山東威力重工假設我們必須用帶有液壓馬達的輸送機為輸送集料提供動力。輸送機速度必須可變，但沒有專用泵。因此，我們必須用3600噸玻璃鋼汽車后擋板油壓機比例閥控制電機速度。我們可以使用帶有壓力補償泵的液壓動力裝置來提供1800 psi的壓力。輸送機電機必須提供2500磅的輸入。轉速為2400轉/分鐘的減速器驅動輸送機的主滑輪。因此，我們的任務是確定電機和閥門的最佳尺寸，以提供所需的扭矩和速度。

計算閥門系數
我們的第一步是計算所需的電機排量。由于應用需要高速電機，因此失速時的機械效率預計約為80％，泄漏將導致閥門壓力下降約為供給壓力的5％ - 90 psid。如果沒有鉆研這里的推導，我們計算揭示的位移是在17.22 in.³個 /rev.*

為了保持低成本，我們將指定一個齒輪電機，因此我們預計容積效率約為88％，機械效率在90％范圍內。該信息與電機位移相結合，可用于計算閥門系數。對于這個例子，閥門系數是28.33，但為了說明計算的復雜性，閥門系數的單位是 in.³ /（秒psid^1/2）。但我們還沒完成; 現在必須將3600噸玻璃鋼汽車后擋板油壓機閥門系數轉換為閥門的額定流量。因為我們將使用比例閥，根據ISO 10770-1，額定壓力為145 psid，或1 MPa。總系數為28.33的閥門額定流量按標準孔口方程計算為88.6 gpm。


指定組件
此時我們必須找到一個真正的閥門和一個真正的電機，知道最佳尺寸的閥門將額定為88.6加侖/分鐘，并且最佳尺寸的電機將具有17.22 in.³ /rev的排量。沒有現成的具有這些精確值的電機，因此選擇必須妥協。必須對特定組件進行評估，以確保受損值能夠滿足電機速度和負載位移的設計目標。在驗證時，我們將了解所有電機和閥門參數。

如果選擇略大于最佳的閥門和電機，并且實際效率至少與我們計算的效率一樣好，則所選硬件將始終滿足設計目標。很多時候，一個組件的尺寸可以略小一些，另一個組件的尺寸稍大，組合也可以。但是，如果兩個部件尺寸過小，則不會向負載提供足夠的功率以同時滿足速度和扭矩要求。

這是一般性討論，因此在評估商用閥門和電機時，我們將避免覆蓋特定品牌的產品。相反，假設我們發(fā)現閥門和電機的大小與我們的計算相同。

流量要求
一旦確定了電機和閥門的尺寸，就可以使用包含位移，速度和容積效率的眾所周知的關系來計算功率單元的流量要求：


其中Q M是電機流量，in.³/ sec
D_M是電機排量，in.³/ sec
N_M是電機速度，rpm
E_M是電機效率，％

對于示例問題，我們對設計點的流程感興趣，因此：


請注意，比例閥的額定功率僅為88 gpm，但要求在203 gpm下運行 - 閥門的工作流量是其額定流量的兩倍以上。這可能是一個問題，取決于選擇的比例閥。

所有閥門都受到內部流動力的作用，當壓力下降和流量很高時，該內部流動力會關閉閥芯。如果用于定位閥芯的方法不能產生足夠的力來將閥芯保持在其指令位置或靠近流動力，則保持速度將是不可能的，尤其是當負載較輕時。

另一方面，這種尺寸的閥門不能直接作用。相反，它必須是先導式操作，并且3600噸玻璃鋼汽車后擋板油壓機液壓先導操作員通常能夠產生比流動更多的力。無論如何，必須咨詢閥門制造商以評估所選閥門的適用性。

如果負載被移除，電動機將加速到轉換速度，也稱為空載速度?？梢酝ㄟ^計算軸速度并在電機上施加空載條件來確定轉換速度。問題是，我們需要知道在無負載或低負載條件下的空載轉矩和機械效率。由于機械效率是負載和速度的非常非線性函數，因此解決方案變得復雜。但是，存在用于估計某些值的直觀手段。

在我們的輸送機應用中，當皮帶上沒有聚合物時，會發(fā)生空載狀態(tài)。因此，電動機只需要克服其自身的內部摩擦，齒輪箱中的摩擦以及空輸送機中的摩擦。換句話說，電動機上的負載比電動機軸完全自由時更多。因此，估計推進空輸送機所需的壓力可能比獲得空載扭矩和機械效率的良好數據更容易。

在這種應用中，期望將空輸送機移動所需的壓力高達供應壓力的20％或30％是合理的。對于我們的示例問題，我們假設電機需要大約400 psid的壓降才能驅動3600噸玻璃鋼汽車后擋板油壓機空輸送機。我們還需要了解在這些低負載條件下電機的容積效率。電機在無負載時接近100％的容積效率，因此將其設置為100％是合理的。

如果電機必須在全系統(tǒng)壓力，1800 psi，輸送機上無負載以及全開控制閥的情況下運行，那么動力單元必須能夠提供275 gpm以維持3693 rpm。