水壓升降系統(tǒng)的設(shè)計

（1）設(shè)計分配升降單元

（2）剛性化設(shè)計要求

（3）升力計算

（4）水泵與液壓缸的選擇

（5）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)注意事項

（6）升降系統(tǒng)的水路設(shè)計

1.設(shè)計分配升降單元

定義：一個或多個水形組合成一個整體進(jìn)行升降，稱為一個升降單元。

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)械運動的機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，有的一個噴頭由1臺或多臺泵實現(xiàn)，這就要根據(jù)具體情況來組合升降單元。

如128個二維數(shù)控噴頭，成一排排列，可以全部組合在一起形成一個整體系統(tǒng)同時升降，這就是一個升降單元。也可以64個一組，組成一個整體系統(tǒng)同時升降，這就是兩個升降單元。

確定升降單元注意以下4點：

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，相對單元的重心要對稱

2.剛性化設(shè)計要點

根據(jù)單元的組合形式，初步設(shè)計其連接方式。各系統(tǒng)的剛性大小是個相對的概念。剛性大小與支撐點的配置位置，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，支撐點多，支撐點的間距近，這個單元就比另一個單元剛性大。不同單元結(jié)構(gòu)形式不同，看上去單元的結(jié)構(gòu)對其自身而言其剛性比另一看上去較結(jié)實的系統(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模式。但必要時應(yīng)當(dāng)對系統(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、線形等。

⑤ 系統(tǒng)設(shè)備重量

⑥ 支點的間距。在這里支點就是液壓缸。

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，使其最簡單造價最低。

比如一個環(huán)形噴泉，做為一個升降單元。選擇幾個液壓缸均布支撐，系統(tǒng)剛性不夠。此時可以繼續(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。因為同樣彎一次管路就解決了。

桁架的材料最好采用管材，因為管口封堵后，其自身的排水量產(chǎn)生的浮力，可以平衡一部分自重。這樣在計算所需升力時就可以酌減。