，并通過液壓控制水草收割船的行走、割臺的升降以及輸送裝置的運動。</p><p><b>　　特點：<

24、/b></p><p>　　(1)簡化結(jié)構(gòu)，提高可靠性。水草收割船是由多個工作模塊組成，各工作模塊分散在整機的各個部位。若過多地采用皮帶、齒輪、鏈條等機械零件，一方面帶來了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，另一方面導(dǎo)致可靠性較低。收割過程中密集的水草可能會纏住傳動部件，增加傳動負荷甚至使機器卡死。運用液壓技術(shù)，可以使水草收割船在結(jié)構(gòu)上獲得簡化，可以方便地實現(xiàn)各種功能要求，可方便地控制各種參數(shù)，利于動力分配及各模塊間的節(jié)拍整合與優(yōu)

25、化，有利于提高收割船的整體性能，提高可靠性。</p><p>　　(2) 改善行走驅(qū)動系統(tǒng)的性能。水草收割船要求行走系統(tǒng)能適應(yīng)水上作業(yè)的各種復(fù)雜情況，如頻繁的前進、后退、轉(zhuǎn)向等，在整個收獲流程中，水草必須從收割船的前部由前至后、從底到高輸送，這就要求行走驅(qū)動系統(tǒng)無級調(diào)節(jié)行駛速度來適應(yīng)作業(yè)中隨時變化的水下條件和作物長勢。因此采用輪邊式靜壓驅(qū)動是最佳的方案，它不但可滿足水草收割船對行走驅(qū)動系統(tǒng)的特殊要求，而且還可以大

26、大簡化行走系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其次，車輪獨立驅(qū)動的方式可以實現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向，可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使得轉(zhuǎn)向省力、方便靈活。</p><p>　　(3) 實現(xiàn)操縱和控制的多樣性。①改變變量泵斜盤傾角和方向即可方便的實現(xiàn)平穩(wěn)換向和變速，前進、倒退、制動、變速只需一根操縱桿即可完成;②液壓傳動裝置功率密度大，扭矩慣量比大，因而動態(tài)性能好，加之閉式系統(tǒng)在減速過程中己具有制動能力，因而速度變化快捷柔和，沖擊小，迅速變換方向和加

27、減速不會損壞傳動系統(tǒng)和船體;③前進、倒退可以獲得相同速度。液壓傳動這種快速機動性和操縱靈便性大大提高了作業(yè)能力，操縱的簡便性同時減輕司機的勞動強度，使之能夠集中精力用于主要的作業(yè)任務(wù)而提高生產(chǎn)率。</p><p>　　(4) 可控性好。借助于液壓元件和各種回路很容易實現(xiàn)液壓反饋控制，使發(fā)動機-行走機構(gòu)-外負荷形成一個自控式負荷驅(qū)動系統(tǒng)，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩適應(yīng)于外負荷變化而連續(xù)變化，發(fā)動機和液壓系統(tǒng)保持高傳動效率。

28、液壓控制通過傳感器監(jiān)測各種狀態(tài)參數(shù)，通過計算機運算輸出理想的控制目標(biāo)指令，使在整個工作范圍內(nèi)達到自動化控制，機器的燃料經(jīng)濟性、動力性、作業(yè)生產(chǎn)率均可達到最佳值。</p><p>　　2 BYD-1水草收割船液壓系統(tǒng)的構(gòu)成分析</p><p>　　2.1 液壓行走系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p>　　2.1.1 控制回路的選擇</p><p>　　農(nóng)

29、業(yè)機械液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)最常用的型式是軸向活塞變量泵帶動一個定量或變量的活塞液壓馬達的閉式回路。軸向活塞泵使變量的控制簡單而可靠。而活塞馬達能很方便的反向轉(zhuǎn)動?；钊奖煤婉R達比其他形式具有較高的容積效率和總效率。</p><p>　　軸向活塞泵控變量馬達雖然具有雙向雙變量調(diào)速的特性，但是考慮其開發(fā)成本(一般說，變量馬達比定量馬達貴的多)，選用軸向活塞泵控定量馬達的方式比較合理。其優(yōu)點為:</p>&l

30、t;p>　　(1)通過操縱桿在帶負載時可以進行無級調(diào)速控制。</p><p>　　(2)結(jié)構(gòu)緊湊，只有一個體積不大的補油用的油箱，因而自重輕。</p><p>　　(3)油液成閉式環(huán)節(jié)，不接觸空氣，減少了混入空氣的機會系統(tǒng)中，采用雙向變量泵，直接用液壓泵的變量機構(gòu)調(diào)節(jié)速度和方向，避免了換向閥控制方式造成的節(jié)流損失。</p><p>　　2.1.2 變量泵控定量

31、馬達的無級調(diào)速方案的確定</p><p>　　變量泵一方面要調(diào)節(jié)其自身的排量來實現(xiàn)無級變速，另一方面還要使發(fā)動機和液壓傳動系統(tǒng)同外部載荷之間始終保持合理的匹配，這方面的成型技術(shù)很多，具體包括電液比例控制和機械—液壓伺服控制兩大類。本文考慮水草收割船作為一種農(nóng)業(yè)機械要求開發(fā)成本低一些，因此采用手動式機械—液壓伺服控制方式來實現(xiàn)發(fā)動機和液壓傳動系統(tǒng)之間的匹配和泵排量的調(diào)節(jié)，雖然其匹配方式不夠精確，但考慮到它的性價比對

32、于水草收割船來說較為合適。</p><p>　　無級變速裝置由變量泵、油馬達組成，改變液壓泵的排量獲得不同的傳動比，使機具在不停車的狀態(tài)下同步無級變速，以適應(yīng)采收不同量的水草。而且僅靠控制變量油泵手柄實現(xiàn)同步無級變速，駕駛員操縱疲勞強度低。由于控制變量泵的手柄可固定在一定位置，可保證泵排量為定值。液壓系統(tǒng)伺服缸的進油出口常設(shè)有阻尼孔，能限制加速，控制響應(yīng)時間，在機具變速過程中做到安全，平穩(wěn)，從而保證機具的收獲水草

33、作業(yè)質(zhì)量。此外，變量泵—定量馬達方案的優(yōu)點還在于:通過改變泵的排量，水草收割船的理論速度可無級調(diào)節(jié)。當(dāng)泵的排量為零時，水草收割船停車。將泵的排量從零增加就可使水草收割船原地起步，結(jié)構(gòu)比較簡單(一般說，變量泵比變量馬達造價低)。</p><p>　　2.2整機的調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成</p><p>　　2.2.1液壓系統(tǒng)調(diào)速方案</p><p>　　采用液壓系統(tǒng)進行調(diào)速，關(guān)鍵

34、在于如何控制管路系統(tǒng)中的流量，液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式由節(jié)流調(diào)速和容積調(diào)速兩種控制形式。</p><p>　　節(jié)流調(diào)速:在液壓控制系統(tǒng)中，節(jié)流調(diào)速是實現(xiàn)各種控制功能的基本手段之一。它具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，容易調(diào)節(jié)及控制精度高等優(yōu)點。但是流體流過閥體不可避免地會產(chǎn)生壓力降。這種壓力降是實現(xiàn)某種控制所必須的，另一方面，從能量轉(zhuǎn)換角度，會引起系統(tǒng)的發(fā)熱等不良反映，因此限制了其使用的范圍。通常節(jié)流調(diào)速的控制功率范圍不超過5千

35、瓦，更大的功率采用容積調(diào)速比較合理。水草收割船割臺升降液壓系統(tǒng)、輸送裝置液壓系統(tǒng)和切割液壓系統(tǒng)就是基于節(jié)流調(diào)速的這些特點，選用節(jié)流調(diào)速的。</p><p>　　容積調(diào)速:利用改變液壓泵或液壓馬達的工作容積的方式來實現(xiàn)調(diào)速，叫做容積調(diào)速。這種回路具有效率高，所以被廣泛的使用。可以根據(jù)系統(tǒng)的要求，選擇不同的搭配方式，如定量泵控制變量馬達，變量泵控制定量馬達等，同時還可以根據(jù)調(diào)速的要求不同選擇容積調(diào)速元件的不同調(diào)節(jié)特性

36、，這樣可以實現(xiàn)希望的調(diào)速特性，又使系統(tǒng)的效率大大提高。容積控制能夠適應(yīng)各種應(yīng)用的場合，能夠在工作狀態(tài)下使液壓參數(shù)快速而頻繁的變化，從而控制水平大大提高。水草收割船行走液壓系統(tǒng)就是基于容積調(diào)速的以上特點采用變量泵控制定量馬達的。</p><p>　　水草收割船液壓調(diào)速系統(tǒng):通過以上兩種調(diào)速方式的分析，水草收割船的液壓調(diào)速系統(tǒng)包括節(jié)流調(diào)速和容積調(diào)速方式的復(fù)合調(diào)速系統(tǒng)，下面分別進行說明。水草收割船割臺升降液壓系統(tǒng)、輸送

37、裝置液壓系統(tǒng)和切割液壓系統(tǒng)，采用節(jié)流控制措施，這是因為臺架升降對位置控制要求高，而輸送機構(gòu)和切割機構(gòu)對速度穩(wěn)定要求高，所以采用調(diào)速閥很容易控制轉(zhuǎn)速。水草收割船由于工作在水上的特點以及水草品種和產(chǎn)量的不同，因而行走速度要求頻繁的變化，采用容積調(diào)速方式較為合理。</p><p>　　2.3馬達驅(qū)動方案的選擇</p><p>　　水草收割船行走驅(qū)動輪要求轉(zhuǎn)速不是很高(每分幾十轉(zhuǎn))，使用中既有用低

38、速液壓馬達直接驅(qū)動和高速馬達經(jīng)過齒輪等減速箱驅(qū)動的兩種方案，習(xí)慣上稱“低速方案”和“高速方案”。</p><p>　　2.3.1低速方案的特點</p><p>　　最能體現(xiàn)液壓傳動布局靈活性的優(yōu)點，有些可以直接安裝在驅(qū)動輪上，減少安裝空間，為整體設(shè)計提供很多方便， 由于節(jié)省了液壓馬達和驅(qū)動輪之間的減速裝置，因此避免產(chǎn)生功率損失和過多的噪音。</p><p>　　2.

39、3.2高速方案的特點</p><p>　　低速方案要求液壓馬達直接和驅(qū)動輪連接，這就要求馬達輸出與負載相配合的扭矩，而且還要承受由驅(qū)動輪傳來的各種徑向和軸向載荷，有時還需要有離合，制動的附加功能。而高速方案可以利用中間傳動環(huán)節(jié)來分擔(dān)這些功能，對馬達的要求相對較低。因此，在很多場合下仍采用高速方案。</p><p>　　對于水草收割船行走液壓系統(tǒng)采用高速方案，同時由于輸送機構(gòu)和切割機構(gòu)要求較

40、高的轉(zhuǎn)速，所以輸送和切割馬達也選用高速方案。</p><p>　　3 BYD-1水草收割船液壓系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.1 BYD-1水草收割船液壓原理設(shè)計</p><p>　　3.1.1行走液壓驅(qū)動系統(tǒng)</p><p>　　圖3-1 水草收割船的單邊行走驅(qū)動回路</p><p>　　行走系統(tǒng)的工作原理及基本

41、組成?，F(xiàn)在農(nóng)業(yè)機械中，由于對機器的正，反方向行走及制動的要求，本文行走液壓系統(tǒng)采用閉式回路。為了適應(yīng)這種載荷的特點，同時考慮農(nóng)業(yè)機械價格因素的特點，水草收割船的行走驅(qū)動采用軸向柱塞變量泵帶動一個定量的柱塞液壓馬達的閉式回路，且為雙泵—雙定量馬達組成的左右獨立馳動回路。軸向柱塞泵使變量的控制簡單而可靠。徑向柱塞式馬達能很方便地反向轉(zhuǎn)動。柱塞式泵和馬達比其他形式具有較高的容積效率和總效率。同時，兩邊回路進行統(tǒng)一控制，即可聯(lián)動實現(xiàn)船體的前進，

42、后退及相應(yīng)的速度改變，又可分別動作，實現(xiàn)不同方向的轉(zhuǎn)彎和原地轉(zhuǎn)彎。</p><p>　　如圖 3—1采用一個具有定量馬達的液壓行走驅(qū)動。充油泵的輸出通過變量泵上充當(dāng)入口的那一個通道(由馬達的轉(zhuǎn)動方向決定)進入閉式回路，而其多余的油液則在馬達端通過充油壓力控制閥(溢流閥)而離開此回路。梭行滑閥能自動使回路(的任一支路)的低壓端與充油壓力控制閥相連接。由充油壓力控制閥出來的自由油流，經(jīng)過液壓馬達和泵殼油路使泵和馬達得

43、到冷卻，最后流到貯油箱中。</p><p>　　圖3-3 水草收割船行走系統(tǒng)的傳動方案</p><p>　　驅(qū)動系統(tǒng)由變量泵，定量馬達，補油泵，補油溢流閥,單向閥，安全閥，梭閥,溢流閥和油箱組成。在這個系統(tǒng)中泵既是液壓能源，又是主要的控制元件。通過泵的變量改變主油路中的油的流量和方向，實現(xiàn)船體的變速和換向，可以充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點。閉式回路的主軸上通軸上設(shè)置一小排量齒輪補油泵，補油溢流閥

44、和補油單向閥多集成于主泵，沖洗冷卻閥組則集成于馬達。補油溢流閥調(diào)節(jié)補油壓力，補油單向閥選擇補油方向，向主油路低壓側(cè)補油，以補償由于泵，馬達容積損失及由沖洗冷卻閥組中卸掉之流量。補油泵的存在使系統(tǒng)增加了一部分很小的穩(wěn)定的附加損失，但其排量和壓力相對于主泵很小，因此其附加功率損失通常僅為傳動裝置總功率的1%～2%，可以不計。</p><p>　　行駛驅(qū)動系統(tǒng)的傳動方案。對于行駛系統(tǒng)采用液壓傳動方式的水草收割船來說，其

45、動力傳動方式為分置式結(jié)構(gòu)，即發(fā)動機帶動左，右變量泵，經(jīng)左右液壓馬達后傳遞到輪邊減速裝置，在經(jīng)減速后驅(qū)動左右履帶使機械行走。其整個傳動路線如圖3一3</p><p>　　圖3-4 割臺升降系統(tǒng)</p><p>　　3.1.2 割臺升降液壓系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　如圖 3-4 所示，臺架升降臺是由平衡閥和左右并聯(lián)液壓缸組成。左右液壓缸之所以采用并聯(lián)的方式，主要是因

46、為臺架左右液壓缸所受到的力基本相同，而且速度也基本相同。采用平衡閥的目的是為了防止在液壓缸回程時不至于產(chǎn)生臺架過快的降下來，從而在一定的負載情況下，有效的緩解臺架的降速。</p><p>　　3.1.3輸送裝置和切割裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　圖3-5 輸送裝置和切割裝置液壓系統(tǒng)</p><p>　　水草收割船輸送裝置由液壓馬達控制傳送帶組成，傳送帶只向

47、一個方向移動因此用一個單向液壓馬達控制即可。在換向閥迅速關(guān)閉時，回轉(zhuǎn)機構(gòu)的制動力矩比啟動力矩大得多，會產(chǎn)生壓力沖擊，造成液壓管路和構(gòu)件的破壞。解決制動時壓力沖擊的措施就是限制制動壓力，從而限制制動力矩不致過大。在液壓馬達兩條油路上安裝一個直動式小流量溢流閥（也稱緩沖閥）起限制作用。在制動過程中，讓封閉的高壓油液通過緩沖閥溢出一些，起緩沖降壓作用。一般將緩沖閥的調(diào)定壓力和主溢流閥調(diào)成一樣或略低，這樣可保證啟動力矩和制動力矩幾乎相等，使回轉(zhuǎn)

48、機構(gòu)不僅有一樣制動作用，而且制動比較平穩(wěn)，沖擊力小，緩沖后的油液進入另一油路，起補油作用。切割裝置也是單向運動，因此可用同樣的系統(tǒng)。</p><p>　　3.2水草收割船液壓系統(tǒng)草圖</p><p>　　根據(jù)前面的單個系統(tǒng)設(shè)計分析后，畫出水草收割船的整個液壓系統(tǒng)原理圖。如圖3—6所示。</p><p>　　圖3—6 水草收割船液壓系統(tǒng)草圖</p>&l

49、t;p>　　3.3 液壓系統(tǒng)參數(shù)的理論分析</p><p>　　3.3.1 液壓缸的分析設(shè)計</p><p><b>　　1初選系統(tǒng)工作壓力</b></p><p>　　水草收割船屬于農(nóng)業(yè)機械取工作壓力16MPa。</p><p>　　2液壓缸主要是起到使割臺升降的作用，其在運動過程中受到外部載荷F</p&g

50、t;<p>　　工作載荷F每缸受力取最大值</p><p>　　F=G=5000×9.8=49000N </p><p>　　液壓缸的有效作用面積</p><p>　　錯誤!未找到引用源。 </p><p><b>　　液壓缸的直徑</b></p&

51、gt;<p>　　錯誤!未找到引用源。 </p><p><b>　　則根據(jù)桿徑比</b></p><p>　　求得活塞桿直徑 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　根據(jù)GB/T2348-1993進行圓整，活塞內(nèi)徑為63mm，活塞桿直徑為45mm。</p><p>　　3計算液壓缸所需流量</

52、p><p>　　式中A——液壓缸有效作用面積（ 錯誤!未找到引用源。）；</p><p>　　v——活塞與缸體的相對速度（m/s）取20mm/s。</p><p>　　3.3.2液壓馬達的分析與設(shè)計</p><p><b>　　1行走系統(tǒng)</b></p><p>　　行走系統(tǒng)液壓馬達控制水草收割船的前

53、進、后退和轉(zhuǎn)向。水草收割船總阻力根據(jù)經(jīng)驗公式取</p><p>　　錯誤!未找到引用源。 </p><p>　　式中：ξsk ——粘性阻力系數(shù)；</p><p>　　ξw ——興波阻力系數(shù)</p><p>　　R1ˊ= (1+Q)( 錯誤!未找到引用源。)= (1+1.6) ×10.1 = 2

54、6.3 N</p><p>　　R2ˊ= (1+Q)( 錯誤!未找到引用源。)= (1+1.6) ×78.4 = 204 N</p><p>　　根據(jù)明輪推進器的推力</p><p>　　P=Gp·ρ·n2·D2·Fp</p><p>　　式中：Gp——推進力系數(shù)，查得Gp = 5.5；<

55、;/p><p>　　Fp——明輪的水力作用面積</p><p>　　Fp=2 Bk·Tk 錯誤!未找到引用源。 2 錯誤!未找到引用源。0.5 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　n——明輪工作轉(zhuǎn)速，n = 0.6 r/s；</p><p>　　計算得明輪總推進力P = 854 N ，單個輪推力F輪=P/2=427N</p&

56、gt;<p>　　根據(jù)明輪軸的設(shè)計計算，軸的轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　T=9549 錯誤!未找到引用源。=4809.61N·m </p><p>　　式中：轉(zhuǎn)速n = 0.15 r/s</p><p>　　功率P=Np×η=1.15kw</p><p><b>　　液壓馬達的排量為</

57、b></p><p>　　錯誤!未找到引用源。 </p><p>　　式中T——馬達的載荷轉(zhuǎn)矩（Nm）；</p><p>　　錯誤!未找到引用源。液壓馬達的進出口壓差。</p><p><b>　　液壓馬達所需流量</b></p><p>　　式中q——液壓馬達排量（ 錯誤!未找到引用源。）

58、；</p><p>　　錯誤!未找到引用源?！簤厚R達的轉(zhuǎn)速（r/s）。</p><p>　　根據(jù)手冊選用型號為YLM16-2000的液壓馬達兩個。參數(shù)如下：</p><p>　　排量V=2034 ml/r；額定壓力 錯誤!未找到引用源。=16Mpa；最高壓力 錯誤!未找到引用源。=25Mpa；額定扭矩 錯誤!未找到引用源。=6030Nm單位理論扭矩 錯誤!未找到

59、引用源。=323Nm；轉(zhuǎn)速范圍2 錯誤!未找到引用源。320r/min。</p><p><b>　　2輸送裝置</b></p><p>　　由于輸送帶在工作時一部分是在水中，在行進中會產(chǎn)生行進阻力。由經(jīng)驗公式，輸送帶產(chǎn)生的阻力可由下計算：</p><p>　　式中：a——物體垂直于運動方向的截面積，a = 1.2×0.8 = 0.9

60、6 錯誤!未找到引用源。；</p><p>　　c——阻力系數(shù)，查得c = 1.12；</p><p>　　輸送帶阻力只有在收割水草時產(chǎn)生，所以V = V1 = 0.556 m/s</p><p>　　代入公式得： </p><p>　　Rx = 166.19 N</p><p>　　考慮水草的附加阻力Rf

61、 = Rx則前輸送帶阻力：</p><p>　　R = Rf + Rx = 332.38 N。</p><p>　　當(dāng)進行水草收割作業(yè)時，水草收割機總阻力</p><p>　　R1 = 332.38 + 26.3 = 358.68 N；</p><p>　　航行時總阻力R2 = 204 N。</p><p>　　根據(jù)輸

62、送裝置的設(shè)計計算，輸入傳送帶的扭矩為T=198.58N·m。</p><p>　　查手冊選擇型號為YLM1-63的液壓馬達。參數(shù)如下</p><p>　　排量V=64 ml/r；壓力P=25Mpa；扭矩T=225Nm；轉(zhuǎn)速范圍15 錯誤!未找到引用源。1500r/min。</p><p>　　同樣根據(jù)切割裝置的設(shè)計計算，輸入切割機主軸的轉(zhuǎn)速為738 r/m

63、in。查機械設(shè)計手冊選擇型號為YLM1-63的液壓馬達。參數(shù)如下</p><p>　　排量V=64 ml/r；壓力P=25Mpa；扭矩T=225Nm；轉(zhuǎn)速范圍15 錯誤!未找到引用源。1500r/min。</p><p><b>　　馬達流量</b></p><p>　　3.3.3液壓泵的選擇與設(shè)計</p><p>　　

64、液壓泵的最大工作壓力</p><p>　　錯誤!未找到引用源。 </p><p>　　式中 錯誤!未找到引用源?！簤焊谆蝰R達最大工作壓力；</p><p>　　錯誤!未找到引用源。——從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失。 錯誤!未找到引用源。取0.5Mpa。</p><p>　　即 錯誤!未找到引用源。16+0.5=16

65、.5Mpa。</p><p><b>　　液壓泵的流量</b></p><p>　　式中K——系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=1.1～1.3，這里取K=1.2.</p><p>　　錯誤!未找到引用源?！瑫r動作的液壓缸或液壓馬達的最大總流量，對于用節(jié)流閥調(diào)速的系統(tǒng)還需要加上溢流閥的最小流量，一般取 錯誤!未找到引用源。。</p>&l

66、t;p>　　即行走系統(tǒng)液壓泵的流量取</p><p>　　控制輸送裝置、切割裝置和割臺升降的液壓泵的流量取</p><p><b>　　選擇液壓泵的規(guī)格</b></p><p>　　根據(jù) 錯誤!未找到引用源。和 錯誤!未找到引用源。選擇泵，為使泵有一定壓力儲備，所選泵的額定壓力一般比最大壓力大25 錯誤!未找到引用源?！?0 錯誤!未找到

67、引用源。。對于行走系統(tǒng)，從手冊中選擇型號為200GM14-1B的斜盤式軸向柱塞液壓泵，參數(shù)如下</p><p>　　公稱壓力20Mpa，公稱排量200Ml/r,額定轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)，公稱流量200L/min，最大理論轉(zhuǎn)矩666NM。</p><p>　　而控制輸送裝置、切割裝置和割臺升降的液壓泵選擇徑向柱塞定量泵JB-G100，排量100 錯誤!未找到引用源。，額定壓力25Mpa，最高壓力3

68、2Mpa，最高轉(zhuǎn)速1500r/min。</p><p>　　3.3.4 液壓閥的選擇</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過閥的最大流量選擇，溢流閥按泵的最大流量選，節(jié)流閥和調(diào)速閥，考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。控制閥的流量一定比實際通過的流量大一些，允許有20 錯誤!未找到引用源。以內(nèi)的短時間過流量。</p><p>　　3.3.5管

69、道的尺寸的確定</p><p><b>　　管道內(nèi)徑計算</b></p><p>　　錯誤!未找到引用源。</p><p>　　式中Q——通過管道內(nèi)的流量（ 錯誤!未找到引用源。）；</p><p>　　v——管道內(nèi)允許流速（m/s）</p><p>　　計算出內(nèi)徑后根據(jù)GB/T2351-1993

70、標(biāo)準(zhǔn)選取液壓泵吸油管道取25mm。</p><p>　　3.3.6液壓泵站的選擇</p><p>　　根據(jù)需要選擇PER4560WT-RW電動泵站。流量2.1L/min，油箱可用油60L。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的努力，終于將水草收割船液壓系統(tǒng)的設(shè)計完成了，經(jīng)過這次畢

71、業(yè)設(shè)計我復(fù)習(xí)鞏固了液壓傳動的各方面內(nèi)容，對液壓系統(tǒng)設(shè)計的流程有了一定的了解;對液壓的應(yīng)用有了進一步的認識，把液壓與實際生活的事物可以聯(lián)系起來。本次設(shè)計內(nèi)容需要在圖書館內(nèi)查閱有關(guān)的知識，在網(wǎng)上尋找相應(yīng)的資料，來豐富及完善自己的設(shè)計，并提高了書寫報告的能力，并在AutoCAD上繪制出水草收割船液壓系統(tǒng)的裝配圖和零件圖，鞏固了自身AutoCAD的實際應(yīng)用水平。</p><p><b>　　參考文獻</b

72、></p><p>　　[1] 王文深，王保銘編. 液壓與氣動 [M].機械工業(yè)出版社2009.8</p><p>　　[2]　王昌祿編. 簡明機械設(shè)計 [M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1984.6.</p><p>　　[3] 汪愷主編. 機械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1997.8.</p><p>

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76、 尚士友，杜健民，丁海泉，等．沉水植物收獲機械設(shè)計學(xué)的研究.[J]．內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院學(xué)報，1995</p><p>　　[15] 張利平編.液壓傳動設(shè)計指南.[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2009.9</p><p>　　[16] 雷天覺編.新編液壓工程手冊. [M].北京.北京理工大學(xué)出版社.2005</p><p>　　[17] 范存德編.液壓技術(shù)手冊. [M].

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78、 for the mechanical engineer, draftsman., toolmaker machinist [M]. New York: Industrial Press Inc., 1979.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在這個過程中我對書本有了更深的了解，學(xué)到了很多有價值東

79、西，能達到這樣的效果是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)，一直支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵的結(jié)果。我要在這里對他們表示深深的謝意！</p><p>　　首先，要特別感謝我的指導(dǎo)老師——王澤河老師。王老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。使我對完成畢業(yè)設(shè)計有了很大的興趣，同時明白許多待人接物與為人處世的道理。</p><p>　　其次，感謝

80、我的父母，你們是我力量的源泉，只要有你們，不管面對什么樣的困難，我都不會害怕，謝謝你們對我的支持與鼓勵！ </p><p>　　第三，感謝我的室友及班級好友，因為有你們的幫助，我的畢業(yè)設(shè)計得以順利完成。我們之間相互探討，相互激勵，使我總能攻克困難。在我不開心的時候，你們總會安慰我，我開心的時候總能有你們陪伴，我不會忘記，謝謝你們！</p><p>　　最后對老師，同學(xué)和家人再次致以我最衷心