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YA2 和 YA3 都不得电时 ,换向阀6处于中位 ,此时 ,油缸13 和14 的活塞位置被锁定 ,不能移动. 相对应两举升臂也就停止不动.
§5. 3. 3 补油回路
假如液压油无泄漏 ,而油缸的设计和制造精度又达到要求的话 ,以上回路足以保证两举升臂的同步上升和下降. 但由于泄漏不可避免 ,油缸和活塞之间、两油缸之间的管路联结等处 ,都会产生一定的泄漏. 压力越大、使用的时间越长 ,泄漏就会越厉害. 由于液压油的泄漏 ,两活塞的移动必将产生误差. 随着时间的推移 ,误差不断累计. 当累计达到一定程度 ,就会超出两举升臂允许的高度误差. 为了使两举升臂能够长时间的同步运行 ,必须消除这种同步误差. 由于误差主要是由液压油泄漏引起的 ,所以我们设计了补油回路.补油回路由两个二位三通电磁阀10 和11、液控单向阀12、溢流阀7 及行程开关15 和16 组成. 行程开关15 和16 安装在举升机两侧举升臂行程的最上端. 当换向阀6 左位工作 ,油缸13 14的活塞在液压油的驱动下同时上升 ,假若两活塞完全同步 ,同时到达最高点 ,两行程开关同时接通 ,补油回路不工作. 若液压缸13 的活塞首先到达最高点 ,行程开关15被接通 ,但缸14却未到达顶点 ,开关 16仍处于断开状态 ,则电磁铁 YA4 得电 ,二位三通电磁阀 10 右位工作 ,液压油通过电磁阀 10右位和液控单向阀12 向液压缸14 下腔补油 ,使缸14的活塞继续上行 ,直到到达最高点.当达到最高点时 ,行程开关16 也被接通 ,电磁铁YA2和 YA4 同时失电 ,三位四通阀6 回到中位 ,二位三通阀10
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也返回左位 ,液控单向阀 12 闭合 补油结束. 反之 ,若缸 14 活塞首先到达行程的最高点 ,而缸13活塞还未到达时 ,行程开关16 导通但15仍处于断开状态 ,电磁阀 YA5 得电 ,其上位工作 ,压力油通过阀 11 通至液控单向阀12 的控制口 ,将单向阀12 打开. 此时缸13 活塞继续上行 ,其上腔多余的液压油通过液控单向阀12和换向阀10 左位以及溢流阀7 排入油箱. 当缸13 活塞到达其行程上端 ,行程开关15 接通时 , YA5 和YA2同时失电 ,阀 6回到中位 ,阀11恢复下位 ,液控单向阀12 关闭 ,补油结束. 此处溢流阀7 的作用是产生一定的背压 ,避免液控单向阀12打开时因缸14下腔直接连通油箱而可能产生的右升降臂在重力作用下下降的情况.由于左右两缸在结构上是分离的 ,两缸之间封闭腔具有一定的体积. 当举升机负重上升时 ,两缸之间封闭腔内的压力会突然增加. 由于油液具有可压缩性 ,此封闭腔的体积会有所减小 ,使左缸在开始位置上升时就会高于右缸 ,产生一定的高度误差. 但因为油液的可压缩性很小 ,两缸间产生的高度差也很小. 又因为举升机对两举升臂间的高度误差要求不高 ,而且两举升臂间的跨度又较大 ,所以因油液压缩而产生的两缸间高度差对举升机的正常工作不会产生任何影响. 假如对两缸之间的误差要求较高的话 ,可以在起始位加装 2个行程开关 ,控制补油回路工作进行补油即可
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§5.4 液压缸活塞杆受压校核
§5.4.1 液压缸活塞杆强度验算
根据活塞杆只受压力的工作情况，强度验算公式为：
d≥35.7（F/[σ]）1/2mm (5.1) 式中：F—载荷力KN
这里F=1/2G=(4000/2)×g=2000Kgf=19.62KN (5.2) [σ]—活塞杆材料应用应力 [σ]=σs/n (5.3)其中：σs—材料屈服极限，n=安全系数。取σs =315MPa，n=3，[σ]=105MPa。 则 d≥35.7（19.62/105）1/2 =15.432 mm
实际采用之活塞杆直径d=38mm＞＞15.432mm，所以符合受压强度要求。
§5.4.2 液压缸活塞杆受压稳定性校核
液压缸压杆安装形式如下图示：
图5.2 液 压缸 压杆安 装图37
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已知：缸体长度: L=1078mm 工作行程: l=914mm
活塞杆直径: d=38mm 计算长度: l′=L+l=1992mm
活塞杆截面积: A=（π/4）×d2 活塞杆转动惯量: J=（π/64）×d4
活塞杆回转半径: K=（J/A）1/2=d/4 柔性系数: m=85 末端条件系数: n=2
则 l′/K=4×l′/d=4×1992/38=209.684 m×n1/2=85×21/2=120.21
由于 l′/K＞ m×n1/2，则可按下列公式计算临界载荷
PK=π2nEJ/L′2 (5.4)式中：E—材料弹性模量取E=2.1×105 MPa，J—mm4，l′—mm PK=[3.14162×2×2.1×1011×（3.1416/64）×0.0384]/19922=106924.616N
取安全系数nK=3, 临界稳定载荷PK/ nK=106924.616/3=35641.539N 实际工作载荷F=1/2G=2000Kgf=19620N
F=1/2G=2000Kgf=19620N＜PK/ nK，所以满足压杆稳定条件。
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第六章 开关的选择
§6.1 HZ5B-1型组合开关
根据本次设计的升举机的设计要求及其所要达到的目标和运行特点选取HZ5B-1型组合开关，控制电动机的正反转。
HZ5B-1型组合开关，适用于交流50Hz、电压至380v的电路中，作为电源的引入开关、电动机的不频繁起动、停止变速和正反向转换、控制线路的换接之用。
HZ5B-1型组合开关采用组合式结构，可以组装成1 ~10层。选用时，选用时应指出特征代号。
§6.2 LXJ6系列接近开关
LXJ6系列接近开关为交流二线式，用于交流50~60H、电压100~250v线路中做设备和自动生产线的定位或检测信号之用，当运动的金属体接近开关的感应面达到作用距离之内时，无接触、无压力的发出检测信号，用以驱动小容量的接触器或中间继电器。开关体积小、重量轻、精度高、寿命长。接近开关本体用环氧树脂封固，耐震，防潮。
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