《液壓傳動(dòng)》網(wǎng)絡(luò)課程研究型教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告Q28型汽車起重機(jī)回路分析及其仿真報(bào)告

1、nanchang university 液壓傳動(dòng)網(wǎng)絡(luò)課程研究型教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告題 目： q2-8型汽車起重機(jī)回路分析及其仿真 專 業(yè)： 機(jī)制 完成人： 學(xué)號(hào)： 5901107052 指導(dǎo)教師： 職稱： 副教授 液壓傳動(dòng)網(wǎng)絡(luò)課程“液壓系統(tǒng)性能仿真動(dòng)畫（基于性能分析）”新型教學(xué)模塊目的、要求與任務(wù)說(shuō)明1. 目的（1）結(jié)合典型系統(tǒng)分析液壓系統(tǒng)的基本回路、回路性能以及液壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)回路性能的影響，加強(qiáng)學(xué)生進(jìn)一步對(duì)液壓系統(tǒng)的深入理解和掌握；（2）將液壓系統(tǒng)基本回路做成仿真動(dòng)畫，為課堂教學(xué)提供直觀輔助教材，讓同學(xué)能夠享受自己所做的成果；（3）在掌握液壓傳動(dòng)基本知識(shí)和結(jié)合自己愛好的基礎(chǔ)上，掌握一門動(dòng)畫創(chuàng)作基本技

2、能。2. 要求（1）深入掌握和理解液壓傳動(dòng)基本知識(shí)；（2）充分發(fā)揮自己愛好興趣和特長(zhǎng)，促進(jìn)課程知識(shí)掌握；（3）態(tài)度要認(rèn)真，要多交流。3. 主要任務(wù)（1）結(jié)合液壓傳動(dòng)教材第十章典型液壓系統(tǒng)分析，選擇自己感興趣的典型液壓系統(tǒng)，做出系統(tǒng)具體分析；（2）對(duì)組成該液壓系統(tǒng)的基本回路、回路特點(diǎn)做出具體分析；（3）液壓系統(tǒng)基本參數(shù)的變化對(duì)各個(gè)基本回路與液壓系統(tǒng)性能的影響，做出變化規(guī)律曲線，用于系統(tǒng)仿真；（4）對(duì)所選液壓系統(tǒng)做出性能基本回路動(dòng)畫仿真分析和直觀動(dòng)畫；（5）完成任務(wù)，做出總結(jié)報(bào)告。40目錄第一章 汽車起重機(jī)概述11.1汽車起重機(jī)概述11.2汽車起重機(jī)分類11.3汽車起重機(jī)的規(guī)格型號(hào)表示方法21.3

3、.1國(guó)產(chǎn)汽車起重機(jī)的型號(hào)編制規(guī)則及表示法21.3.2進(jìn)口汽車起重機(jī)的型號(hào)表示法示例21.4汽車起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)21.4.1國(guó)內(nèi)基本現(xiàn)狀21.4.2國(guó)外汽車起重機(jī)概況31.4.3國(guó)內(nèi)外汽車起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)3第二章 q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)與回路分析42.1q2-8汽車起重機(jī)的結(jié)構(gòu)42.2液壓系統(tǒng)分析52.3各回路動(dòng)作分析62.3.1支腿缸收放回路62.3.2吊臂回轉(zhuǎn)回路72.3.3伸縮回路72.3.4變幅回路82.3.5起升回路82.3.6性能分析82.4論文所研究回路的特性分析92.4.1吊臂變幅機(jī)構(gòu)回路91.變幅速度92.變幅液壓缸負(fù)載93.缸筒內(nèi)徑d及活塞桿直徑d的計(jì)算104.回路元

4、件選擇115.flash仿真靜態(tài)特性計(jì)算公式116.液壓缸動(dòng)態(tài)特性分析122.4.2吊臂起升機(jī)構(gòu)回路141.起升速度142.液壓馬達(dá)工況分析153.液壓馬達(dá)型號(hào)選擇154.回路元件型號(hào)選擇165.flash仿真靜態(tài)特性計(jì)算公式166.液壓馬達(dá)動(dòng)態(tài)分析17第三章 q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)flash仿真203.1adobe flash簡(jiǎn)介203.2變幅機(jī)構(gòu)回路動(dòng)畫制作203.2.1目標(biāo)液壓回路203.2.2回路元件的制作203.2.3變幅回路動(dòng)畫制作233.2.4變幅回路計(jì)算功能實(shí)現(xiàn)影片剪輯制作253.3升降回路動(dòng)畫制作273.3.1目標(biāo)液壓回路273.3.2回路元件的制作273.3.3升降回路

5、動(dòng)畫制作303.3.4升降回路計(jì)算功能實(shí)現(xiàn)影片剪輯制作303.4完整動(dòng)畫制作313.4.1mc元件命名313.4.2控制元件及腳本32總 結(jié)38參考文獻(xiàn)39第一章 汽車起重機(jī)概述1.1 汽車起重機(jī)概述汽車起重機(jī)是一種重要的起重機(jī)械，屬于工程機(jī)械大家族中的一個(gè)重要部分，既可以像其他起重機(jī)械一樣在一定范圍內(nèi)將重物垂直起升并作短距離水平移動(dòng)，又可以像普通輪式載貨汽車一樣快速行駛。從使用性能上看，汽車起重機(jī)具有行駛速度快、機(jī)動(dòng)性好、靈活性大、轉(zhuǎn)場(chǎng)方便、幅度長(zhǎng)、功能多、起重能力強(qiáng)、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。在工程施工和城市建設(shè)中擔(dān)負(fù)著重要的角色。汽車起重機(jī)隸屬于自行式起重機(jī)，自行式起重機(jī)是起重機(jī)大家族中的一類，

6、具體可分為輪式起重機(jī)和履帶式起重機(jī)。輪式起重機(jī)又可分為汽車起重機(jī)和輪胎式起重機(jī)以及特種底盤起重機(jī)。從基本概念上看，汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī)并不相同，但兩者常常被混淆，可能是由于兩者的行駛系統(tǒng)中的主要裝置都是輪胎的緣故。這里簡(jiǎn)單說(shuō)明一下，汽車起重機(jī)和輪式起重機(jī)的區(qū)別。人們習(xí)慣上將裝在通用或?qū)Ｓ闷嚨妆P上的起重機(jī)稱為汽車起重機(jī)。而由一個(gè)專用的自行輪胎底盤組成的起重機(jī)稱為輪胎式起重機(jī)，這種底盤不是汽車式的。一般汽車起重機(jī)軸距較長(zhǎng)。另外，輪胎式起重機(jī)一般只有一個(gè)駕駛室，而汽車起重機(jī)通常有兩個(gè)駕駛室。1.2 汽車起重機(jī)分類1. 按額定起重量分類：有輕型、中型、大型三類。其中輕型（起重5t以下），中型汽車起

7、重機(jī)起重量在515t，重型汽車起重機(jī)起重量在550t，超重型汽車起重機(jī)起重量在50t以上。近年來(lái)，由于使用要求，其起重量有提高的趨勢(shì)，如今已有50100t的大型汽車起重機(jī)。2. 按吊臂結(jié)構(gòu)分類：有定長(zhǎng)臂式、接長(zhǎng)臂汽車式和伸縮臂式三類。3. 按支腿形式分類：有蛙式支腿、x形支腿、h形支腿三類，其中，蛙式支腿跨距較小，僅適用于較小噸位的起重機(jī)；x形支腿容易產(chǎn)生滑移，也很少采用；h形支腿可實(shí)現(xiàn)較大跨距，對(duì)整機(jī)的穩(wěn)定有明顯的優(yōu)越性，適用于大、中、小各型起重機(jī)。4. 按照底盤輪軸的數(shù)量分類：輪軸的數(shù)量決定了輪式起重機(jī)轉(zhuǎn)向橋和驅(qū)動(dòng)橋總數(shù)的多少，也決定了底盤的基本形式。驅(qū)動(dòng)橋的多少取決于所需牽引大小，而輪軸

8、的多少取決于整機(jī)重量。國(guó)產(chǎn)輪式起重機(jī)有兩橋底盤、四橋底盤、五橋底盤，以及六橋底盤起重機(jī)等。5. 按轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)范圍分類：有全回轉(zhuǎn)式和非全回轉(zhuǎn)式兩類。其中，非全轉(zhuǎn)汽車起重機(jī)的轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)角小于270度，全回轉(zhuǎn)式汽車起重機(jī)裝置在水平面內(nèi)，轉(zhuǎn)臺(tái)可任意在360度范圍回轉(zhuǎn)。6. 按傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方式分類：有機(jī)械傳動(dòng)、電傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)三類。電傳動(dòng)主要應(yīng)用于一些固定場(chǎng)所的專用起重機(jī)；機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)在移動(dòng)式起重機(jī)上應(yīng)用廣泛。7. 根據(jù)路面適應(yīng)能力分類：根據(jù)汽車起重機(jī)對(duì)不同路面的適應(yīng)能力，可分為非全路面汽車超重機(jī)和全路面汽車起重機(jī)。1.3 汽車起重機(jī)的規(guī)格型號(hào)表示方法1.3.1 國(guó)產(chǎn)汽車起重機(jī)的型號(hào)編制規(guī)則及表示

9、法汽車起重機(jī)的型號(hào)編制規(guī)則是用漢語(yǔ)拼音字母和數(shù)字組成的字符串來(lái)表示；字母q表示汽車起重機(jī)，字母y表示液壓傳動(dòng)，字母d表示電力傳動(dòng)，不標(biāo)字母時(shí)表示機(jī)械傳動(dòng),ay表示全路面式；字母后面的數(shù)字表示起重機(jī)的噸位。在型號(hào)的末尾還用a、b、c、e等字母表示該起重機(jī)的設(shè)計(jì)序號(hào)。型號(hào)含義舉例：qy8表示最大額定起重量為8噸的液壓汽車起重機(jī)。qay160表示最大額定起重量為160噸的全路面液壓汽車起重機(jī)（又稱at起重機(jī)）。1.3.2 進(jìn)口汽車起重機(jī)的型號(hào)表示法示例國(guó)外移動(dòng)式工程起重機(jī)型號(hào)都是由生產(chǎn)廠家自行規(guī)定的，所以比較繁雜。但基本上是以英文大寫字母表示生產(chǎn)廠家名稱第一字母與機(jī)型，用數(shù)字表示起重量。這里舉例說(shuō)明

10、一下進(jìn)口汽車起重機(jī)的型號(hào)識(shí)別方法。1) 日本多田野公司（tadano）產(chǎn)品。tg-752：首位字母t-多田野汽車起重機(jī)；第二位字母表示產(chǎn)品起重量級(jí)別：g-大型；l-中型；s-小型。前兩位數(shù)字75表示起重量75t；最后一位數(shù)字表示產(chǎn)品改進(jìn)序號(hào)。2) 德國(guó)利勃海爾起重機(jī)。lt-1200s：首位字母；l-利勃海爾起重機(jī)；第二位字母t表示汽車式；首位數(shù)字1-該公司產(chǎn)品系列代號(hào)；后面數(shù)字200表示起重量200t；最后一位字母表示帶“超起”附加裝置。1.4 汽車起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)1.4.1 國(guó)內(nèi)基本現(xiàn)狀我國(guó)汽車起重機(jī)行業(yè)自20世紀(jì)五六十年代開始建立，而后逐步發(fā)展壯大，如今已經(jīng)形成了具有相當(dāng)規(guī)模、至關(guān)重

11、要的企業(yè)群體并服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各行各業(yè)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)起重機(jī)企業(yè)推出新產(chǎn)品的速度越來(lái)越快，噸位節(jié)節(jié)攀升，但與利勃海爾、特雷克斯德馬格、馬尼托瓦克和神鋼等國(guó)外知名起重機(jī)企業(yè)相比仍有比較大的差距。這一是因?yàn)槲覈?guó)汽車起重機(jī)行業(yè)起步較晚，二是受國(guó)家整體工業(yè)水平和制造業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的限制?？傮w來(lái)看，國(guó)產(chǎn)汽車起重機(jī)還存在以下幾方面的問(wèn)題和差距。1) 新產(chǎn)品開發(fā)能力較弱，缺乏核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)；2) 制造工藝水平較低，產(chǎn)品綜合性能一般；3) 產(chǎn)品檢測(cè)力水平不高，質(zhì)量問(wèn)題影響較大；4) 產(chǎn)品品種比較單一，整機(jī)質(zhì)量穩(wěn)定性差；5) 產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后，消化創(chuàng)新能力不足。1.4.2 國(guó)外汽車起重機(jī)概況自20世紀(jì)90年代以來(lái)，

12、世界上汽車起重機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化。由于對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)的敏感、狹窄場(chǎng)所的進(jìn)入限制及對(duì)作業(yè)性能的要求，相繼出現(xiàn)了越野型、微型和全地面型流動(dòng)式起重機(jī)。就產(chǎn)品種類而言，最大的變化是越野輪胎起重機(jī)和全路面起重機(jī)的迅速發(fā)展，這對(duì)中國(guó)以汽車起重機(jī)單一產(chǎn)品為主的工程起重機(jī)行業(yè)而言，其影響是很大的。1.4.3 國(guó)內(nèi)外汽車起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝在工程起重上得到了廣泛的應(yīng)用，有力促進(jìn)了汽車起重機(jī)技術(shù)性能的全面提升，總體上朝著大型化、液壓化、多功能、高性能發(fā)展，朝著提高零部件可靠性和使用壽命、改善駕駛員操作條件的方向努力。具體來(lái)看，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1) 采用新

13、技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝；2) 目前，各國(guó)在發(fā)展工程起重機(jī)新產(chǎn)品中都很重視標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化；3) 重視技術(shù)整合，向機(jī)電液一體化方向發(fā)展；4) 通用型機(jī)以中小型為主，專用型機(jī)向大型化發(fā)展；5) 發(fā)展越野及全地面汽車超重機(jī)；6) 發(fā)展一機(jī)多用產(chǎn)品。第二章 q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)與回路分析2.1 q2-8汽車起重機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2-1為q2-8汽車起重機(jī)的外形簡(jiǎn)圖，這種起重機(jī)采用液壓傳動(dòng)，最大起重量為8t（幅度為3m時(shí)），最大起重高度為11.5m，起重裝置連續(xù)回轉(zhuǎn)。它主要由如下五個(gè)部分構(gòu)成1. 支腿裝置：起重作業(yè)時(shí)使汽車輪胎離開地面，架起整車，不使載荷壓在輪胎上，并可調(diào)節(jié)整車的水平度，一般為

14、四腿結(jié)構(gòu)。2. 吊臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：使吊臂實(shí)現(xiàn)3600任意回轉(zhuǎn)，在任何位置能夠鎖定停止。3. 吊臂伸縮機(jī)構(gòu)：使吊臂在一定尺寸范圍內(nèi)可調(diào)，并能夠定位，用以改變吊臂的工作長(zhǎng)度。一般為3節(jié)或4節(jié)套筒伸縮結(jié)構(gòu)。4. 吊臂變幅機(jī)構(gòu)：使吊臂在150800之間角度任意可調(diào)，用以改變吊臂的傾角。5. 吊鉤起降機(jī)構(gòu)：使重物在起吊范圍內(nèi)任意升降，并在任意位置負(fù)重停止，起吊和下降速度在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)可調(diào)。圖2-1 q2-8汽車起重機(jī)外型簡(jiǎn)圖1-載重汽車 2-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 3-支腿 4-吊臂變幅缸 5-吊臂伸縮缸 6-起升機(jī)構(gòu) 7基本臂44收放fedcbaa、b、c、d、e、f-手動(dòng)換向閥圖2-2 q2-8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)

15、圖1、2-手動(dòng)閥組 3-安全閥 4-雙向液壓鎖 5、6、8-平衡閥 7-單向節(jié)流閥9-中心回轉(zhuǎn)接頭 10-開關(guān) 11-過(guò)濾器 12-壓力表 放收閘缸減幅增幅縮伸后支腿液壓缸前支腿液壓缸起升液壓馬達(dá)變幅液壓缸伸縮液壓缸回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)取力箱12111098765443212.2 液壓系統(tǒng)分析q2-8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)如圖2-2所示。這種起重機(jī)的作業(yè)操作，主要通過(guò)手動(dòng)操縱來(lái)實(shí)現(xiàn)多缸各自動(dòng)作。起重作業(yè)時(shí)一般為單個(gè)動(dòng)作，少數(shù)情況下有兩個(gè)缸的復(fù)合動(dòng)作，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用一個(gè)液壓泵給各執(zhí)行元件串聯(lián)供油方式。在輕載情況下，各串聯(lián)的執(zhí)行元件可任意組合，使幾個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作，如伸縮和回轉(zhuǎn)，或伸縮和變幅同時(shí)進(jìn)行

16、等。該系統(tǒng)液壓泵的動(dòng)力由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)裝在底盤變速箱上的取力箱提供。液壓泵為高壓定量齒輪泵，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)油門人為調(diào)節(jié)控制，因此盡管是定排量泵，但其輸出的流量可以在一定的范圍內(nèi)通過(guò)控制汽車油門開度的大小來(lái)人為控制，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；該泵的額定壓力為21mpa，排量為40mlr，額定轉(zhuǎn)速為1500rmin，實(shí)際工作壓力由壓力表12顯示。安全閥3用來(lái)防止系統(tǒng)過(guò)載，調(diào)整壓力為19mpa；液壓泵通過(guò)中心回轉(zhuǎn)接頭9、開關(guān)10和過(guò)濾器11從油箱吸油；輸出的壓力油經(jīng)回轉(zhuǎn)接頭9、多路換向閥手動(dòng)閥組l和2的操作，將壓力油串聯(lián)地輸送到各執(zhí)行元件，當(dāng)起重機(jī)不工作時(shí)，液壓系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)。系統(tǒng)工作情況與手動(dòng)

17、換向位置的關(guān)系見表2-1。表2-1 q2-8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作情況手動(dòng)換向閥位置系統(tǒng)工作情況閥a閥b閥c閥d閥e閥f前支腿液壓缸后支腿液壓缸回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)伸縮液壓缸變幅液壓缸起升液壓馬達(dá)制動(dòng)液壓缸左位中位中位中位中位中位伸出不動(dòng)不動(dòng)不動(dòng)不動(dòng)不動(dòng)制動(dòng)右位縮回中位左位不動(dòng)伸出右位縮回中位左位不動(dòng)正轉(zhuǎn)右位反轉(zhuǎn)中位左位不動(dòng)縮回右位伸出中位左位不動(dòng)減幅右位增幅中位左位不動(dòng)正轉(zhuǎn)松開右位反轉(zhuǎn)2.3 各回路動(dòng)作分析2.3.1 支腿缸收放回路該汽車起重機(jī)的底盤前后各有兩條支腿，通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)可以使每一條支腿收起和放下。在每一條支腿上都裝著一個(gè)液壓缸，支腿的動(dòng)作由液壓缸驅(qū)動(dòng)。兩條前支腿和兩條后支腿分別由多路換

18、向閥1中的三位四通手動(dòng)換向閥a和b控制其伸出或縮回。換向閥均采用m型中位機(jī)能，且油路采用串聯(lián)方式。確保每條支腿伸出去的可靠性至關(guān)重要，因此每個(gè)液壓缸均設(shè)有雙向鎖緊回路，以保證支腿被可靠地鎖住，防止在起重作業(yè)時(shí)發(fā)生“軟腿”現(xiàn)象或行車過(guò)程中支腿自行滑落。此時(shí)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為前支腿進(jìn)油路：取力箱液壓泵多路換向閥1中的閥a兩個(gè)前支腿缸進(jìn)油腔；回油路：兩個(gè)前支腿缸回油腔多路換向閥1中的閥a閥b中位旋轉(zhuǎn)接頭9多路換向閥2中閥c、d、e、f的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。后支腿進(jìn)油路：取力箱液壓泵多路換向閥1中的閥a的中位閥b兩個(gè)后支腿缸進(jìn)油腔；回油路：兩個(gè)后支腿缸回油腔多路換向閥1中的閥a的中位閥b旋轉(zhuǎn)接頭9

19、多路換向閥2中閥c、d、e、f的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。2.3.2 吊臂回轉(zhuǎn)回路吊臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件。液壓馬達(dá)通過(guò)蝸輪蝸桿減速箱和一對(duì)內(nèi)嚙合的齒輪傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，每分鐘僅為1-3轉(zhuǎn)，故液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也不高，因此沒(méi)有必要設(shè)置液壓馬達(dá)制動(dòng)回路。系統(tǒng)中用多路換向閥2中的一個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥c來(lái)控制轉(zhuǎn)盤正、反轉(zhuǎn)和鎖定不動(dòng)三種工況。此時(shí)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為進(jìn)油路：取力箱液壓泵多路換向閥1中的閥a、閥b中位旋轉(zhuǎn)接頭9多路換向閥2中的閥c回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)進(jìn)油腔；回油路：回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)回油腔多路換向閥2中的閥c多路換向閥2中的閥d、e、f的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。2.3.3 伸縮回

20、路起重機(jī)的吊臂由基本臂和伸縮臂組成，伸縮臂套在基本臂之中，用一個(gè)由三位四通手動(dòng)換向閥d控制的伸縮液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)吊臂的伸出和縮回。為防止因自重而使吊臂下落，油路中設(shè)有平衡回路。此時(shí)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為進(jìn)油路：取力箱液壓泵多路換向閥1中的閥a、閥b中位旋轉(zhuǎn)接頭9多路換向閥2中的閥c中位換向閥d伸縮缸進(jìn)油腔；回油路：伸縮缸回油腔多路換向閥2中的閥d多路換向閥2中的閥e、f的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。2.3.4 變幅回路吊臂變幅是用一個(gè)液壓缸來(lái)改變起重臂的俯角角度。變幅液壓缸由三位四通手動(dòng)換向閥e控制。同樣，為防止在變幅作業(yè)時(shí)因自重而使吊臂下落，在油路中設(shè)有平衡回路。此時(shí)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為進(jìn)油路：取力箱

21、液壓泵閥a中位閥b中位旋轉(zhuǎn)接頭9閥c中位閥d中位閥e變幅缸進(jìn)油腔；回油路：變幅缸回油腔閥e閥f中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。2.3.5 起升回路起升機(jī)構(gòu)是汽車起動(dòng)機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，它由一個(gè)低速大轉(zhuǎn)矩定量液壓馬達(dá)來(lái)帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)工作。液壓馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)由三位四通手動(dòng)換向閥f控制。起重機(jī)起升速度的調(diào)節(jié)是通過(guò)改變汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩淖円簤罕玫妮敵隽髁亢鸵簤厚R達(dá)的輸入流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在液壓馬達(dá)的回油路上設(shè)有平衡回路，以防止重物自由落下；在液壓馬達(dá)上還設(shè)有單向節(jié)流閥的平衡回路，設(shè)有單作用閘缸組成的制動(dòng)回路，當(dāng)系統(tǒng)不工作時(shí)通過(guò)閘缸中的彈簧力實(shí)現(xiàn)對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的制動(dòng)，防止起吊重物下滑；當(dāng)?shù)踯囏?fù)重起吊時(shí)，利用制動(dòng)器延時(shí)張開的特性

22、，可以避免卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊時(shí)發(fā)生溜車下滑現(xiàn)象。此時(shí)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為進(jìn)油路：取力箱液壓泵閥a中位閥b中位旋轉(zhuǎn)接頭9閥c中位閥d中位閥e中位閥f卷?yè)P(yáng)機(jī)馬達(dá)進(jìn)油腔；回油路：卷?yè)P(yáng)機(jī)馬達(dá)回油腔閥f旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。2.3.6 性能分析從圖2-2可以看出，該液壓系統(tǒng)由調(diào)壓、調(diào)速、換向、鎖緊、平衡、制動(dòng)、多缸卸荷等基本回路組成，其性能特點(diǎn)是：1)在調(diào)壓回路中，采用安全閥來(lái)限制系統(tǒng)最高工作壓力，防止系統(tǒng)過(guò)載，對(duì)起重機(jī)實(shí)現(xiàn)超重起吊安全保護(hù)作用。2)在調(diào)速回路中，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)換向閥的開度大小來(lái)調(diào)整工件機(jī)構(gòu)(起降機(jī)構(gòu)除外)的速度，方便靈活。3)在鎖緊回路中，采用由液控單向閥構(gòu)成的雙向液壓鎖將前后支腿鎖定在一定位置上，

23、工作可靠，安全，確保整個(gè)起吊過(guò)程中，每條支腿都不會(huì)出現(xiàn)軟腿的現(xiàn)象，即使出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)死火或液壓管道破裂的情況，雙向液壓鎖仍能正常工作，且有效時(shí)間長(zhǎng)。4)在平衡回路中，采用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的單向液控順序閥作平衡閥，以防止在起升、吊臂伸縮和變幅作業(yè)過(guò)程中因重物自重而下降，且工作穩(wěn)定、可靠，但在一個(gè)方向有背壓，會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成一定的功率損耗。5)在多缸卸荷回路中，采用多路換向閥結(jié)構(gòu)，其中的每一個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥的中位機(jī)能都為m型中位機(jī)能，并且將閥在油路中串聯(lián)起來(lái)使用，這樣可以使任何一個(gè)工作機(jī)構(gòu)單獨(dú)動(dòng)作；這種串連結(jié)構(gòu)也可在輕載下使機(jī)構(gòu)任意組合地同時(shí)動(dòng)作；但采用6個(gè)換向閥串接，會(huì)使液壓泵的卸荷壓力加大，系統(tǒng)效率降低，

24、但由于起重機(jī)不是頻繁作業(yè)機(jī)械，這些損失對(duì)系統(tǒng)的影響不大。6)在制動(dòng)回路中，采用由單向節(jié)流閥和單作用閘缸構(gòu)成的制動(dòng)器，利用調(diào)整好的彈簧力進(jìn)行制動(dòng)，制動(dòng)可靠、動(dòng)作快，由于要用液壓缸壓縮彈簧來(lái)松開剎車，因此剎車松開的動(dòng)作慢，可防止負(fù)重起重時(shí)的溜車現(xiàn)象發(fā)生，能夠確保起吊安全，并且在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)死火或液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠迅速實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，防止被起吊的重物下落。2.4 論文所研究回路的特性分析由于缺少具體的參數(shù)，本論文均根據(jù)一般參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。2.4.1 吊臂變幅機(jī)構(gòu)回路1. 變幅速度變幅速度是指起重機(jī)在水平路面上吊臂從最大幅度變到最小幅度的平均速度，單位為m/min。俯仰變幅起重臂的變幅速度也就是升臂和

25、落臂的速度，一般落臂速度大于升臂速度。也有以完成變幅全過(guò)程所需時(shí)間表示，單位為s，一般為15150s。最大幅度為起重臂接近水平的夾角為13 o時(shí)的幅度，最小幅度為起重臂仰到最大角度（一般與水平夾角78 o）時(shí)的幅度。起重臂變幅時(shí)間（起/落）為41/26s，由幾何計(jì)算可知變幅速度為vb(起/落)=0.23/0.36m/s。2. 變幅液壓缸負(fù)載在幅度為3m時(shí)，起重機(jī)最大起重量為80kn，最大起重高度為11.5m，此時(shí)起重臂水平夾角約為70o。由幾何關(guān)系分析可知，當(dāng)起重機(jī)起重量為80kn，起重高度為11.5m時(shí)，變幅液壓缸的推力最大fb=22.72kn。結(jié)合圖2-3，可求得臂長(zhǎng)：圖2-3 幾何關(guān)系圖

26、變幅距離：變幅速度：，變幅液壓缸最大推力： 3. 缸筒內(nèi)徑d及活塞桿直徑d的計(jì)算由上述陳述可知，變幅液壓缸的壓力、推力、流量、速度均為已知。所以缸筒參數(shù)的確定可分別根據(jù)壓力推力、流量速度關(guān)系求出，并取能滿足全部條件的結(jié)果。a. 按壓力推力關(guān)系表2-2執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類型背壓力/mpa簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5用補(bǔ)油泵的閉式回路0.81.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.23回油路較短且直接回油可忽略不計(jì)系統(tǒng)最大壓力為p1=19mpa，即不計(jì)進(jìn)油路壓力損失，進(jìn)油腔壓力為19 mpa，變幅液壓缸上升時(shí)的最大推力為22.72

27、kn。根據(jù)表2-2可知，工程機(jī)械執(zhí)行元件背壓一般為1.23mpa，這里由于回油路相對(duì)比較簡(jiǎn)單，回油壓力近似取為p2=1.5mpa。 所以：b. 按流量速度關(guān)系系統(tǒng)最大流量為q=60l/min，即不計(jì)泄漏情況下，進(jìn)油腔最大流量為60 l/min。升臂變幅速度為0.23m/s，落臂變幅速度為0.36m/s。綜合上述分析可知，變幅液壓缸內(nèi)徑應(yīng)選74，活塞桿直徑選45。根據(jù)表2-3進(jìn)行圓整，液壓缸內(nèi)徑為d=63；活塞桿外徑，圓整為d=40。表2-3 液壓缸內(nèi)徑及活塞桿外徑系列（摘自gb/t 23481993）表2-3.1 液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸系列： mm表2-3.2 液壓缸的活塞桿外徑尺寸系列： mm4

28、. 回路元件選擇系統(tǒng)最高工作壓力為19mpa，液壓泵額定最高壓力為21mpa，所以可以選取額定壓力大于或等于21mpa的各種元件，其流量按實(shí)際情況分別選擇。表2-4 變幅回路元件列表序號(hào)元件名稱估計(jì)通過(guò)流量l/min最大流量l/min額定壓力mpa型號(hào)、規(guī)格1安全閥603302.563dbda1/2g2三位四通閥6050021dmt-103d60-303單向平衡閥6080=31.5dz10dp3-40/210xy4節(jié)流閥305031.5mg10g1.25. flash仿真靜態(tài)特性計(jì)算公式a. 變幅速度：vb(起/落)0.23/0.36m/s；若已知升臂速度，則有流量：逆推可得：馬達(dá)轉(zhuǎn)速：若已知

29、降臂速度，則有流量：逆推可得：馬達(dá)轉(zhuǎn)速：b. 忽略起重臂自重，變幅缸負(fù)載大小范圍為522.72kn。系統(tǒng)壓力：根據(jù)系統(tǒng)壓力可以計(jì)算系統(tǒng)的泄漏特性，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)提供參數(shù)可知，泄漏系數(shù)k一般取1.2，所以系統(tǒng)泄漏量6. 液壓缸動(dòng)態(tài)特性分析隨著現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展，對(duì)液壓系統(tǒng)僅僅做靜態(tài)特性分析和設(shè)計(jì)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。液壓系統(tǒng)在工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)突然卸載、換向閥突然換向等問(wèn)題，再加上來(lái)自系統(tǒng)外部及內(nèi)部的干擾，所有這些因素都會(huì)破壞系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的原平衡狀態(tài)而使系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)過(guò)程，因此, 對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析顯得尤為重要。本小節(jié)，考慮到工作量與時(shí)間的沖突，筆者擬對(duì)變幅回路中的液壓缸進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。液壓缸在輸入流量不變

30、、負(fù)載發(fā)生變化，或負(fù)載不變、輸入流量發(fā)生變化時(shí)，活塞或缸筒的運(yùn)動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)加速或減速的瞬態(tài)過(guò)程。液壓缸的動(dòng)態(tài)分析就是對(duì)瞬態(tài)過(guò)程中的這些變化關(guān)系進(jìn)行分析。液壓缸上總是邊著油管的，因此在分析液壓缸的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，要使用如圖2-4所示的簡(jiǎn)圖。為了簡(jiǎn)化分析，假定液壓缸回油腔直通油箱，而且進(jìn)油管較短，只需考慮其容積的影響。圖2-4液壓缸簡(jiǎn)圖活塞上的受力方程為：式中：a活塞有效工作面積； p液壓缸工作腔壓力； m液壓缸所驅(qū)動(dòng)的工作部件質(zhì)量； v起活塞移動(dòng)速度； b粘性阻尼系數(shù)； fl外負(fù)載力。液壓缸工作腔的流量連續(xù)方程為：式中：k液壓缸工作腔的泄漏系數(shù)； v液壓缸工作腔和進(jìn)油管內(nèi)的油液體積； k油液的體積模量

31、。上兩式取增量，經(jīng)拉氏變換后整理得-由以上兩式可作出帶管道的液壓缸的方框圖，并綜合成下式圖2-5 變幅液壓缸的方框圖外負(fù)載fl恒定（即fl(s)=0）時(shí)的液壓缸傳遞函數(shù)為輸入流量q恒定（即q(s)=0）時(shí)液壓缸的傳遞函數(shù)為其中和分別代表液壓缸的固有角頻率和阻尼比，其表達(dá)式為：由以上的公式可以看出變幅液壓缸可以簡(jiǎn)化成一個(gè)二階系統(tǒng)，它的特征方程式中的系數(shù)都是正值，因此一般來(lái)說(shuō)它是能夠穩(wěn)定工作的。這里分析液壓缸起動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)特性，液壓缸起動(dòng)時(shí)，負(fù)載恒定，輸入流量變化。此時(shí)，如果對(duì)液壓缸輸入一階躍流量，即，其中為常量，于是有：經(jīng)過(guò)反拉氏變換得到：由此可知，速度圍繞在穩(wěn)態(tài)值=上下波動(dòng)，并逐漸衰減趨向于

32、穩(wěn)態(tài)值。阻尼比越大，則波動(dòng)越小。2.4.2 吊臂起升機(jī)構(gòu)回路1. 起升速度起升速度是指額定載荷下起重吊鉤上升和下降的速度，單位為m/min。一般為215m/min。起重的起升速度與起升機(jī)構(gòu)的卷?yè)P(yáng)牽引速度和吊鉤滑輪組的倍率有關(guān)。一般表示起升速度參數(shù)，要注明繩數(shù)。這里分析過(guò)程中假設(shè)起升速度為=6m/min，繩數(shù)為單繩。卷?yè)P(yáng)筒取直徑為d=300mm。2. 液壓馬達(dá)工況分析 根據(jù)系統(tǒng)工作特點(diǎn)，選用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)，內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)是一種多作用低速大扭矩液壓馬達(dá)，具有尺寸小、重量輕、扭矩脈動(dòng)小，徑向力平衡、起動(dòng)效率高，并能在很低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。在選用低速大扭矩液壓馬達(dá)的情況下，可直接與卷?yè)P(yáng)

33、筒連接。要正常工作，液壓馬達(dá)需要提供的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速如下：液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩：液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速：3. 液壓馬達(dá)型號(hào)選擇不計(jì)進(jìn)油路壓力損失及泄漏，可知進(jìn)油腔最大壓力為19mpa，流量為60l/min。由上述陳述可知，液壓馬達(dá)的進(jìn)、回油腔壓差，輸出轉(zhuǎn)矩，輸入流量和輸出轉(zhuǎn)速均為已知。所以液壓馬達(dá)的排量可分別根據(jù)進(jìn)、回油腔壓差輸出轉(zhuǎn)矩、輸入流量輸出轉(zhuǎn)速關(guān)系求出，并取能滿足全部條件的結(jié)果。不計(jì)容積效率和機(jī)械效率情況下：a. 進(jìn)、回油腔壓差輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)、回油腔壓差為，輸出幾何轉(zhuǎn)矩為t=12000。所以，液壓馬達(dá)的幾何排量為：b. 輸入流量輸出轉(zhuǎn)速輸入流量為60l/min，輸出轉(zhuǎn)速為6.4r/min。所以，液壓馬達(dá)的幾

34、何排量：綜合上述分析，可選擇排量在4.3069.375之間的液壓馬達(dá)，考慮到計(jì)算過(guò)程中忽略了容積效率和機(jī)械效率，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可以選擇ma-141型內(nèi)曲線馬達(dá)。其參數(shù)如下表：表2-5 ma-141型內(nèi)曲線馬達(dá)技術(shù)參數(shù)馬達(dá)型號(hào)排量/（l/r）轉(zhuǎn)速范圍/（r/min）最大工作壓力/（mpa）單位壓力扭矩/（/mpa）ma-1418.8980503514104. 回路元件型號(hào)選擇系統(tǒng)最高工作壓力為19mpa，液壓泵額定最高壓力為21mpa，所以可以選取額定壓力大于或等于21mpa的各種元件，其流量按實(shí)際情況分別選擇。表2-4 起升回路元件列表序號(hào)元件名稱估計(jì)通過(guò)流量l/min最大流量l/min額定壓

35、力mpa型號(hào)、規(guī)格1安全閥603302.563dbda1/2g2三位四通閥6050021dmt-103d60-303單向平衡閥6080=31.5dz10dp3-40/210xy4節(jié)流閥305031.5mg10g1.25單向節(jié)流閥305031.5mk10g1.25. flash仿真靜態(tài)特性計(jì)算公式a. 升降速度：6m/min即若已知升降速度，則有：逆推可得：液壓泵轉(zhuǎn)速：b. 忽略釣鉤自重，回路負(fù)載f大小范圍為080kn進(jìn)、回油腔壓差：系統(tǒng)壓力6. 液壓馬達(dá)動(dòng)態(tài)分析圖2-6升降回路工作簡(jiǎn)化原理圖圖2-6所示為升降回路中泵-定量馬達(dá)回路簡(jiǎn)化原理圖。由定量馬達(dá)驅(qū)動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)。當(dāng)通過(guò)油門來(lái)改變泵的流量或馬

36、達(dá)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時(shí)，由于油液的壓縮性、負(fù)載的慣性和阻尼等因素的影響，會(huì)使回路內(nèi)各處的壓力和流量發(fā)生瞬時(shí)變化，使液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速出現(xiàn)加速或減速的瞬態(tài)過(guò)程。液壓馬達(dá)軸上的轉(zhuǎn)矩平衡方程為：式中：馬達(dá)排量和角速度； 回路進(jìn)油管壓力和背壓；折算到馬達(dá)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；粘性阻尼系數(shù)；外負(fù)載轉(zhuǎn)矩?；芈犯邏汗苈返牧髁窟B續(xù)性方程為：式中：泵的排量和角速度；回路的泄漏系數(shù)；高壓油路和油腔內(nèi)油液的體積；油液的體積模量。上兩式取增量，經(jīng)拉氏變換后整理得由上兩式可以作出升降回路泵-定量馬達(dá)回路的方框圖，并綜合成下式。-+圖2-7 升降回路泵-定量馬達(dá)回路方框圖負(fù)載轉(zhuǎn)矩tl恒定（即tl(s)=0）時(shí)以定量泵角速度

37、為輸入量的傳遞函數(shù)為輸入流量恒定（即=0）時(shí)以負(fù)載轉(zhuǎn)矩為輸入量的傳遞函數(shù)為其中和分別代表液壓回路元件的固有角頻率和阻尼比，其表達(dá)式為：由以上的公式可以看出變幅液壓缸可以簡(jiǎn)化成一個(gè)二階系統(tǒng)，它的特征方程式中的系數(shù)都是正值，因此一般來(lái)說(shuō)它是能夠穩(wěn)定工作的。這里分析液壓馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)特性，液壓馬達(dá)起動(dòng)時(shí)，負(fù)載恒定，輸入流量變化。此時(shí)，如果對(duì)液壓缸輸入一階躍流量，即，其中為常量，于是有：經(jīng)過(guò)反拉氏變換得到：由此可知，液壓馬達(dá)角速度速度圍繞在穩(wěn)態(tài)值上下波動(dòng)，并逐漸衰減趨向于穩(wěn)態(tài)值。阻尼比越大，則波動(dòng)越小。第三章 q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)flash仿真3.1 adobe flash簡(jiǎn)介flas

38、h是macromedia公司開發(fā)的一個(gè)優(yōu)秀的基于矢量圖形的交互式多媒體動(dòng)畫創(chuàng)作軟件。它通過(guò)符號(hào)、按鈕、層、幀、場(chǎng)景等一系列組合，能夠讓用戶將音樂(lè)、聲效、動(dòng)畫以及富有新意的界面融合在一起，制作出形式簡(jiǎn)潔、卻內(nèi)容豐富, 交互性強(qiáng)、極富感染力、高品質(zhì)的網(wǎng)頁(yè)動(dòng)態(tài)效果。它秉承了矢量繪圖軟件的所有優(yōu)點(diǎn)，能夠制作出聲色俱佳、互動(dòng)性高的動(dòng)畫效果，在cai課件制作中獲得了廣泛應(yīng)用。flash影片有3種元件類型：影片剪輯型、按鈕型和圖片型。flash影片的內(nèi)部組成元件是用層次結(jié)構(gòu)來(lái)組織和管理的。flash 影片及其影片剪輯型元件的顯示內(nèi)容是按時(shí)間和空間二維進(jìn)行組織和管理的。在時(shí)間維上, flash 影片及其內(nèi)部的

39、影片剪輯型元件通過(guò)時(shí)間線工具來(lái)控制和管理內(nèi)容隨時(shí)間的顯示順序。時(shí)間線上按一定間隔分成多個(gè)時(shí)間片段，每個(gè)時(shí)間片段顯示的內(nèi)容對(duì)應(yīng)1幀，沿時(shí)間線從左到右依次顯示各幀內(nèi)容。在空間維上，flash影片及其組成元件分層放置其顯示內(nèi)容，上層的內(nèi)容可覆蓋下層內(nèi)容。flash內(nèi)置actionscript腳本語(yǔ)言，它是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，可以使用actionscript控制flash中的元件(對(duì)象)，創(chuàng)建向?qū)Ш徒换ピ兀部梢詳U(kuò)展flash，使flash表現(xiàn)出強(qiáng)大的交互。腳本代碼可以通過(guò)每個(gè)影片剪輯元件的實(shí)例名稱訪問(wèn)其成員變量和函數(shù)。3.2 變幅機(jī)構(gòu)回路動(dòng)畫制作3.2.1 目標(biāo)液壓回路本節(jié)要實(shí)現(xiàn)的回路如圖3-1所

40、示，該回路中的液壓元件主要有齒輪泵、溢流閥、油箱、m型三位四通閥、單向順序閥組成的平衡閥以及液壓缸組成。3.2.2 回路元件的制作圖3-1變幅回路要模擬整個(gè)回路的運(yùn)動(dòng)，建立元件是首先要做的，也是非常重要的第一步。建立元件之前就要預(yù)先想要?jiǎng)赢嬕龀墒裁礃拥?，并根?jù)想象的效果建立元件。本回路制作的元件有油缸、齒輪泵、溢流閥、m型三位四通閥、可調(diào)節(jié)流閥、順序閥、單向閥以及液壓缸，其中只有齒輪泵由于在影片一開始就要開始轉(zhuǎn)動(dòng)并要求可以在任何時(shí)間控制它停止轉(zhuǎn)動(dòng)，所以必須建立為單獨(dú)的影片剪輯。筆者建立的元件效果如以下各圖所示，此處不詳述制作方法，因?yàn)檫@主要是flash矢量圖的繪制，在各類flash參考書中會(huì)

41、有詳細(xì)的繪制方法介紹。1. 單向閥：如圖3-2所示，該閥分為六個(gè)圖層繪制，分別為閥體、閥芯、彈簧、油腔、閥芯線以及閥體線。其中閥體、閥芯以及彈簧為單向閥運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的主要組成部分。閥芯線和閥體線是用于繪制閥體和閥 芯的線條，為了方便修改，建議全部保留。油腔為中間透明度為30%藍(lán)的部分，圖3-2 單向閥元件效果是系統(tǒng)回路動(dòng)畫里進(jìn)出油動(dòng)作制作的基礎(chǔ)。2. 液壓缸如圖3-3所示，液壓缸分為四個(gè)圖層繪制。分別為缸體、活塞、缸體線、和油腔。其中活塞由實(shí)體直接堆積成，所以并沒(méi)有所謂的活塞線。圖3-3 液壓缸元件效果3. 順序閥如圖3-4所示，順序閥的繪制分為六個(gè)圖層，具體基本上和單向閥一模一樣。圖3-4 順序

42、閥元件效果4. 安全閥如圖3-5所示，安全閥結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜一點(diǎn)，共有九個(gè)圖層。與單向閥相比，多出的圖層為調(diào)圖3-5 安全閥元件效果節(jié)螺釘、頂板和油腔線。其中前兩者為結(jié)構(gòu)上多出的部分。由于結(jié)構(gòu)相比復(fù)雜得多，在制作油腔時(shí)筆者將用于填充得到油腔的油腔線也保存下來(lái)了！5. m型三位四通閥圖3-6 m型三位四通閥元件效果m型三位四通閥元件的繪制比較麻煩，因?yàn)槿凰耐ㄩy有三種機(jī)能位置，所以其油腔也有三種。如圖中所看到的，該閥有中位油腔、左位油腔和右位油腔，分別對(duì)應(yīng)閥的三種機(jī)能位置的油腔。這是后面動(dòng)畫制作中油路動(dòng)畫制作的基礎(chǔ)。6. 齒輪泵圖3-7 齒輪泵元件效果前面已經(jīng)提到，由于齒輪泵的控制要求比較高，所以齒

43、輪泵制作為影片剪輯，該影片剪輯共由60幀組成，圖3-7中的齒輪分別為第2、20、40、60幀的截圖，可以看到第60幀的圖形和第2幀相同，表明齒輪轉(zhuǎn)完一圈。通過(guò)循環(huán)播放即可實(shí)現(xiàn)齒輪不停轉(zhuǎn)動(dòng)的效果。為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果，在第1幀上加有stop()；第60幀上加有g(shù)otoandplay(2)。3.2.3 變幅回路動(dòng)畫制作圖3-8 變幅回路中位機(jī)能如圖3-8變幅回路動(dòng)畫共有20個(gè)圖層，186幀。其中中位機(jī)能動(dòng)畫有42幀，左位有73幀，右位機(jī)能動(dòng)畫有71幀。在每一個(gè)位置機(jī)能的第1幀和最后一幀都加上stop()語(yǔ)句。中位機(jī)能：換向閥處于中位，安全閥不打開，油液經(jīng)齒輪泵流回油箱。進(jìn)油動(dòng)畫通過(guò)進(jìn)油圖層實(shí)現(xiàn)，如上圖

44、所示，進(jìn)油圖層全部為關(guān)鍵幀，通過(guò)逐幀擦涂實(shí)現(xiàn)，具體每幀的情況可以通過(guò)動(dòng)畫中的逐幀觀看功能按鈕逐幀查看。圖3-9 變幅回路動(dòng)畫截圖圖3-10 變幅回路右位回路右位回路：如圖3-10所示，右位回路動(dòng)畫從43幀到115幀。進(jìn)油層仍然全部為關(guān)鍵幀，通過(guò)逐幀擦涂實(shí)現(xiàn)；在第81幀到90幀通過(guò)補(bǔ)間實(shí)現(xiàn)單向閥的打開動(dòng)畫效果；第104幀開始變幅液壓缸開始運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)升臂功能，同樣是通過(guò)補(bǔ)間動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)。最后在第104幀插入文字“升臂”從而使動(dòng)畫播放過(guò)程中，變幅缸開始運(yùn)動(dòng)時(shí)同時(shí)顯示“升臂”提示字樣。圖3-11 變幅回路左位回路左位回路：如圖3-11所示，左位回路的動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)為從第116幀到185幀。在137到142幀之間

45、，順序閥打開，動(dòng)畫效果通過(guò)補(bǔ)間實(shí)現(xiàn)。從140幀開始變幅液壓缸開始運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)落臂功能，同樣是通過(guò)補(bǔ)間動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)。最后在第140幀插入文字“落臂”從而使動(dòng)畫播放過(guò)程中，變幅缸開始運(yùn)動(dòng)時(shí)同時(shí)顯示“落臂”提示字樣。3.2.4 變幅回路計(jì)算功能實(shí)現(xiàn)影片剪輯制作圖3-12 計(jì)算功能影片剪輯共有3個(gè)圖層，3幀，每一幀都加上stop()語(yǔ)句。第一幀放置由matlab生成的圖片和參數(shù)計(jì)算、回路圖兩個(gè)按鈕；該界面主要是顯示在正常范圍內(nèi)的升臂速度流量圖、升臂速度電機(jī)轉(zhuǎn)速圖、負(fù)載壓力圖并提供進(jìn)入其它兩個(gè)界面的操作按鈕。matlab繪圖程序如下：clear;x=0.23:0.01/100:0.32;x1=5:0.01:2

46、2.72;y1=187*x;y2=4700*x;y3=(4000*x1-11157.99)/12462.66;subplot(1,3,1);plot(x,y1,r);axis(0.23,0.32,0,80);xlabel(升臂速度(m/s);ylabel(流量(l/min);title(升臂速度-流量);subplot(1,3,2);plot(x,y2,r);axis(0.23,0.32,1000,1600);xlabel(升臂速度(m/s);ylabel(電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min);title(升臂速度-電機(jī)轉(zhuǎn)速);subplot(1,3,3);plot(x1,y3,r);axis(5,22.7

47、2,0.7,6.4);xlabel(m/s);ylabel(電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min);title(升臂速度-電機(jī)轉(zhuǎn)速);控制按鈕上添加的腳本非常簡(jiǎn)單：參數(shù)計(jì)算按鈕上為：on (press) gotoandplay(2);回路圖按鈕上為：on (press) gotoandplay(3);第二幀如圖3-13所示放置計(jì)算界面和計(jì)算、置零、返回三個(gè)按鈕；計(jì)算界面的制作方法是添加三個(gè)輸入文本框分別輸入升臂速度、落臂速度和負(fù)載并分別賦變量名為a、b、c。另外添加三個(gè)動(dòng)態(tài)文本框，用以顯示流量、轉(zhuǎn)速和壓力的計(jì)算結(jié)果并分別賦變量名為p1、p2、p3。圖3-13 計(jì)算界面控制按鈕上需要添加一些語(yǔ)句：計(jì)算按鈕上的腳

48、本為：on (release, keypress ) if (a=0.23 & a=0.36 & b=5 & c=22.72) p3 = (4000*c-11157.99)/12462.66; else p3 = 負(fù)載錯(cuò)誤;功能是按下按鈕時(shí)判斷輸入是否正確，如果輸入量不在正確范圍內(nèi)則在相應(yīng)的位置提示輸入錯(cuò)誤；如果輸入正確，則通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算給出結(jié)果。置零按鈕上的腳本為：on (release) a=0;b=0;c=0;p1=0;p2=0;p3=0;作用是在按鈕按下后，將所有輸入框和顯示框的內(nèi)容全部重新置零。返回按鈕上的腳本為：on (press) gotoandplay(3);功能是回到第一幀的

49、界面。第三幀放置通過(guò)autocad繪制的回路圖和返回按鈕。變幅回路圖在本節(jié)最開始已經(jīng)給出，即目標(biāo)回路圖，方便使用者對(duì)比原理圖觀看動(dòng)畫。返回按鈕功能和腳本都和第二幀上的返回按鈕相同，可以直接復(fù)制使用。3.3 升降回路動(dòng)畫制作3.3.1 目標(biāo)液壓回路本節(jié)要實(shí)現(xiàn)的回路如圖3-14所示，該回路中的液壓元件主要有齒輪泵、溢流閥、油箱、m型三位四通閥、單向順序閥組成的平衡閥以及液壓馬達(dá)組成。3.3.2 回路元件的制作圖3-14升降機(jī)構(gòu)液壓回路該回路除將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的液壓馬達(dá)與變幅回路不同之外，其它全部相同，所以齒輪泵、溢流閥等元件均可直接使用前面已經(jīng)制作的元件。至于液壓馬達(dá)，本文中選擇的是內(nèi)曲線馬達(dá)

50、，本節(jié)只演示該馬達(dá)的元件制作。由于馬達(dá)的控制功能需求，馬達(dá)元件同樣制作為影片剪輯元件。在左位和右位兩種不同的位置機(jī)能下，馬達(dá)的工作狀態(tài)不同，所以為完整演示回路中馬達(dá)的動(dòng)作，需要分別制作相應(yīng)位置機(jī)能下的馬達(dá)動(dòng)畫。左位馬達(dá)：圖3-15 左位液壓馬達(dá)如圖3-15所示，左位液壓馬達(dá)動(dòng)畫共12個(gè)圖層，45幀。其中110幀是單純的進(jìn)油；第11幀液壓馬達(dá)開始工作，并繼續(xù)進(jìn)油，填補(bǔ)空的油腔，到第27幀為止，油腔全部被油液充滿；從第27幀開始液壓馬達(dá)繼續(xù)工作，油液開始從出油管流出，這一效果將在整體動(dòng)畫中通過(guò)幀頻和時(shí)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)；為實(shí)現(xiàn)進(jìn)油后動(dòng)畫持續(xù)循環(huán)，需要在第45幀上添加腳本“gotoandplay(27)；”，為使動(dòng)畫可以被控制在特定時(shí)刻開始播放，需要在第一幀上添加腳本“stop();”。該動(dòng)畫雖然簡(jiǎn)單，但制作過(guò)程相對(duì)是比較繁雜的，從圖中可以看到活塞、閥體、球體、活塞進(jìn)油、活塞油腔、進(jìn)油、出油等圖層的畫面均在逐幀變化，需要通過(guò)逐幀制作來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以在制作之前一定要預(yù)想好是要實(shí)現(xiàn)怎樣的效果，不然最后做完發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，修改起來(lái)是比較麻煩的！圖3-15中的馬達(dá)工作截圖分另為第1、10、27幀的畫面。右位馬達(dá)：圖3-16 右位液壓馬達(dá)右位液壓馬達(dá)動(dòng)畫的制作過(guò)程和左位一樣，只是逐幀動(dòng)畫里顯示的動(dòng)作不一樣。進(jìn)出油口做一個(gè)顛倒。如圖3-16所示，該動(dòng)畫共12個(gè)圖層，45幀。110幀進(jìn)油；11幀開始液壓