面向对象的液压系统CAD实现方法

　　引言

　　在众多的机械设备中,尤其是对机床和一些大型的工程机械,液压系统都是不可缺少的一个组成部分,从而有关液压系统的设计及其图形的绘制也是机械设计人员的一项重要工作,对于大多数机械设计人员来说设计液压系统都是采用手工操作,查标准翻手册,这样既增加了劳动强度又拉长了设计周期,并且还不能保证设计的完全正确性。液压系统有液压传动系统和液压控制系统之分,一般所说液压系统的设计则是泛指液压传动系统的设计。本文立足于此,利用Delphi面向对象的强大开发功能,探索并完成了液压系统的一种CAD实现方法,机械设计人员利用此方法可大大提高工作效率,尤其能保证设计的正确性,因为本系统不仅可以验算设计结果,还可以模拟液压回路。

　　1　系统的功能模块

　　本系统具备3大功能:液压系统设计、液压图形的绘制、液压回路的模拟,其主要功能模块如图1所示。

　　2　开发方法及实现过程

　　1)液压系统设计

　　设计液压系统的出发点是要充分发挥其组成元件的工作性能,同时也是要着重追求其工作状态的绝对可靠。前者着眼于效能,后者着眼于安全;实际的设计工作则常常是这两种观点不同程度的组合。为此,液压传动系统的设计迄今仍没有一个统一的步骤,往往随着系统的繁简,借鉴的多寡,设计人员经验的不同而在做法上呈现出差异来。但一般来说设计人员可参照图2的设计流程来完成液压系统的设计工作,图2中所示步骤相互关联,彼此影响,因此可以穿插进行,交叉展开。

　　按照设计流程图,且为了使设计过程变得清晰明了,实现良好的人机对话,我们可以将液压系统设计的一般流程集中到一个界面上,设计人员可以通过此界面完成液压系统的设计过程,可以将设计所得结果加以保存,由专用的数据库管理程序进行管理。基于以上开发思想和开发原理,我们可以采用Delphi可视化编程技术设计出操作界面如图3所示。在进入液压系统设计界面之前,设计人员应该先对液压系统进行工况分析,确定液压系统的实际负载。有了这些准备工作,设计人员可进入系统设计主界面,按照界面提示的步骤来进行设计:首先是输入准备工作所确定的系统参数,这里主要有包括系统的工作参数和系统工作阶段的负载值;由上面的这些参数,设计人员可通过第二步来绘制相关的负载图和速度图;接下来,设计人员就可以通过界面来选取液压缸并确定其参数,在进行计算圆整之后得到活塞杆的直径和缸筒直径;液压草图的拟订可到图形绘制界面来进行;液压元件的选取是通过我们所创建的液压元件数据库管理程序来进行选取的,选取的液压元件及其参数是通过列表的形式显示出来,并且这里的一些参数将参与后面的性能验算;验算液压系统的性能在于判断设计质量。项目很多,然而常见的有回路压力损失验算和发热温升验算,目前只是采用一些简化公式进行估算,这里用程序也很好实现。