淺談快速運動回路的有效教學(xué)

摘 要：快速運動回路在對口單招液壓試題中占有一定的比重，充分理解回路中如何實現(xiàn)快速運動非常重要。通過視頻動畫，知識學(xué)習(xí)與鞏固，動手模擬操作，提高學(xué)習(xí)效率。快速運動回路的作用是使執(zhí)行元件獲得所需要的最大工作速度，減少機械空程時間，提高工作效率。例如，機床上工作部件的空行程一般需作快速運動。讓學(xué)生結(jié)合實際，對回路有充分認(rèn)識。實現(xiàn)快速運動可以有幾種方法，有液壓缸差動連接的快速運動回路、雙泵供油的快速運動回路、蓄能器快速運動回路等。

關(guān)鍵詞：快速運動回路；差動連接；雙泵供油；蓄能器

一、以視頻動畫導(dǎo)入，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

雖然前面我們學(xué)習(xí)了液壓基本元件，但對于回路的動作學(xué)生不是很清楚。如果只讓學(xué)生看回路圖，比較抽象，不易理解。利用多媒體給學(xué)生播放回路的動作視頻，吸引學(xué)生的注意力，同時引發(fā)學(xué)生思考。在這樣的回路中，各個元件是不是都認(rèn)識？元件的作用有什么？結(jié)合我們前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生能否很熟練地說出來？看了視頻后，學(xué)生能很清楚地知道，當(dāng)電磁換向閥左位通電，左位接入系統(tǒng)，液壓泵泵油，液壓油經(jīng)過換向閥左位，進入液壓缸的左腔，推動活塞向右移動。學(xué)生對于回路的過程一目了然。那什么是差動連接呢？有什么作用呢？

二、通過模擬連接，學(xué)習(xí)快速運動回路

1.液壓缸差動連接的快速運動回路

換向閥2處于圖1原位時，液壓泵1輸出的液壓油同時與液壓缸3的左右兩腔相通，兩腔壓力相等。由于液壓缸無桿腔的有效面積A1大于有桿腔的有效面積A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，導(dǎo)致活塞向右運動。

圖1 圖2

于是無桿腔排出的油液與泵1輸出的油液合流進入無桿腔，即在不增加泵流量的前提下增加了供給無桿腔的油液量，使活塞快速向右運動。那快速運動的速度V3是多少呢？

qv1=qv+qv2 V3A1=qv+V3A2

有時仍不能滿足快速運動的要求，常常要求和其他方法（如，限壓式變量泵）聯(lián)合使用。

2.雙泵供油的快速運動回路

當(dāng)換向閥6處于圖2位置，并且由于外負(fù)載很小，使系統(tǒng)壓力低于順序閥3的調(diào)定壓力時，兩個泵同時向系統(tǒng)供油，活塞快速向右運動；

注意：順序閥3的調(diào)定壓力至少應(yīng)比溢流閥5的調(diào)定壓力低10%～20%。

大流量泵1的卸荷減少了動力消耗，回路效率較高。這種回路常用在執(zhí)行元件快進和工進速度相差較大的場合，特別是在機床中得到了廣泛的應(yīng)用。

由以上可以看出，要控制缸和馬達(dá)的速度，可以通過改變流入流量來實現(xiàn)，也可以通過改變排量來實現(xiàn)。對于液壓缸來說，通過改變其有效作用面積A（相當(dāng)于排量）來調(diào)速是不現(xiàn)實的，一般只能用改變流量的方法來調(diào)速。對變量馬達(dá)來說，調(diào)速既可以改變流量，也可改變馬達(dá)排量。

通過模擬連接，加強學(xué)生對快速運動回路的理解，對回路中的液壓元件的作用更加深刻。

三、強化訓(xùn)練，學(xué)以致用

已知元件7的調(diào)定壓力為4Mpa，元件8的調(diào)定壓力為2Mpa，夾緊缸14無桿腔的有效面積為100 cm2，進給缸無桿腔的有腔的有效面積為400 cm2，液壓泵的額定壓力為6.3Mpa，額定流量為10.5×10-4m3/s，試根據(jù)其工作循環(huán)，分析工作過程，讀懂該系統(tǒng)并回答下列問題：

（1）元件6和7的組件、8的名稱分別是________________、____________；

（2）根據(jù)工作循環(huán)，可知元件7的作用是______________，元件13的作用是_______________；

（3）在該系統(tǒng)中，進給缸的最大夾緊力為__________KN；

（4）在該系統(tǒng)中，進給缸快進時的速度為__________。

在計算快進速度時，我們要巧用快進的速度公式。有效作用面積其實就是活塞桿的面積。學(xué)生在計算時要能夠想到這一點，可以節(jié)省一定的計算量。

參考文獻(xiàn)：

蘭建設(shè).液壓與氣壓傳動.高等教育出版社，2010-01.

編輯 馬燕萍