图水罐受力分析图根据图,得方程当时,剪应力取得最大值由机械设计实用手册,知钢板厚度时,鉴于常压容器压力较小,储存介质的危害程度也较小,因此钢板的安全系数取。。取。取横梁段为研究对象,假设其尺寸为,对于矩形横梁,最大切应力为平均切应力的.倍。所以,强度符合要求。.水泵的选型计算根据清洗车通用技术条件规定,清洗车基本参数见表所示表清洗车基本参数序号项目参数值清洗路面清洗管道清洗墙面清洗水压力,.清洗水流量,清洗宽度,清洗车宽度根据高压水射流清洗作业安全规范知,工作压力在到的水射流,属于高压水射流,设备主机多采用高压往复泵。结合本次设计,确定高压清洗车水泵的清洗压力为,清洗水流量在至,采用高压往复泵。因此,通过调研分析以及参考现在市场上高压清洗车高压水泵的使用状况,考虑各种泵的使用情况条件以及质量保证,初选上海耀登机电设备有限公司生产的系列高压水泵和山东潍坊生建集团生产的型高压水泵为参考。两款泵的参数比较见表.所示表水泵参数比较型号流量进口压力出口压力转速要求功率根据清洗车通用技术条件规定,清洗车的轴功率要小于等于发动机铭牌功率的,其余的作为储备功率。根据公式式中水泵所需发动机功率泵的轴功率发动机附件系数常取.标定功率换算系数常取.离合器传动效率常取.取力器传动效率常取.水泵传动轴传动效率常取.高压泵轴功率计算.高压泵轴功率计算.通过计算功率均符合要求,但是由于高压泵的功率要求偏大,能满足条件的取力器很少,而且尺寸也都会偏大。如果采用这款泵,通过转速计算,需要采用变速器上盖取力,但这种取力方式多用于消防车上,对于本次改装不适用。所以,本次改装高压水泵采用高压泵。.取力装置的分析计算由于绝大多数专用汽车上的的专用设备都是以汽车自身的发动机为动力源。本次改装,高压水泵和液压泵通过取力器获得动力,带动专用工作装置进行工作。因此,取力装置的选取显得尤为重要。通过水泵的选型计算,选用型高压水泵。确定取力器的传动比式中发动机额定转速专用工作装置转速同理,液压泵取力器传动比为通过转速计算的传动比过于偏大,普通取力器难以满足要求。在此考虑采用变速器侧盖取力,由于在设计变速器时已经考虑了动力输出,因而般在变速器的左侧和右侧都留有标准的取力窗口。也有专门生产与之配套的取力器厂家,因而这样的取力器较常用。并且,这种取力形式般都是从变速器的中间轴上的齿轮取力,因而在传动路线上经过了变速器对常啮合齿轮的减速,所以,取力器输出轴的转速总是低于发动机的转速,传动比也会有所降低,便于取力器的选取。由于所选高压水泵功率为,选用的取力器的功率输出要能满足水泵的需求。经过调研分析,考虑选取湖北云梦新宇齿轮箱制造有限公司的型型取力器。该公司为东风汽车生产配套取力器,取力器挂挡灵活定位准确没有脱档和卡滞的现象,工作时无异响。其相关参数见表表取力器参数表型号额定输入转矩输入功率速比定位销孔联接轴径直径法兰盘螺柱孔操纵方式总成干质量外形尺寸气动气动由于水泵属于平方转矩负载,根据经验公式式中水泵额定转矩水泵轴功率,取.水泵额定转速,取所以取力器输出转矩为所以,取力器输出转矩能能满足水泵转矩要求。.液压阀的选取水路系统中选择合适的液压阀,是使系统的设计合理,性能优良,安装维修方便,并保证系统正常工作的重要条件。方向控制阀的选取清洗水经高压水泵后需要通过降压节流来完成低压清洗作业。低压清洗主要用于清洗壁面墙面用。根据清洗车通用技术条件规定,本次改装确定低压水路清洗要求为,。为达到降压节流的效果,为此可考虑加装调速阀进行降压节流,技术参数见表所示表调速阀参数型号通径额定压力最高使用压力最大流量最低工作压力.溢流阀的选取根据清洗车通用技术条件规定,高压水泵出水口处应设置安全装置,保证高压水泵的稳定工作。先导式溢流阀是常用于高压大流量时的溢流定压和稳压元件。因此考虑加装先导式溢流阀,该阀具有压力高,调压性能平稳,最低调节压力低和调压范围大的特点。技术参数见表所示表溢流阀技术参数型号通径调压范围额定流量公称流量水路计算由于水在流经管路时会受到水路管壁的摩擦,所以水压会有压力损失。因此,需要对水路进行压力损失计算。水路压力损失分析水泵以及冷却器的各项参数如表表所示冷却器允许回油流量.由油水流量,可知水的流量等于油的流量,当冷却器水流量小于时,水的压降则不会超过.。表高压水泵各项参数高压水泵流量高压水泵进口尺寸.冷却器液压油流量冷却器所需水流量冷却器水侧进口尺寸冷却器油侧进口尺寸冷却器技术参数如表所示表冷却器技术参数表冷却器油水流量比水的运动粘度水的比重水路压力损失计算由雷诺数可知,在液体粘度管道内径定的条件下,雷诺数的大小与流量成正比。溶液在管道内的流速此时雷诺系数求得沿程阻力系数水在喷出前沿程压力损失为经油水泵和冷却器之后水的压力损失所以水经过水泵冷却器之后压力降低很小,可以忽略不计。第章液压系统的选型计算为保证前端喷水架往复运动进行清洗作业,高压清洗车可加装液压装置进行控制。根据清洗车通用技术条件规定清洗路面装置的清洗宽度需要大于等于清洗车宽度。结合本次改装,前端喷水架的移动范围要大于等于.,取喷水架移动范围为.。目前,常用实现往复运动装置多为液压缸,常用液压缸的特点及适用场合见表表液压缸类型特点及适用场合名称特点适用场合双活塞杆液压缸双向运动双向工作的往复运动单活塞杆液压缸有效工作面积大双向不对称往复不对称的直线运动。差动连接可实现快进,当时往复速度相等柱塞缸结构简单,制造工艺性好单向工作,靠重力或其他外力返回摆动缸单叶片式,转角小于度双叶片式,转角小于度小于度的摆动运动小于度的摆动运动根据各类液压缸的特点以及适用场合以及经济性的考虑,本次改装采用单活塞杆液压缸。这种缸有效工作面积大,速度稳定,可实现大范围面积的清洗,改善清洗效果,能符合本次改装设计要求。.确定液压系统主要参数初选系统压力系统压力选定是否合理,直接关系到整个系统设计的合理程度。在液压系统功率定情况下,若系统压力选的过低,则液压元辅件的尺寸和重量就增加,系统造价也相应增加若系统压力选的较高,则液压设备的质量尺寸和造价会相应降低。例如,飞机液压系统的压力从提高到,则其重量下降约,所占体积将减小。然而,若系统压力选用过高,由于对制造液压元辅件的材质密封制造精度等要求的提高,反而会增大或增加液压设备的尺寸重量和造价,其系统效率和适用寿命也会相应下降,因此不能味追求高压。表.是目前我国几类机器常用的系统工作压力,它反映了这些系统的特点和经验,可参照选用。根据表的要求以及实际情况要求,对于本次改装初选液压系统压力为。表几类机器常用系统压力设备类型机床农业机械,小型工程机械,工程机械的辅助机构液压机,中大型挖掘机,重型机械,起重运输机械等磨床组合机床龙门刨床拉床系统压力.确定液压缸尺寸根据表表,可确定活塞杆的杆径比与往返速比。表液压缸工作压力与活塞杆直径液压缸工作压力﹥推荐活塞杆直径.表液压缸往复速度比推荐值工作压力.﹥往返速度比,当液压缸往复运动速度比有定要求时,即由下式计算式中液压缸速度比液压缸杆径比液压缸的选取需要尺寸参数,可通过确定杆径比确定尺寸范围。而杆径比还常常按液压缸的往返速比的要求来选取,其经验数据如表所示表液压缸常用往返速比选择调速方式及油路循环方式调速方式的选择由于机器所使用的原动机的不同,其液压传动系统中,驱动液压泵的原动机分为电动机和内燃机两种不同的形式。这就使得其液压系统的调速方式也相应有液压和油门两种不同的调速方案供选用。如机床液压机等机械,般用电动机作原动机,液压系统只能采用液压调速。工程机械农业机械多采用内燃机作原动机,其液压系统即可采用油门调速又可采用液压调速。液压调速又分为节流调速容积调速和容积节流调速三大类。对于压力较低功率较小负载变化不大工作平稳性要求不高的场合,宜选用节流阀调速回路功率较小负载变化较大速度稳定性要求较高的场合,宜采用调速阀调速回路功率中等的场合,要求温升较小时,可采用容积调速既要温升小,又要工作稳定性较好时,宜采用容积节流调速功率较大,要求温升小而稳定性要求不高的情况,宜采用容积调速回路。结合本次改装特点,采用液压调速中的节流调速回路。油路循环方式的选择液压系统的油路循环方式有开式和闭式两种。开式与闭式系统的比较见表表开式与闭式系统的比较循环方式开式闭式适应工况般均能适应,台液压泵可向多个执行元件供油限于要求换向平稳换向速度高的部分容积调速系统。般台液压泵只能向个执行元件供油结构特点和造价结构简单,造价低结构复杂,造价高散热散热好,但油箱较大散热差,常用辅助液压泵换油冷却抗污染能力较差,可采用压力油箱来改善较好,但油液过滤要求较高管路损失及效率管路损失大,用节流调速时,效率低管路损失较小,容积调速时效率较高由于本次改装采用了节流调速,选用开式油路循环形式。.液压元件的选择液压缸的选取液压缸的选取主要以前面选取的液压缸的压力以及尺寸作为依据,从现有国产标准液压缸,包括工程冶金车辆农机等四大系列若干种规格中,确定具体的型号规格。考虑选择武汉油缸厂生产的基本型液压缸,其参数见表。表基本型液压缸型号及技术参数型号缸径杆径最低工作速度最高工作速度额定压力.最大行程推力拉力型液压泵的选取.确定液压泵的工作压力液压泵的最大工作压力式中执行元件的最大工作压力液压泵出口到执行元件入口之间的压力损失。初算时按经验数据选取管路简单流速不大的取。需要指出的是,选取液压泵的额定压力应比系统的最高压力大到,使液压泵具有定的压力储备。高压系统压力储备取小值,中低压系统取大值。.确定液压泵流量确定液压缸的最大流量