水壓升降系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)分配升降單元

（2）剛性化設(shè)計(jì)要求

（3）升力計(jì)算

（4）水泵與液壓缸的選擇

（5）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)注意事項(xiàng)

（6）升降系統(tǒng)的水路設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)分配升降單元

定義：一個(gè)或多個(gè)水形組合成一個(gè)整體進(jìn)行升降，稱(chēng)為一個(gè)升降單元。

噴泉形式多種多樣，有的很緊湊，有的很分散，有的主管道還可能相互重疊，有的不同水形還可能共用水泵，有的水形還要由機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，有的一個(gè)噴頭由1臺(tái)或多臺(tái)泵實(shí)現(xiàn)，這就要根據(jù)具體情況來(lái)組合升降單元。

如128個(gè)二維數(shù)控噴頭，成一排排列，可以全部組合在一起形成一個(gè)整體系統(tǒng)同時(shí)升降，這就是一個(gè)升降單元。也可以64個(gè)一組，組成一個(gè)整體系統(tǒng)同時(shí)升降，這就是兩個(gè)升降單元。

確定升降單元注意以下4點(diǎn)：

① 優(yōu)先將同種規(guī)格同種水形組合在一起

② 優(yōu)先將升同一高度的水形組合在一起

③ 距離較近的水形優(yōu)先組合在一起

④ 重量分配要均衡，相對(duì)單元的重心要對(duì)稱(chēng)

2.剛性化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)單元的組合形式，初步設(shè)計(jì)其連接方式。各系統(tǒng)的剛性大小是個(gè)相對(duì)的概念。剛性大小與支撐點(diǎn)的配置位置，間距有關(guān)。同樣的材料，同樣地結(jié)構(gòu)形式，同樣地升降單元，支撐點(diǎn)多，支撐點(diǎn)的間距近，這個(gè)單元就比另一個(gè)單元?jiǎng)傂源?。不同單元結(jié)構(gòu)形式不同，看上去單元的結(jié)構(gòu)對(duì)其自身而言其剛性比另一看上去較結(jié)實(shí)的系統(tǒng)的剛性不一定小。影響剛性大小的因素較復(fù)雜。各單元結(jié)構(gòu)形式不盡相同，剛性校核也不是一個(gè)模式。但必要時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行剛性校核。

影響系統(tǒng)的剛性大小的主要因素有：

① 結(jié)構(gòu)形式。如直排列的多個(gè)數(shù)控噴頭，采用桁架結(jié)構(gòu)為宜。

② 材料的物理性能。如抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等。

③ 管路系統(tǒng)的主管徑大小

④ 管路系統(tǒng)的形狀，如環(huán)形、線(xiàn)形等。

⑤ 系統(tǒng)設(shè)備重量

⑥ 支點(diǎn)的間距。在這里支點(diǎn)就是液壓缸。

根據(jù)具體方案，具體分析。合理的組合升降單元，合理的配置液壓缸，綜合考慮。合理設(shè)計(jì)其連接方式，考慮用什么方式加強(qiáng)系統(tǒng)的剛性，使其最簡(jiǎn)單造價(jià)最低。

比如一個(gè)環(huán)形噴泉，做為一個(gè)升降單元。選擇幾個(gè)液壓缸均布支撐，系統(tǒng)剛性不夠。此時(shí)可以繼續(xù)考慮加多液壓缸。也可以考慮將主管管徑加大。顯然在成本相當(dāng)?shù)那闆r下，加大管徑就比多加液壓缸好。因?yàn)橥瑯訌澮淮喂苈肪徒鉀Q了。

桁架的材料最好采用管材，因?yàn)楣芸诜舛潞?，其自身的排水量產(chǎn)生的浮力，可以平衡一部分自重。這樣在計(jì)算所需升力時(shí)就可以酌減。