Основные гидравлического расчета цепи: нагрузка анализ
Так же, как цикл Профилирование была предложена в качестве системного подхода к жидкости, расчетная мощность (см. сентября 2007, Дизель Прогресс "), нагрузка анализа можно считать ключом к цикла Профилирование и параметрического определения.
Цикл профиль прокладки основывается на переменной нагрузке анализ основывается на определении всех условий загрузки с точки зрения комбинации из трех основных типов: резистивный, опрокидывая и инерционной. Большинство анализов разомкнутой цепи исторически были устойчивого состояния. Многие [микро] P / [микро] C и все замкнутой (сервопривода) системы анализируются динамически с учетом переходных условиях.
Цель каждого жидкостного контура власти заключается в передаче энергии на устройство вывода или привода с целью выполнения некоторых полезную работу. Это означает, что привод перемещается груз. Прежде чем приступить к разработке схемы, концепция нагрузка должна быть вполне понятны. Одна система классификации определяет три типа грузов как было сказано ранее:
Нагрузки (рис. 1) 1, которая выступает против движения привода. Направлении нагрузки реакции противоположного направления движения привода. Превышения нагрузки (рис. 2) 1, что объединяет усилия, так сказать, с движением привода. Нагрузки реакции том же направлении движения привода. Как резистивной нагрузки, она может быть постоянной или переменной.
Инерционные нагрузки (рис. 3), примером которых может служить маховика, при которой нагрузка реакции на приводе в основном характеризуется Второй закон Ньютона, F = та. Эти три вида грузов, самостоятельно и в комбинации, определить круг ситуаций, что дизайнер может столкнуться в работе с жидкостью силовых цепей.
Стоит отметить, в этот момент чисто резистивной нагрузки могут существовать в системе, в которой скорость постоянна. Это также относится к чисто превышения нагрузки. Все гидравлических систем, однако, претерпевают изменения в скорости. В этот период изменения скорости, нагрузка инерционного типа.
[Рисунок 1 опущены]
[Рисунок 2 опущены]
[Рисунок 3 опущены]
После определения типа нагрузки, следующим шагом является дизайнером, чтобы участок нагрузки величины цикла. Этот участок является графическое представление величины нагрузки реакции при различных частей рабочего цикла. Если линейный привод используется рабочий цикл будет проходить в течение хода поршня. В этом случае нагрузка величины (в фунта) приведена по оси ординат в зависимости от удара, который строится на оси абсцисс. Рис. 4 показан типичный график величины нагрузки для цилиндра. Обратите внимание на пять факторов, которые влияют на формы этой кривой.
* Breakaway: величина нагрузки реакция на высоком уровне начальной точки цикла работы, потому что энергетическое должны быть представлены для преодоления трения покоя плюс прямой реакции Нагрузка на привод в состояние покоя.
* Ускорение: величина нагрузки реакции снова возрастает, поскольку энергия должна предоставляться, чтобы преодолеть инерцию и динамической составляющей трения.
* Стационарной: во время этой фазы цикла работы привода перемещается груз с постоянной скоростью. Динамическая составляющая трения занимается здесь.
* Переходные изменения нагрузки.
* Замедление.
[Рисунок 4 опущены]
[Рисунок 5 опущены]
Величина нагрузки реакции капли из-за остановки реакции, которая происходит (что подразумевается в Второй закон Ньютона). Еще раз, это динамическая составляющая трения.
После того, дизайнер разработал график нагрузки величины цикла, нагрузки могут быть охарактеризованы, даже более конкретно, сюжет цикла нагрузки перемещения. Это предполагает построение величины нагрузки на процент цикл, в которых величина применяется, рис. 5. Позже, когда общее время цикла было установлено, времени для каждой части цикла может быть легко найден из графика. Если линейный привод, например, цилиндр, используется цикл перемещения будут оцениваться с точки зрения инсульта. Если поворотный привод используется цикл перемещения будет измеряться в радианах.
Время Критерии
Время цикла должны быть определены до других параметров цепи может быть оценена. Время влияет на схемное двумя способами: он устанавливает скорость потока требований по отношению к скороговоркой цикла перемещения, она устанавливает мощность требований схемы или филиала схемы.
Время цикла может быть определена на основе минимального общего времени цикла, критические сектора, постоянной мощности и с постоянной скоростью, переменной мощности.
Дизайнер использует минимальное общее время цикла, когда основной целью является выполнить работу так быстро, как это возможно. Такой подход может привести к самым высоким требованиям лошадиных сил.
С важным критерием сектора, один сегмент цикла имеет первостепенное значение, и это диктует промежутка времени. Этот сегмент вполне может быть, в течение которого полезную работу цикла выполняется, а остальная часть выделенных на осуществление таких функций, как передача, зажимая, опровержение и т.д.
верхний мысли дизайнера заключается в использовании постоянного потока энергии в периоды переменной нагрузкой, поэтому критерий постоянной мощности. Когда дизайнер приходит к точке, где он должен определить время цикла для реальной схемы, он почти всегда компромисс между его стремление к достижению самых быстрых и эффективных цикла возможно и необходимо в целях снижения стоимости оборудования и контроля. Таким образом, в практических схем, вполне вероятно, что вопрос времени цикла будут рассмотрены более чем из одного из вышеуказанных точек зрения.
Анализ резистивных нагрузок
Разработке любой схемы должна начинаться с тщательного анализа функции схемы, предназначенные для выполнения. Первым шагом в разработке является анализ нагрузки и нагрузки цикла, скороговоркой мероприятия, которые откроются в цепи выполняет свои функции. Эти нагрузки могут быть либо постоянным или переменным, т.е. либо стационарных или временных колебаний.
На самом деле, не существует такого понятия, как постоянный резистивной нагрузке. Каждая система должна начинаться с нулевой скорости и ускорения условие для некоторых операционных скорости. В этот начальный этап, нагрузка частично инерционных характер. Тем не менее, нагрузка может быть преимущественно резистивные, и это то, что подразумевается под термином "резистивной нагрузки". Некоторые резистивной нагрузки преимущественно резистивные даже во время запуска.
[Рисунок 6 опущены]
Для иллюстрации нагрузки для простой резистивной нагрузки, рассмотрим приложение рис. 6 (а) в качестве примера. Это простое приложение, передачи, где мы хотим двигаться нагрузки, хотя расстояние, S. Одна из первых проблем, проектировщик должен лицо: то, что движение будет использоваться? Есть много элементарных циклов доступны, показано на рисунке 6 (б). Первый из них состоит в ускорении в определенной заранее установленной скорости, с постоянной скоростью передачи какой-то момент и замедления до конца хода. Второй цикл состоит из ускорение на расстоянии половины S, то замедление на оставшуюся половину S. В третий цикл, который может быть использован, нагрузки ускоряется на большей части инсульта и тормозятся на самого конца.
Какой из этих вариантов не является оптимальной на самом деле, вопрос инженерного решения. В методе 1, наклон ускорения части кривой скорости довольно крутой, поэтому начальное давление должно быть высоким для создания силы, необходимой в соответствии с уравнением F = та. Кроме того, некоторое внимание должно быть уделено типа груз должен быть перемещен. Можно быстро ускорить стека блоков с относительной безнаказанностью. Однако, если одна попытка это с грузом что-то, что что-то в конечном итоге разбросаны по всему. С другой стороны, низкий постоянной скоростью требуется Метод 1 показывает, что меньше насоса могут быть использованы.
Если Метод 2 был судим, под давлением, вероятно, будет меньше, чем метод 1, о чем свидетельствуют более постепенным наклоном кривой ускорения. Тем не менее, максимальная скорость достигнута больше. Если мы предположим, на данный момент, при этом размер цилиндра используется, то больше насоса должны быть использованы. На самом деле, потребность в больших насос может быть компенсировано возможность использования меньшего цилиндра.
С Метод 3, ускорение силы будет меньше, чем с любым из двух предыдущих способов. Тем не менее, конечная скорость будет больше, и, таким образом, метод 3 потребует крупных насоса из трех методов.
Задачей которого является наилучшим подходом остается. Если минимальное абсолютное время цикла принимается в качестве критерия, а затем три методы должны быть проанализированы, чтобы определить, какие из них даст минимальное время передачи. Если время цикла является сравнительно незначительным, то метод 1, вероятно, будет проще использовать. Однако другие соображения, возможно, потребуется принять различные критерии для выбора метода.
Типичные участки силы показано на рис. 7 (с). Метод 1 требуется больше силы, чем любой из других методов при разгоне, но он требует меньше, чем любой из других методов при постоянной скорости передачи, потому что все цилиндра, чтобы сделать на этом этапе цикла является преодоление сопротивления трения на движение в поддоне. При торможении, сила становится отрицательным, но из-за эффекта трения, это не совсем так высоко, как запуск силу.
[Рисунок 7 опущены]
С Метод 2, ускорение силы не столь высока, как при методе 1, но он применяется в течение всего полупериода. Силы, то становится отрицательной при торможении. Казалось бы, что полная сила, требуется больше, чем метод 2 для метода 1.
Метод 3 требует наименьших силы, но эта сила применяется для длинный время. С высокой скорости будет достигнуто, замедления силы значительно больше, чем ускорение силы. Это, в сочетании с дифференциальным области в цилиндре, давление может привести к проблемам на конце стержня цилиндра.
Эти соображения являются предметом философии дизайна и приступить любого анализа или методов проектирования, включая математическое моделирование и динамический анализ.
Некоторая информация и иллюстрации к этой статье из "Жидкость Power Systems
BY HENKE РУСС, PE, CFPE
