計(jì)算與選擇液壓元件
液壓元件的計(jì)算是指計(jì)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(guī)格、型號(hào)，此外，還要計(jì)算原動(dòng)機(jī)的功率和油箱的容量。選擇元件時(shí)，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)元件。
1．動(dòng)力元件的選擇
依據(jù)系統(tǒng)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(chǔ)備。一般泵的額定壓力應(yīng)比計(jì)算的最高工作壓力高25%～60%，以避免動(dòng)態(tài)峰值壓力對(duì)泵的破壞；考慮到元件和系統(tǒng)的泄漏，泵的額定流量應(yīng)比計(jì)算的最大流量大10%～30%。液壓泵選定后，就可計(jì)算液壓泵所需的功率，根據(jù)功率和液壓泵所需轉(zhuǎn)速選擇原動(dòng)機(jī)。
(l)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(jì)算
pp≥p1max+∑△p (9-12)
式中 p1max——液壓執(zhí)行元件最高工作壓力；
∑△p——液壓泵出口到執(zhí)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較為準(zhǔn)確的計(jì)算需要管路和元件布局確定好之后才能進(jìn)行，初步計(jì)算可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。對(duì)于管路簡(jiǎn)單，管內(nèi)流速不大時(shí)，取∑△p=0.2-0.5MPa；對(duì)于管路復(fù)雜，管內(nèi)流速較大或有調(diào)速元件時(shí)，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(jì)算
qp=K×(∑q)max (9-13)
式中 K——系統(tǒng)的泄漏修正系數(shù)，一般取K=1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值；
(∑q)max——同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值，對(duì)于工作中始終需要溢流的系統(tǒng)，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(guī)格和類型根據(jù)以上計(jì)算，參考液壓元件手冊(cè)或產(chǎn)品樣本即可確定液壓泵的規(guī)格和類型。選擇的液壓泵的額定流量要大于或等于前面計(jì)算所得到的液壓泵的最大供油量，并盡可能接近計(jì)算值。所選液壓泵的額定壓力應(yīng)大于或等于計(jì)算所得到的最高工作壓力。如果系統(tǒng)中有一定的壓力儲(chǔ)備，則所選液壓泵的額定壓力要高出計(jì)算所得到的最高工作壓力25%～60%。
(4)選擇原動(dòng)機(jī)液壓泵在額定流量和額定壓力下工作時(shí)，其驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)的功率可從元件手冊(cè)中查到。另外也可以根據(jù)具體工況來(lái)計(jì)算。在工作循環(huán)中，當(dāng)液壓泵的壓力和功率變化較小時(shí)，液壓泵所需的驅(qū)動(dòng)功率為
Pp =ppqp/ηp (9-14)
式中 p——液壓泵的總效率。
在工作循環(huán)過程中，當(dāng)液壓泵的壓力和功率變化都較大時(shí)，液壓泵所需的平均驅(qū)動(dòng)功率應(yīng)按下式計(jì)算
Pp=,-,i=1-n-,P-i-2../,i=1-n-,t-i... (9-15)
式中Pi，ti——在整個(gè)工作循環(huán)中，第i個(gè)工作階段所需的功率和時(shí)間。
應(yīng)該指出，選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)一定要同時(shí)考慮功率和轉(zhuǎn)速兩個(gè)因素。因?yàn)閷?duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說，除電動(dòng)機(jī)的功率滿足液壓泵的需要外，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速不應(yīng)高出液壓泵的額定轉(zhuǎn)速。
2．控制元件的選擇
各類控制閥的規(guī)格應(yīng)按閥所在的回路的最高工作壓力和通過閥的最大流量從產(chǎn)品樣本中選擇。選擇閥類元件時(shí)，應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)形式、特性、壓力等級(jí)、連接方式、集成方式及操作方式等。
選擇壓力控制閥時(shí)，應(yīng)考慮壓力閥的壓力調(diào)節(jié)范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度和平穩(wěn)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。
選擇流量控制閥時(shí)，應(yīng)考慮流量閥的流量調(diào)節(jié)范圍，流量一壓力特性，最小穩(wěn)定流量，壓力補(bǔ)償要求或溫度補(bǔ)償要求，對(duì)濾油器過濾精度的要求，閥進(jìn)出油口壓差大小及閥內(nèi)泄漏的大小等。
選擇方向控制閥時(shí)，應(yīng)考慮方向閥的換向頻率、響應(yīng)時(shí)間、操作方式、滑閥機(jī)能、閥口壓力損失及閥內(nèi)的泄漏的大小等。
通過各類閥的實(shí)際流量最多不應(yīng)超過其額定流量的20%，以避免壓力損失過大，引起油液發(fā)熱、噪聲和其他性能惡化。
3．輔助元件的選擇
(l)確定管道尺寸管道尺寸的確定參見第六章第四節(jié)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，管道尺寸、管接頭尺寸常選得與液壓閥的接口尺寸一致，這樣可使管道和管接頭選擇簡(jiǎn)單。
(2)確定油箱的容量油箱的容量V可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定
V=aqv (9-16)
式中qv——液壓泵每分鐘排出的液體體積；
a——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)取2～4，中壓系統(tǒng)取5～7，高壓系統(tǒng)取6～12，行走機(jī)械取1～2。
中壓以上系統(tǒng)都帶有散熱裝置，其油箱容積可適當(dāng)減少。按式(9-16)確定的油箱容積，在一般情況下都能正常工作，但在功率較大而又連續(xù)工作的情況下需按發(fā)熱量驗(yàn)算后確定。