下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 目 錄 1 緒論 . 1 1.1 課題的提出及意義 . 1 1.2 國(guó)外水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r . 1 1.3 國(guó)內(nèi)水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r . 1 1.4 液壓 技術(shù)在水草收割船中的應(yīng)用及特點(diǎn) . 2 2 BYD-1 水草收割船液壓系統(tǒng)的構(gòu)成分析 . 3 2.1 液壓行走系統(tǒng)的構(gòu)成 . 3 2.1.1 控制回路的選擇 . 3 2.1.2 變量泵控定量馬達(dá)的無(wú)級(jí)調(diào)速方案的確定 . 3 2.2 整機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成 . 4 2.2.1 液壓系統(tǒng)調(diào)速方案 . 4 2.3 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方案的選擇 . 5 2.3.1 低速方案的特點(diǎn) . 5 2.3.2 高速方案的特點(diǎn) . 5 3 BYD-1 水草收割船液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 5 3.1 BYD-1 水草收割船液壓原理設(shè)計(jì) . 5 3.1.1 行走液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) . 5 3.1.2 割臺(tái)升降液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 7 3.1.3 輸送裝置和切割裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 7 3.2 水草收割船液壓系統(tǒng)草圖 . 7 3.3 液壓系統(tǒng)參數(shù)的理論分析 . 8 3.3.1 液壓缸的分析設(shè)計(jì) . 8 3.3.2 液壓馬達(dá)的分析與設(shè)計(jì) . 9 3.3.3 液壓泵的選擇與設(shè)計(jì) .10 3.3.4 液壓閥的選擇 . 11 3.3.5 管道的尺寸的確定 . 11 3.3.6 液壓泵站的選擇 .12 結(jié) 論 .13 參考文獻(xiàn) .14 致 謝 .15 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 1 緒論 1.1 課題的提出及意義 水草在日常生活中有諸多的作用和價(jià)值，例如養(yǎng)殖、生態(tài)和景觀等有重要的價(jià)值體現(xiàn)，吸引著人們大量種植。但由于種植量過(guò)大，同時(shí)缺乏相應(yīng)的管理措施，導(dǎo)致人工種植的水草一度發(fā)展到過(guò)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(shí)節(jié)，水草生長(zhǎng)非常迅速，必須及時(shí)進(jìn)行收割清理，否則會(huì)對(duì)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。化學(xué)清除法會(huì)引起水質(zhì)污染，破壞生態(tài)環(huán)境，并對(duì)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(lái)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(zhǎng)的速度，因而機(jī)械收割就成為理想的水草治理方式。 目前，市場(chǎng)上一般的水草收割機(jī)多是機(jī)械控制的，動(dòng)力來(lái)源復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)收割船的簡(jiǎn)單，智能，據(jù)此現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)，效率高，機(jī)身全部動(dòng)力來(lái)源為液壓，液壓控制液壓系統(tǒng)控制船的行走、割臺(tái)的升降以及輸送裝置的運(yùn)動(dòng)的水草收割船。這種新型的水草收割船可在水下實(shí)現(xiàn)切割，回收，傳送一體化連續(xù)作業(yè)方式，能夠達(dá)到清除多余的水草的目的，充分體現(xiàn)簡(jiǎn)便化。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 1.2 國(guó)外水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r 對(duì)于水草收割機(jī)器的研制，國(guó)外起 步比較早，早在 50年代荷蘭等國(guó)家就開(kāi)始使用專(zhuān)門(mén)的機(jī)械進(jìn)行河道的清淤除草作業(yè)。荷蘭在 1958年 IHC CO Konljn機(jī)械廠研制出 H系列兩棲式挖泥船共 6種機(jī)型，隨后又相繼開(kāi)發(fā)出 M 系列、 s系列和 FB系列等多種清淤機(jī)械；隨后 HERDER公司也開(kāi)始研制各種機(jī)型的河道除草機(jī)。起初他們一般是把切割器安裝在液壓挖掘機(jī)或農(nóng)用拖拉機(jī)上，把溝渠、河道內(nèi)的蒲草、雜草切割后撈起放于岸邊，其整機(jī)需停在岸邊或沿岸邊行駛進(jìn)行作業(yè)，這就是陸用割草機(jī)。由于陸用割草機(jī)的使用范圍有較大限制，河道、溝渠旁常揎有樹(shù)木，無(wú)法停機(jī)，遠(yuǎn)離岸邊的水草又 無(wú)法切割到，因此研制一種能在河道中航行的水中割草機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。 60年代，英國(guó)的 Rolbe公司開(kāi)發(fā)出 Oibeaux系列水中割草機(jī)，英國(guó)的 John wider(工程 )公司也開(kāi)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。 1.3 國(guó)內(nèi)水草收割船的發(fā)展?fàn)顩r 對(duì)于國(guó)內(nèi)一些相關(guān)企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)進(jìn)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(jī)械研究所、桂林象山農(nóng)機(jī)廠、紹興縣農(nóng)林管理總部聯(lián)合研究的 WH1800型河道清草機(jī)，北京市水利局聯(lián)合數(shù)家單位共同開(kāi)發(fā)的 SGY-2.5型水草收割機(jī)，上海電器集團(tuán)現(xiàn)代化裝備有限公司新液 壓長(zhǎng)研究開(kāi)發(fā)的 GC2230型號(hào)河道割草保潔船以及 GC2000型小型河道割草作業(yè)機(jī)械。 經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程，水草收割機(jī)的設(shè)計(jì)，由開(kāi)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摸索和經(jīng)驗(yàn)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。 1.4 液壓技術(shù)在水草收割船中的應(yīng)用及特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，利用壓力能來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式。 而液壓系統(tǒng)是由以下組成： 1）能源裝置 液壓泵。它將動(dòng) 力部分（電動(dòng)機(jī)或其它遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)）所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。 2）執(zhí)行裝置 液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)）。通過(guò)它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動(dòng)負(fù)載做功。 3）控制裝置 液壓閥（流量閥、壓力閥、方向閥等）。通過(guò)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。 4）輔助裝置 油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開(kāi)關(guān)等 .通過(guò)這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 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(lái)傳遞能量或信息。 由于液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，它被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、工程建筑、石油化工、交通運(yùn)輸、軍事器械、礦山冶金、輕工、農(nóng)機(jī)、漁業(yè)、林業(yè)等各方面。同時(shí)，也被應(yīng)用到航天航空、海洋開(kāi)發(fā)、核能工程和地震預(yù)測(cè)等各個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域。 BYD-1水草收割船就是以液壓為動(dòng)力來(lái)源，并通過(guò)液壓控制水草收割船的行走、割臺(tái)的升降以及輸送裝置的運(yùn)動(dòng)。 特點(diǎn)： (1)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高可靠性。水草收割船是由多個(gè)工作模塊組成，各工作模塊分散在整機(jī)的各個(gè)部位。若過(guò)多地采用皮帶、齒輪、鏈條等機(jī)械零件，一方面帶來(lái)了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，另一方面導(dǎo)致可靠性較 低。收割過(guò)程中密集的水草可能會(huì)纏住傳動(dòng)部件，增加傳動(dòng)負(fù)荷甚至使機(jī)器卡死。運(yùn)用液壓技術(shù)，可以使水草收割船在結(jié)構(gòu)上獲得簡(jiǎn)化，可以方便地實(shí)現(xiàn)各種功能要求，可方便地控制各種參數(shù)，利于動(dòng)力分配及各模塊間的節(jié)拍整合與優(yōu)化，有利于提高收割船的整體性能，提高可靠性。 (2) 改善行走驅(qū)動(dòng)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(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等，在整個(gè)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(dòng)系統(tǒng)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行駛速度來(lái)適應(yīng)作業(yè)中隨時(shí)變化的水下條件和作物長(zhǎng)勢(shì)。因此采 用輪邊式靜壓驅(qū)動(dòng)是最佳的方案，它不但可滿(mǎn)足水草收割船對(duì)行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求，而且還可以大大簡(jiǎn)化行走系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其次，車(chē)輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的方式可以實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向，可以實(shí)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。 (3) 實(shí)現(xiàn)操縱和控制的多樣性。改變變量泵斜盤(pán)傾角和方向即可方便的實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)換向和變速，前進(jìn)、倒退、制動(dòng)、變速只需一根操縱桿即可完成 ；液壓傳動(dòng)裝置功率密度大，扭矩慣量比大，因而動(dòng)態(tài)性能好，加之閉式系統(tǒng)在減速過(guò)程中己具有制動(dòng)能力，因而速度變化快捷柔和，沖擊小，迅速變換方向和加減速不會(huì)損壞傳動(dòng)系統(tǒng)和船體 ；前進(jìn)、倒退可以獲得相同速度。液壓傳動(dòng)這種快速機(jī)動(dòng)性和操縱靈便性大大提高了作業(yè)能力，操縱的簡(jiǎn)便性同時(shí)減輕司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)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。 (4) 可控性好。借助于液壓元件和各種回路很容易實(shí)現(xiàn)液壓反饋控制，使發(fā)動(dòng)機(jī) -行走機(jī)構(gòu) -外負(fù)荷形成一個(gè)自控式負(fù)荷驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩適應(yīng)于外負(fù)荷變化而連續(xù)變化，發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)保持高傳動(dòng)效率。液壓控制通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)各種狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算輸出理想的控制目標(biāo)指令，使在整個(gè)工作范圍內(nèi)達(dá)到自動(dòng)化控制，機(jī)器的燃料經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、作業(yè)生產(chǎn) 率均可達(dá)到最佳值。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 2 BYD-1 水草收割船液壓系統(tǒng)的構(gòu)成分析 2.1 液壓行走系統(tǒng)的構(gòu)成 2.1.1 控制回路的選擇 農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)最常用的型式是軸向活塞變量泵帶動(dòng)一個(gè)定量或變量的活塞液壓馬達(dá)的閉式回路。軸向活塞泵使變量的控制簡(jiǎn)單而可靠。而活塞馬達(dá)能很方便的反向轉(zhuǎn)動(dòng)。活塞式泵和馬達(dá)比其他形式具有較高的容積效率和總效率。 軸向活塞泵控變量馬達(dá)雖然具有雙向雙變量調(diào)速的特性，但是考慮其開(kāi)發(fā)成本 (一般說(shuō)，變量馬達(dá)比定量馬達(dá)貴的多 )，選用軸向活塞泵控定量馬達(dá)的方式比較合理。其優(yōu)點(diǎn)為 : (1)通過(guò)操縱桿在帶 負(fù)載時(shí)可以進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速控制。 (2)結(jié)構(gòu)緊湊，只有一個(gè)體積不大的補(bǔ)油用的油箱，因而自重輕。 (3)油液成閉式環(huán)節(jié)，不接觸空氣，減少了混入空氣的機(jī)會(huì)系統(tǒng)中，采用雙向變量泵，直接用液壓泵的變量機(jī)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。 2.1.2 變量泵控定量馬達(dá)的無(wú)級(jí)調(diào)速方案的確定 變量泵一方面要調(diào)節(jié)其自身的排量來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，另一方面還要使發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓傳動(dòng)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(jī)械 液壓伺服控制兩大類(lèi)。本文考慮水草收割船作為一種農(nóng)業(yè)機(jī) 械要求開(kāi)發(fā)成本低一些，因此采用手動(dòng)式機(jī)械 液壓伺服控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓傳動(dòng)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?xún)r(jià)比對(duì)于水草收割船來(lái)說(shuō)較為合適。 無(wú)級(jí)變速裝置由變量泵、油馬達(dá)組成，改變液壓泵的排量獲得不同的傳動(dòng)比，使機(jī)具在不停車(chē)的狀態(tài)下同步無(wú)級(jí)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(shí)現(xiàn)同步無(wú)級(jí)變速，駕駛員操縱疲勞強(qiáng)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(jìn)油出口常設(shè)有阻尼孔，能限制加速，控制響應(yīng)時(shí)間，在機(jī)具變速過(guò)程 中做到安全，平穩(wěn)，從而保證機(jī)具的收獲水草作業(yè)質(zhì)量。此外，變量泵 定量馬達(dá)方案的優(yōu)點(diǎn)還在于 :通過(guò)改變泵的排量，水草收割船的理論速度可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。當(dāng)泵的排量為零時(shí)，水草收割船停車(chē)。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(jiǎn)單 (一般說(shuō)，變量泵比變量馬達(dá)造價(jià)低 )。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 2.2 整機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成 2.2.1 液壓系統(tǒng)調(diào)速方案 采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速，關(guān)鍵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。 節(jié)流調(diào)速 :在液壓控制系統(tǒng)中，節(jié)流調(diào)速是實(shí)現(xiàn)各種控制功能的基本手段之一。它具有結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，容易調(diào)節(jié)及控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。但是流體流過(guò)閥體不可避免地會(huì)產(chǎn)生壓力降。這種壓力降是實(shí)現(xiàn)某種控制所必須的，另一方面，從能量轉(zhuǎn)換角度，會(huì)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(guò)5千瓦，更大的功率采用容積調(diào)速比較合理。水草收割船割臺(tái)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(diǎn)，選用節(jié)流調(diào)速的。 容積調(diào)速 :利用改變液壓泵或液壓馬達(dá)的工作容積的方式來(lái)實(shí)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?？梢愿鶕?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(dá)，變量泵控制定量馬達(dá)等，同時(shí)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，這樣可以實(shí)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(chǎng)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(diǎn)采用變量泵控制定量馬達(dá)的。 水草收割船液壓調(diào)速系統(tǒng) :通過(guò)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(jìn)行說(shuō)明。水草收割船割臺(tái)升降液壓系統(tǒng)、輸 送裝置液壓系統(tǒng)和切割液壓系統(tǒng)，采用節(jié)流控制措施，這是因?yàn)榕_(tái)架升降對(duì)位置控制要求高，而輸送機(jī)構(gòu)和切割機(jī)構(gòu)對(duì)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(diǎn)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。 2.3 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方案的選擇 水草收割船行走驅(qū)動(dòng)輪要求轉(zhuǎn)速不是很高 (每分幾十轉(zhuǎn) )，使用中既有用低速液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)和高速馬達(dá)經(jīng)過(guò)齒輪等減速箱驅(qū)動(dòng)的兩種方案，習(xí)慣上稱(chēng)“低速方案”和“高速方案”。 2.3.1 低速方案的特點(diǎn) 最能體現(xiàn)液壓傳動(dòng)布局靈活性的優(yōu)點(diǎn)， 有些可以直接安裝在驅(qū)動(dòng)輪上，減少安裝空間，為整體設(shè)計(jì)提供很多方便， 由于節(jié)省了液壓馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)輪之間的減速裝置，因此避免產(chǎn)生功率損失和過(guò)多的噪音。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 2.3.2 高速方案的特點(diǎn) 低速方案要求液壓馬達(dá)直接和驅(qū)動(dòng)輪連接，這就要求馬達(dá)輸出與負(fù)載相配合的扭矩，而且還要承受由驅(qū)動(dòng)輪傳來(lái)的各種徑向和軸向載荷，有時(shí)還需要有離合，制動(dòng)的附加功能。而高速方案可以利用中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)來(lái)分擔(dān)這些功能，對(duì)馬達(dá)的要求相對(duì)較低。因此，在很多場(chǎng)合下仍采用高速方案。 對(duì)于水草收割船行走液壓系統(tǒng)采用高速方案，同時(shí)由于輸送機(jī)構(gòu)和切割機(jī)構(gòu)要求較高的轉(zhuǎn)速， 所以輸送和切割馬達(dá)也選用高速方案。 3 BYD-1 水草收割船液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 BYD-1 水草收割船液壓原理設(shè)計(jì) 3.1.1 行走液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 圖 3-1 水草收割船的單邊行走驅(qū)動(dòng)回路 行走系統(tǒng)的工作原理及基本組成。現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，由于對(duì)機(jī)器的正，反方向行走及制動(dòng)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(diǎn)，同時(shí)考慮農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格因素的特點(diǎn)，水草收割船的行走驅(qū)動(dòng)采用軸向柱塞變量泵帶動(dòng)一個(gè)定量的柱塞液壓馬達(dá)的閉式回路，且為雙泵 雙定量馬達(dá)組成的左右獨(dú)立馳動(dòng)回路。軸向柱塞泵使變量的控制簡(jiǎn)單而可 靠。徑向柱塞式馬達(dá)能很方便地反向轉(zhuǎn)動(dòng)。柱塞式泵和馬達(dá)比其他形式具有較高的容積效率和總效率。同時(shí)，兩邊回路進(jìn)行統(tǒng)一控制，即可聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)船體的前進(jìn)，后退及相應(yīng)的速度改變，又可分別動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)不同方向的轉(zhuǎn)彎和原地轉(zhuǎn)彎。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 如圖 3 1采用一個(gè)具有定量馬達(dá)的液壓行走驅(qū)動(dòng)。充油泵的輸出通過(guò)變量泵上充當(dāng)入口的那一個(gè)通道 (由馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向決定 )進(jìn)入閉式回路，而其多余的油液則在馬達(dá)端通過(guò)充油壓力控制閥 (溢流閥 )而離開(kāi)此回路。梭行滑閥能自動(dòng)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(lái)的自由油流，經(jīng)過(guò)液 壓馬達(dá)和泵殼油路使泵和馬達(dá)得到冷卻，最后流到貯油箱中。 圖 3-3 水草收割船行走系統(tǒng)的傳動(dòng)方案 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由變量泵，定量馬達(dá)，補(bǔ)油泵，補(bǔ)油溢流閥 ,單向閥，安全閥，梭閥 ,溢流閥和油箱組成。在這個(gè)系統(tǒng)中泵既是液壓能源，又是主要的控制元件。通過(guò)泵的變量改變主油路中的油的流量和方向，實(shí)現(xiàn)船體的變速和換向，可以充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。閉式回路的主軸上通軸上設(shè)置一小排量齒輪補(bǔ)油泵，補(bǔ)油溢流閥和補(bǔ)油單向閥多集成于主泵，沖洗冷卻閥組則集成于馬達(dá)。補(bǔ)油溢流閥調(diào)節(jié)補(bǔ)油壓力，補(bǔ)油單向閥選擇補(bǔ)油方向，向主油路低壓側(cè)補(bǔ)油，以補(bǔ)償由于泵 ，馬達(dá)容積損失及由沖洗冷卻閥組中卸掉之流量。補(bǔ)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(duì)于主泵很小，因此其附加功率損失通常僅為傳動(dòng)裝置總功率的 1% 2%，可以不計(jì)。 行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案。對(duì)于行駛系統(tǒng)采用液壓傳動(dòng)方式的水草收割船來(lái)說(shuō)，其動(dòng)力傳動(dòng)方式為分置式結(jié)構(gòu)，即發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)左，右變量泵，經(jīng)左右液壓馬達(dá)后傳遞到輪邊減速裝置，在經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)左右履帶使機(jī)械行走。其整個(gè)傳動(dòng)路線如圖 3一 3 圖 3-4 割臺(tái)升降系統(tǒng) 3.1.2 割臺(tái)升降液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 如圖 3-4 所示，臺(tái)架升降臺(tái)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?yàn)榕_(tái)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(shí)不至于產(chǎn)生臺(tái)架過(guò)快的降下來(lái)，從而在一定的負(fù)載情況下，有效的緩解臺(tái)架的降速。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 3.1.3 輸送裝置和切割裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 3-5 輸送裝置和切割裝置液壓系統(tǒng) 水草收割船輸送裝置由液壓馬達(dá)控制傳送帶組成，傳送帶只向一個(gè)方向移動(dòng)因此用一個(gè)單向液壓馬達(dá)控制即可。在換向閥迅速關(guān)閉時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)力矩比啟動(dòng)力矩大得多，會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊，造成液壓管路和構(gòu)件的破壞 。解決制動(dòng)時(shí)壓力沖擊的措施就是限制制動(dòng)壓力，從而限制制動(dòng)力矩不致過(guò)大。在液壓馬達(dá)兩條油路上安裝一個(gè)直動(dòng)式小流量溢流閥（也稱(chēng)緩沖閥）起限制作用。在制動(dòng)過(guò)程中，讓封閉的高壓油液通過(guò)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(dòng)力矩和制動(dòng)力矩幾乎相等，使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不僅有一樣制動(dòng)作用，而且制動(dòng)比較平穩(wěn)，沖擊力小，緩沖后的油液進(jìn)入另一油路，起補(bǔ)油作用。切割裝置也是單向運(yùn)動(dòng)，因此可用同樣的系統(tǒng)。 3.2 水草收割船液壓系統(tǒng)草圖 根據(jù)前面的單個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析后，畫(huà)出水草收割船的整 個(gè)液壓系統(tǒng)原理圖。如圖 3 6所示。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 圖 3 6 水草收割船液壓系統(tǒng)草圖 3.3 液壓系統(tǒng)參數(shù)的理論分析 3.3.1 液壓缸的分析設(shè)計(jì) 1初選系統(tǒng)工作壓力 水草收割船屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械取工作壓力 16MPa。 2液壓缸主要是起到使割臺(tái)升降的作用，其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到外部載荷 F 工作載荷 F 每缸受力取最大值 F=G=5000 9.8=49000N 液壓缸的有效作用面積 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 236 100625.3101649000 mPFA 液壓缸的直 徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mmAD 44.62100625.344 3 則根據(jù)桿徑比 7.0 DdQ 求得活塞桿直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mmDd 7 0 8.437.0 根據(jù) GB/T2348-1993 進(jìn)行圓整，活塞內(nèi)徑為 63mm，活塞桿直徑為 45mm。 3計(jì)算液壓缸所需流量 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 sLAvQ 0 6 1 2 5.002.0100 6 2 5.3 3 式中 A 液壓缸有效作用面積（ 2m 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）； v 活塞與缸體的相對(duì)速度（ m/s）取 20mm/s。 3.3.2 液壓馬達(dá)的分析與設(shè)計(jì) 1 行走系統(tǒng) 行走系統(tǒng)液壓馬達(dá)控制水草收割船的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向。水草收割船總阻力 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2)(2VRRRWSKWSK 式中： sk 粘性阻力系數(shù)； w 興波阻力系數(shù) R1 = (1+Q)(11 WSK RR 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 )= (1+1.6) 10.1 = 26.3 N R2 = (1+Q)(22 WSK RR 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 )= (1+1.6) 78.4 = 204 N 根據(jù)明輪推進(jìn)器的推力 P=Gp n2 D2 Fp 式中： Gp 推進(jìn)力系數(shù)，查得 Gp = 5.5； Fp 明輪的水力作用面積 Fp=2 Bk Tk錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 0.5 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 n 明輪工作轉(zhuǎn)速， n = 0.6 r/s； 計(jì)算得明輪總推進(jìn)力 P = 854 N ，單個(gè)輪推力 F 輪 =P/2=427N 根據(jù) 明輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸的轉(zhuǎn)矩 T=9549 錯(cuò)誤 !未找到引用源。3 nP=4809.61N m 式中：轉(zhuǎn)速 n = 0.15 r/s 功率 P=Np =1.15kw 液壓馬達(dá)的排量為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 rmq 3310949.15.016 61.4 8 092 式中 T 馬達(dá)的載荷轉(zhuǎn)矩（ Nm）； 21 ppp 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 液壓馬達(dá)的進(jìn)出口壓差。 液壓馬達(dá)所需流量 smqnQ M 333 109 7 4 5.05.0109 4 9.1 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 式中 q 液壓馬達(dá)排量（ rm3 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速（ r/s）。 根據(jù)手冊(cè)選用型號(hào)為 YLM16-2000 的 液壓馬達(dá)兩個(gè)。參數(shù)如下： 排量 V=2034 ml/r；額定壓力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =16Mpa；最高壓力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。=25Mpa；額定扭矩 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =6030Nm 單位理論扭矩 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =323Nm；轉(zhuǎn)速范圍 2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 320r/min。 2輸送裝置 由于輸送帶在工作時(shí)一部分是在水中，在行進(jìn)中會(huì)產(chǎn)生行進(jìn)阻力。由經(jīng)驗(yàn)公式，輸送帶產(chǎn)生的阻力可由下計(jì)算： 22VacRX 式中： a 物體垂直于運(yùn)動(dòng)方向的截面積， a = 1.2 0.8 = 0.96錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ； c 阻力系數(shù)，查得 c = 1.12； 輸送帶阻力只有在收割水草時(shí)產(chǎn)生，所以 V = V1 = 0.556 m/s 代入公式得： Rx = 166.19 N 考慮水草的附加阻力 Rf = Rx則前輸送帶 阻力： R = Rf + Rx = 332.38 N。 當(dāng)進(jìn)行水草收割作業(yè)時(shí)，水草收割機(jī)總阻力 R1 = 332.38 + 26.3 = 358.68 N； 航行時(shí)總阻力 R2 = 204 N。 根據(jù)輸送裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，輸入傳送帶的扭矩為 T=198.58N m。 查手冊(cè)選擇型號(hào)為 YLM1-63 的液壓馬達(dá)。參數(shù)如下 排量 V=64 ml/r；壓力 P=25Mpa；扭矩 T=225Nm；轉(zhuǎn)速范圍 15錯(cuò)誤 !未找到引用源。 1500r/min。 同樣根據(jù)切割裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，輸入切割機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速為 738 r/min。查機(jī) 械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇型號(hào)為 YLM1-63 的液壓馬達(dá)。參數(shù)如下 排量 V=64 ml/r；壓力 P=25Mpa；扭矩 T=225Nm；轉(zhuǎn)速范圍 15錯(cuò)誤 !未找到引用源。 1500r/min。 馬達(dá)流量 m in4 7 2 3 273864 mlqnQm 3.3.3 液壓泵的選擇與設(shè)計(jì) 液壓泵的最大工作壓力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 PPPP 1式中 1P 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 液壓缸或馬達(dá)最大工作壓力； P 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失。 P 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 取 0.5Mpa。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 即 PP錯(cuò)誤 !未找到引用源。 16+0.5=16.5Mpa。 液壓泵的流量 )(m ax QKQ 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. maxQ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 同時(shí)動(dòng)作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，對(duì)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(cuò)誤 !未找到引用源。sm 34105.0 。 即行走系統(tǒng)液壓泵的流量取 smlmQP 8.2 1 1 980 0 2 1 9 8 9.0)105.02109 7 4 5.0(1.1 343 控制輸送裝置、切割裝置和割臺(tái)升降的液壓泵的流量取 smlQ P 16.1799)22.787225.61(1.1 選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù) P 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 和 PQ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 選擇泵，為使泵有一定壓力儲(chǔ)備，所選泵的額定壓力一般比最大壓力大 25 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 60 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。對(duì)于行走系統(tǒng)， 從手冊(cè)中選擇型號(hào)為 200GM14-1B 的斜盤(pán)式軸向柱塞液壓泵，參數(shù)如下 公稱(chēng)壓力 20Mpa，公稱(chēng)排量 200Ml/r,額定轉(zhuǎn)速 1000 轉(zhuǎn)，公稱(chēng)流量 200L/min，最大理論轉(zhuǎn)矩 666NM。 而控制輸 送裝置、切割裝置和割臺(tái)升降的液壓泵選擇徑向柱塞定量泵 JB-G100，排量100 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，額定壓力 25Mpa，最高壓力 32Mpa，最高轉(zhuǎn)速 1500r/min。 3.3.4 液壓閥的選擇 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過(guò)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(mǎn)足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求?？刂崎y的流量一定比實(shí)際通過(guò)的流量大一些，允許有 20 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 以?xún)?nèi)的短時(shí)間過(guò)流量。 3.3.5 管道的尺寸的確定 管道內(nèi)徑計(jì)算 錯(cuò)誤 !未找到引用源。vQd4 式中 Q 通過(guò)管道內(nèi)的流量（ sm/3 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）； v 管道內(nèi)允許流速（ m/s） 計(jì)算出內(nèi)徑后根據(jù) GB/T2351-1993 標(biāo)準(zhǔn)選取液壓泵吸油管道取 25mm。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 3.3.6 液壓泵站的選擇 根據(jù)需要選擇 PER4560WT-RW 電動(dòng)泵站。流量 2.1L/min，油箱可用油 60L。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，終于將水草收割船液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成了，經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我復(fù)習(xí)鞏固了液壓傳動(dòng)的各方面內(nèi)容，對(duì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程有了一定的了解 ；對(duì)液壓的應(yīng)用有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，把液壓與實(shí)際生活的事物可以聯(lián)系起來(lái)。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容需要在圖書(shū)館內(nèi)查閱有關(guān)的知識(shí)，在網(wǎng)上尋找相應(yīng)的資料，來(lái)豐富及完善自己的設(shè)計(jì)，并提高了書(shū)寫(xiě)報(bào)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(shí)際應(yīng)用水平。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專(zhuān)用，答辯優(yōu)秀 參考文獻(xiàn) 1 王文 深，王保銘 編 . 液壓與氣動(dòng) M.機(jī)械工業(yè)出版社 2009.8 2 王昌祿編 . 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì) M. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社， 1984.6. 3 汪愷主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè) M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997.8. 4 實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組編 實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) M北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998. 5 濮良貴編等 .機(jī)械設(shè)計(jì) .M.西安：高等教育出版社， 2005. 6 秦曾煌編等 .電工學(xué) .M.