气液组合式高低机的设计+文献综述(2)
气液组合式高低机以高压气体为弹性介质，通过电动机和空气压缩机将空气压缩并储存在气罐中，经过分水滤气器的净化和压力控制阀的减压，输入到高低气缸内，推动活塞，带动活塞杆做直线运动，使得俯仰部分绕耳轴旋转，得到一定的射角。
主要元件的作用如下：
1）空气压缩机。用以将电动机输出的机械能转化为气体的压力能。
2）高低气缸。该气缸即为一个高低机，缸内装有活塞杆，活塞杆一端与活塞相连，压缩气体作用到活塞面上，推动活塞杆做直线运动。活塞杆另一端铰接在起落架上，活塞杆的直线运动就使得俯仰部分绕耳轴旋转，从而得到一定的射角。当固定在某一射角时，可通过控制元件将回路闭锁，这时气缸起到支撑和固定的作用。缸内注入适量液压油，用来改善密封性能。
3）控制元件。用来控制压缩空气流的压力、流量和流动方向等。其中，压力控制阀将气源压力降低到气缸所需压力，并保证压力值稳定。流量控制阀通过改变节流口的通流面积来改变流量的大小，从而实现对气缸运动速度的控制。方向控制阀用来控制压缩空气的流动方向和气流的通断。
4）辅助元件。使压缩空气净化、润滑、消声以及连接整个气动系统。有分水滤气器、油雾器、消声器及各种管路附件。
2.2 气罐充、放气的温度和时间计算
2.2.1 充气温度和时间的计算
气罐充气时，气罐内的压力和温度从p1和T1升高到p2和T2。因充气较快可按绝热过程考虑。
充气后的温度T2（K）：
（2.2.1）
式中 Ts——气源的热力学温度（K）；
T1、p1——分别为气罐充气前的热力学温度（K）和绝对压力（MPa）；
p2——充气后的绝对压力（MPa）；
——等熵指数。
当气源的温度Ts与被充气的气罐的初始温度都是室温时，即Ts=T1时：
（2.2.2）
可见绝热充气时，无论充气后的压力多高，气罐中气体的温度T2都不会超过气源温度的1.4倍。
如气罐充气完毕后，立即关闭阀门，在温差下，罐内气体将通过罐壁向大气散热，罐内气体温度将再次降至室温T1，此时气罐内的气体压力也下降到一定值，可按下式计算
（2.2.3）
式中 p——充气后，当温度又降到室温时，气罐内气体的稳定压力值（MPa）。
气罐充气到气源压力的时间t（s）：
（2.2.4）
式中 ps——气源的绝对压力（MPa）；
p1——气罐内气体的初始绝对压力（MPa）；
——充气与放气的时间常数（s）。
（2.2.5）
式中 V——气罐容积（L）；
S ——充气阀有效截面积（mm2）；
——等熵指数。
气罐充气的压力与时间曲线（图2.2.1）：
从曲线可看出，在0~0.528 时间段内，在气路通道最小截面处气流的流速保持声速，向被充气罐流动的气体流量保持常数，气罐中的压力随时间线性变化；在大于0.528 时间段内，因气罐中气体压力的增加，压差变小，故充气流速降低，流动属于亚声速范围。随着气罐内压力上升，流量逐渐降低，故气罐中压力随时间非线性变化。
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