1、毕业设计（论文）1溢流桥控制液压马达刹车回路的动画演示第一部分：液压回路的结构特点和动作特性液压制动的优点是：作用滞后时间较短(0103s)；工作压力高(可达1020MPa)，因而轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构( 或制动块的压紧机构)，而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小；机械效率较高(液压系统有自润滑作用)。液压制动的主要缺点是过度受热后，部分制动液汽化，在管路中形成气泡，严重影响液压传输，使制动系效能降低，甚至完全失效。图 1、溢流桥控制液压马达制动回路图全液压制动系统由：充液阀、蓄能器、脚踏阀、钳盘制动器（或其他形式的制动器） ，以及制动尾灯开关，压力
2、开关等组成。压力油经由充液阀向蓄能器供油后，一路进入脚踏阀，脚踏阀实际上为一个脚踩的比例换向阀，然后进入轮胎旁的制动器。当制动力不够时可由蓄能器短时供油。还有一种是气推液形毕业设计（论文）2式的刹车。由发动机上的真空助力泵产生压力气体，推动刹车油缸，刹车油壶的右进入刹车油缸，起到增力的目的，然后进入制动器中。目前大多数制动器为碟刹，而不是鼓刹。如图 1 所示：该回路是用溢流桥控制的液压马达制动回路图。该溢流桥控制的液压马达制动回路结构特点：该溢流桥控制的液压马达制动回路。由一个双向定量液压马达、四个单向阀、一个溢流阀、一个三位四通电磁换向阀和一台带有进出油压力显示的液压源泵站组成，其中电气部分
3、包括了控制马达正反转需要的两套开关线圈指示灯线路系统。马达未启动，当按下标签为 L 的按键开关（常开）时，地磁线圈 A 得电，意味着三位四通电磁换向阀的标签为 A 的电磁铁得电，三位四通电磁换向阀处于左工位工作，压力油经液压源泵站经过三位四通电磁换向阀的左工位到液压马达的右侧，由右侧进口进入马达，驱动马达输出功率，这时马达平稳工作。马达未启动，当按下标签为 R 的按键开关（常开）时，地磁线圈 B 得电，意味着三位四通电磁换向阀的标签为 B 的电磁铁得电，三位四通电磁换向阀处于右工位工作，压力油经液压源泵站经过三位四通电磁换向阀的右工位到液压马达的左侧，由左侧进口进入马达，驱动马达输出功率，这时
4、马达也平稳工作。当马达由平稳转动要提车时，两个按键开关（常开）都断开，电路系统中的两个电磁铁都不得电，三位四通电磁换向阀处于中位工作，压力油经液压源泵站经过三位四通电磁换向阀的中位又回到了油箱里，液压源不做功。液压马达在惯性作用下有继续转动的趋势，它此时所排出的高压油经单向阀由溢流阀限压，另一侧靠单向阀从油箱吸油。该回路中的溢流阀既限制了换向阀回中位时引起的液压冲击，又可以使马达平稳制动。适当调节溢流阀的压力，可以调节马达的制动性能。该溢流桥控制的液压马达制动回路运动特性：采用溢流桥可实现马达的制动。当换向阀回中位时，液压马达在惯性作用下有继续转动的趋势，它此时所排出的高压油经单向阀由溢流阀限
5、压，另一侧靠单向阀从油箱吸油。该回路中的溢流阀既限制了换向阀回中位时引起的液压冲击，又可以使马达平稳制动。还需指出，图中溢流桥出入口的四个单向阀，除构成制动油路外，还起到对马毕业设计（论文）3达的自吸补油作用。第二部分：仿真动画的制作过程FluidSIM 机 电 液 一 体 化 仿 真 分 析 软 件 简 介 ：FluidSIM 软 件 由 德 国 Festo 公 司 Didactic 教 学 部 门 和 Paderborn 大学 联 合 开 发 ， 是 专 门 用 于 液 压 与 气 压 传 动 的 教 学 软 件 ， FuidSIM 软 件 分 两个 软 件 ， 其 中 FluidSIM-
6、H 用 于 液 压 传 动 教 学 ， 而 FluidSIM-P 用 于 气 压 传动 教 学 。 。 FluidSIM 软 件 的 主 要 特 征 是 1） CAD 功 能 和 仿 真 功 能 紧 密 联 系 在 一 起 。 FluidSIM 软 件 符 合 DIN 电 气液 压 （ 气 压 ） 回 路 图 绘 制 标 准 ， CAD 功 能 是 专 门 针 对 流 体 而 特 殊 设 计 的 ，例 如 在 绘 图 过 程 中 ， FluidSIM 软 件 将 检 查 各 元 件 之 间 连 接 是 否 可 行 。 最 重要 的 是 可 对 基 于 元 件 物 理 模 型 的 回 路 图 进
7、 行 实 际 仿 真 ， 并 有 元 件 的 状 态 图 显示 ， 这 样 就 使 回 路 图 绘 制 和 相 应 液 压 （ 气 压 ） 系 统 仿 真 相 一 致 ， 从 而 能 够 在设 计 完 回 路 后 ， 验 证 设 计 的 正 确 性 ， 并 演 示 回 路 动 作 过 程 。 2） 系 统 学 习 的 概 念 。 FluidSIM 软 件 可 用 来 自 学 、 教 学 和 多 媒 体 教 学 液压 （ 气 压 ） 技 术 知 识 。 液 压 （ 气 压 ） 元 件 可 以 通 过 文 本 说 明 、 图 形 以 及 介 绍其 工 作 原 理 的 动 画 来 描 述 ； 各 种
8、 练 习 和 教 学 影 片 讲 授 了 重 要 回 路 和 液 压 （ 气压 ） 元 件 的 使 用 方 法 。 3） 可 设 计 和 液 压 气 动 回 路 相 配 套 的 电 气 控 制 回 路 。 弥 补 了 以 前 液 压 与气 动 教 学 中 ， 学 生 只 见 液 压 （ 气 压 ） 回 路 不 见 电 气 回 路 ， 从 而 不 明 白 各 种 开关 和 阀 动 作 过 程 的 弊 病 。 电 气 液 压 （ 气 压 ） 回 路 同 时 设 计 与 仿 真 ， 提 高 学生 对 电 气 动 、 电 液 压 的 认 识 和 实 际 应 用 能 力 。 FluidSIM 软 件 用
9、 户 界 面 直 观 ， 采 用 类 似 画 图 软 件 似 的 图 形 操 作 界 面 ， 拖拉 图 标 进 行 设 计 ， 面 向 对 象 设 置 参 数 ， 易 于 学 习 ， 用 户 可 以 很 快 地 学 会 绘 制电 气 液 压 （ 气 压 ） 回 路 图 ， 并 对 其 进 行 仿 真 。回路系统的搭建制作：假定已经安装好了 FluidSIM 机 电 液 一 体 化 仿 真 分 析 软 件 。选 择 开 始 菜 单 -所 有 程 序 Festo DidacticFluidSIM-H3.5 打 开毕业设计（论文）4FluidSIM 机 电 液 一 体 化 仿 真 分 析 软 件 ；
10、 单 击 新建按钮，新建了一个仿真文件。如下图所示：按住左侧元件库中的液压马达图标，拖动到刚才新建文件的空白处，于是我们创建了一个双向定量液压马达模型；右击刚刚创建好的模型，在弹出的下拉列表中选择旋转 90 度，如下图所示：按住左侧元件库中的溢流阀图标，拖动到文件的合适位置，创建溢流阀模毕业设计（论文）5型。双击溢流阀模型，在弹出的溢流阀对话框中把压力设置为 12Mpa。如下图所示：按住左侧元件库中的 n 位四通换向阀图标，拖动到文件的合适位置，创建一个换向阀模型。双击创建的模型，弹出配置换向阀结构对话框，如下图所示：在左端驱动中勾选弹簧复位，控制方式选择液控电控旁边的小三角，在下拉列表中选择
11、电磁铁图标；右端驱动设置和左端驱动相同。阀体栏中第一个工位选择交叉工位，第二个工位（也就是静止位置）选择囧型工位，第三个工位选择平行工位，点击确定。配置换向阀结构对话框设置如下图所示：毕业设计（论文）6双击创建好的三位四通电磁换向阀左端电磁铁小圆圈，在弹出的标签对话框中输入字母 A，同理在双击创建好的三位四通电磁换向阀左端电磁铁小圆圈，在弹出的标签对话框中输入字母 B。按住左侧元件库中的单向阀图标，拖动到合适位置，创建单向阀模型，利用右键选择功能和 shift 选择复制功能，创建 4 个单向阀模型，注意单向阀的开口方向，单向阀的布置如下图所示：在溢流阀底部合适的位置创建一邮箱模型（方法略） 。
12、拖动液压源泵站到合适位置，为系统创建液压油源模型。双击泵站模型，在弹出的液压源对话框中，把工作压力设置为 12mpa 点击确定。毕业设计（论文）7为了保证系统仿真时不出现错误信息，要求系统创建的模型各个接口处都应该是闭合，所以，这里有必要创建一个压力表模型，一来可以方便的完成闭合液压油源的多余接口，二来，还可以提供一个回油压力的显示渠道。当然在理想的仿真系统中，如果没有特意设置的背压的话，回油压力一般是等于 0 的。按住左侧元件库中的压力表图标，拖动到液压油源的合适位置，给系统的压力油源设置一个回油压力表。至此，我们已经创建好了所有的液压部分的元件模型，如下图所示：系统的管路搭建：按照前面所述
13、的溢流桥控制的液压马达制动回路结构特点，依次给创建好的液压元件连接管路， （方法点击各个液压元件旁边的小圆点，靠近时为绿色显示，拖动到想要连接的液压元件旁边的小圆点上）如果管路位置不合理，还可以通过拖动的方法来改变管路的位置。毕业设计（论文）8创建系统电气控制系统：根据需要分别拖动+24 伏和 0 伏电源电压、两个按钮开关（常开） 、两个电磁线圈和两只电灯泡到合适位置，创建电气控制回路。并把这些电气元件连接起来，构成系统的电气控制回路。双击左侧按钮开关在弹出的标签中输入字母 L，双击这一路上的电磁线圈，在弹出的标签对话框中输入字母 A；双击右侧按钮开关在弹出的标签中输入字母 R，双击这一路上的
14、电磁线圈，在弹出的标签对话框中输入字母 B。至此，我们完成了整个溢流桥控制的液压马达制动回路的创建工作。如下图所示：毕业设计（论文）9回路系统的模拟仿真：点击播放按钮开始溢流桥控制的液压马达制动回路的仿真。鼠标移动到按钮开关（常开）L 附件，常按按钮 L，则系统工作状态如下图所示：毕业设计（论文）10鼠标移动到按钮开关（常开）R 附件，常按按钮 R，则系统工作状态如下图所示：当换向阀回中位时，液压马达在惯性作用下有继续转动的趋势，它此时所排出的高压油经单向阀由溢流阀限压，另一侧靠单向阀从油箱吸油。该回路中的溢流阀既限制了换向阀回中位时引起的液压冲击，又可以使马达平稳制动。还需指出，图中溢流桥出
15、入口的四个单向阀，除构成制动油路外，还起到对马达的自吸补油作用。第三部分：制作总结通过本次溢流桥控制的液压马达制动回路的制作和仿真，我们初步了解了溢流桥控制的液压马达制动回路的功能和机理，并初步了解和掌握了 FluidSIM机 电 液 一 体 化 仿 真 分 析 软 件 的 初 步 应 用 。液压制动的优点是：作用滞后时间较短(0 10 3s)；工作压力高 (可达 1020MPa)，因而轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构(或制动块的压紧机构)，而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小；机械效率较高(液压系统有自润滑作用) 。全液压制动系统由：充液阀、蓄能器、脚踏阀、钳盘制动器（或其他形
