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1、音乐池升降台液压系统设计 摘要近年来液压技术在各行各业中得到了广泛应用，而且不同行业的液压系统也各有特点。升降台是舞台机械台下设备中应用最广泛的设备之一，在专业歌剧院、舞剧院、话剧院的音乐池，都配备着大量各种类型的升降台，即使是在某些以转台为主的话剧院，鼓形转台内也配置有不同规格的升降台。许多国际知名音乐厅里，都配备了用于乐队、合唱队或大型乐器的乐池升降台。液压传动很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控，所以升降台大多都采用液压传动。关键字：液压；升降台；Music Pool Lift Hydraulic System DesignTu
2、tor: AbstractHydraulic technology in all walks of life in recent years has been widely applied, and hydraulic systems in different industries have their own characteristics. Lifting platform is in the equipment under stage one of the most widely used equipment in the professional opera, dance theate
3、r, musical theater, then pool, are equipped with a large number of various types of lift, even as some in turntable If the main theater, drum-shaped rotary table are also equipped with various specifications of the lift. Many international well-known music hall, all equipped for the band, chorus and
4、 large orchestra pit lift instrument. Hydraulic Automation machines are easy to implement, when combined with electro-hydraulic control, not only can achieve a higher degree of automation process and can realize remote control, so most are used elevator hydraulic transmission.Key words：hydraulic pre
5、ssure；lifting table目 录1绪论12音乐池升降台概述12.1音乐池升降台的介绍12.2音乐池升降台的作用22.3升降台的种类23液压系统在工程中的应用及优缺点33.1液压系统在工程中的应用33.2液压系统的优点34液压系统的设计步骤与要求44.1设计步骤44.2设计要求55制定基本方案和绘制液压系统图55.1基本方案55.1.1调速方案的选择55.1.2压力控制方案65.1.3顺序动作方案65.1.4选择液压动力源65.2绘制液压系统图66音乐池升降台液压系统工作原理及特点86.1液压系统的工作原理86.2液压系统的工作特点87液压系统主要参数的确定及工况分析87.1升降机的
6、工艺参数87.2工况分析98液压系统主要参数的计算98.1初步估算系统工作压力98.2液压执行元件的主要参数98.2.1液压缸的作用力98.2.2缸筒内径的确定108.2.3活塞杆直径的确定108.2.4液压缸壁厚的确定128.2.5液压缸的流量138.3速度和载荷计算138.3.1执行元件类型、数量和安装位置138.3.2速度计算及速度变化规律148.3.3执行元件的载荷计算及变化规律159液压元件的选择及计算169.1液压泵的选择169.1.1泵的额定流量179.1.2泵的最高工作压力179.1.3确定驱动液压泵的功率189.2选择电机199.3连轴器的选用209.4控制阀的选用209.4
7、.1 压力控制阀219.4.2 流量控制阀219.4.3 方向控制阀229.5管路，过滤器选择计算229.5.1 管路229.5.2 过滤器的选择239.6 辅件的选择249.6.1温度计的选择249.6.2压力表选择249.6.3油箱2410 液压系统性能验算2510.1系统压力损失验算2510.2计算液压系统的发热功率2611液压系统的仿真2811.1 FluidSIM软件介绍2811.2液压系统仿真图舞台上升2911.3液压系统仿真图舞台上升并保持3011.4液压系统仿真图舞台下降3111.5液压系统仿真图舞台下降并卸荷3211.6液压系统仿真图急停33总结34参考文献35致谢361绪论
8、本次毕业设计是根据我们机电一体化专业的学生，所掌握的专业知识而编写的。它突出了液压技术的特点，实现机械和电气控制的有机地融合在一起，从而实现机电一体。本文主要介绍音乐池升降台的液压系统的设计思路、液压系统的工作原理及各种液压元件的选用。2音乐池升降台概述2.1音乐池升降台的介绍为满足当代观众的需求，求得完美的效果，舞台上除了灯光、音响外，舞台机械尤为重要。舞台上设有吊杆、吊点、灯光渡桥、灯光吊笼、防火幕，台下设有升降台、车台、转台、升降乐池等，有的升降台中配套转台，或转台中有升降台。升降台是舞台下机械设备中应用最广泛的设备之一，在专业歌剧院、舞剧院、话剧院以及许多国际知名音乐厅里都配备着各种类
9、型的升降台。他具有快速迁换布景、满足舞台的工艺布置的需要、满足舞美设计和剧目编导人员的需要、制造特殊的气氛和效果、根据表演的需要改变舞台形式等作用。音乐池升降台升至舞台平面时，扩大舞台表演区。音乐池升降台降至乐池底部以便乐队演奏，增强了剧场。升降舞台在降至最低时，和下舞台面平，演员可以站立在升降舞台台面上；舞台升至最高时，和主舞台面平，从而使演员从台下隐藏室缓缓升至主舞台上，给观众一种意想不到的视觉效果，可利用升降台不同的高度变化来改变舞台的形状，适应剧情对布景或场地的要求，充分满足了音乐剧、歌剧、芭蕾、戏剧和综合文艺演出的不同需要，使观众能够享受全面的舞台艺术魅力。以节省搭景消耗的人力、物力
10、。2.2音乐池升降台的作用升降台在剧场中的作用大致如下:（1）快速迁换布景：在舞台主表演区布置的主升降台主要用来快速迁换布景。典型的以”品”字形布置的歌、舞剧院舞台中，升降台与侧车台和后车载转台一起进行整台或部分场景的快速转换。这种布置可以允许三台全布景的快速转换。（2）满足舞台工艺布置的需要：以“品”字形布置的歌、舞剧院舞台中，在主舞台升降台的前、后、左、右常布置辅助升降台，侧、后辅助升降台用于侧车台和后车载转台的顺利开出，前辅助升降台则用于把后车载转台置于最靠近台口的位置。而在侧车台和后车载转台下面的补平升降台，则可在侧车台或后车载转台开出以后将台面补平，使整个台面不出现高差，以保证演职人
11、员的安全。（3）满足舞美设计和剧目编导人员的需要：在不同的剧目中，根据舞美设计和编导人员要求，可利用升降台不同的高度变化来改变舞台的形状，适应剧情对布景或场地的要求，以节省搭景消耗的人力、物力。利用升降台的倾斜装置形成倾斜台面，在各类演出中更好的突现透视效果等。（4）根据剧情的需要，制造特殊的气氛和效果。自有舞台机械出现之日起哪怕是最简单的舞台机械，也常常参与表演活动，根据剧情的需要，制造出一些意外的气氛和效果。例如，利用升降台的低速下降表现大海的沉船，利用升降台上的活门和演员升降台表现人员的突然消失和出现等。（5）根据不同表演流派的需求，改变舞台的形式。例如，利用乐池升降台可把镜框式舞台与大
12、台唇甚至伸出式舞台结合起来，在实验剧场中，利用升降台可使剧场具有尽端式舞台、伸出式舞台、岛式舞台、中间式舞台、T形舞台或大厅等多种形式。2.3升降台的种类升降台是一种垂直运送人或物的起重机械。也指在工厂、自动仓库等物流系统中进行垂直输送的设备，升降台上往往还装有各种平面输送设备，作为不同高度输送线的连接装置。一般采用液压驱动，故称液压升降台。按移动的方法不同分：固定式升降机、拖拉式升降机、自行式升降机、车载式升降机等。按照升降机构的不同分：剪叉式升降机、升缩式升降机、套筒式升降机、升缩臂式升降机、折臂式升降机。3液压系统在工程中的应用及优缺点3.1液压系统在工程中的应用液压传动相对于机械传动来
13、说，是一门新技术。自1795年制成第一台水压机起，液压技术就进入了工程领域，1906年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快和精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服系统。20世纪60年代以后，由于原子能、空间技术、大型船舰及计算机技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术相应也得到了很大发展，渗透到国民经济的各个领域中。在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空、和机床工业中，液压技术得到普遍应用。近年来液压技术已广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震预测及各种电液伺服系统，使液压技术的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压技术正
14、向高压、高速、大功率、高效率、低噪声和高度集成话等方向发展；同时，减小元件的重量和体积，提高元件寿命，研制新的传动介质以及液压传动系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化设计、微机控制等工作，也日益取得显著成果。 解放前，我国经济落后，液压工业完全是空白。解放后，我国经济获得迅速发展，液压工业也和其它工业一样，发展很快。20世纪50年代就开始生产各种通用液压元件。当前，我国已生产出许多新型和自行设计的系列产品，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电液脉冲马达以及其它新型液压元件等。但由于过去基础薄弱，所生产的液压元件，在品种与质量等方面和国外先进水平相比，还存在一定差距，我国液压技术也将获得进
15、一步发展，它在各个工业技术的发展，可以预见，液压技术也将获得进一步发展，它在各个工业部门中的用应，也将会越来越广泛。现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系，结合的一个综合体。液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式，液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。3.2液压系统的优点（1）传动平稳 在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常压力下可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动扣撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向；因此它广泛地应用在要求传动平稳的机械上，例如磨床几乎全都采用了液压传动。（2）质量轻体积小 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快 液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏；这对液压仿形、液压自动控制和要求减轻质量的机器来说，是特别重要的。例如我国生产的
