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摘要：液压传动是以液体为工作介质,利用其压力实现能量传递和机械设备运动的控制,与气压传动、机械传动、电气传动共同构成机械设备的主要传动方式。液压机械传动控制系统是流体传动与控制技术相结合的先进技术,具有集成化、轻质化、效率高、稳定性高、换挡自动化等特点,能提高机械制造的质量和效率,推动工业化发展。
关键词：机械设计制造；液压机械；控制系统；应用
液压技术是综合了研究、分析、利用有压液体来实现机械的传动和控制的一门技术,在当前的国际科技机械领域呈现着逐渐向高端化、精确化领域发展的趋势。近年来,我国的科技水平处于高速发展的时期,机械领域的许多技术都达到了世界先进水平,但是我国的液压技术却还只是停留在早期阶段,只能承担简单的控制、传动工作。对于高精度、高频率、高水准的工作依然需要引用国外的技术设备。我国在液压领域的发展空间还十分巨大。
1液压机械传动控制系统的基本原理
液压机械传动控制系统以液体保持平衡状态为基础,利用液压泵将原动机的机械能转换为便于输送的液压能,然后依靠油液内部压力能的变化来传递能量,然后利用液压缸或液压马达将液压能转换为机械能,驱动机械设备实现直线往复或回转运动。液压机械传动控制系统由以下四部分组成:(1)动力元件,是将原动机的机械能转换为液压能的装置,主要是液压泵,包括齿轮泵、柱塞泵、叶片泵等。(2)执行元件,是将液压能转换为机械能的装置,包括液压马达、液压缸,能在压力油的作用下输出转矩和转速或力和运动。(3)控制元件,是控制液压油压力、方向、流量的装置,包括溢流阀、换向阀、节流阀等。(4)辅助元件,是使液压传动系统正常运行,保证其性能、效率、寿命的重要装置,包括蓄能器、油箱、管件、密封件等。
2机械设计制造中液压机械控制系统的实际运用
2.1机械设计制造中的系统控制方面
机械制造运用的形式多样,特别是关于工程图设备体系控制的运用,这要求准确分析设备功率以及效率,液压系统的施工环境、方式都要有准确了解。如塑性加工,就是利用外力来改变加工材料的外表,但是材料本质没有发生变化。塑性加工是机械原料加工中必须进行的环节,其在实际应用时发挥了其优势所在,流程不复杂,成本低,质量好,复杂的部件也能完成对它的加工,非常利于企业进行创新。
2.2精密塑性加工技术方面
精密塑性加工技术就是把现代信息化技术作为基础,新能源以及新材料在液压的帮助下完成加工,完成塑性加工的原材料只要简易处理便可以变成机械部件。这一部分就是对原先的加工技术流程作了改善,把整个工作的效率以及产品的质量都提高了。
2.3传动技术方面
透过传动的体系,可以看到有差别的机械设计方式同样会有改变。所以,对它机械传动的效果展开优良的性质的探讨,是体系层控制中的一项重要工作。如今,液压技术已经被很多领域普遍的应用,其中跟计算机控制技术连接后在很多的领域上都可以展示很好的作用。而在动力体系的控制方面,工业产值的数值是一个参考的对象,根据其变动,使其液压的参数比能够得到良好的性质控制。如此,系统在刚性完善时操作性依旧能够保持很好的性质控制,也使得机械传动技术在实施的整个过程中,有一个明晰的变量系统的控制结构。
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3我国液压机械传动控制系统存在的问题及对策
3.1存在的问题
液压元件在制造精度上的要求较高,我国液压核心元件技术水平较低,关键技术产品依赖进口。液压机械传动主要是以液压油为传动介质,在运行过程中可能会出现漏油和液压油温度变化的现象,造成传动比率不稳定,降低液压油的润滑效果,影响能量和运动的传输及液压系统的稳定性,进而影响机械制造产品的质量。液压传动对油液的污染比较敏感,液压元件在制造、运输、安装、维修中带入的铁屑、焊渣、锈片,周围环境中的尘埃、水滴、空气,液压系统工作中产生的金属颗粒都会造成油液的污染,造成液压元件加速磨损、泵阀性能下降、系统冲击震动等不良影响,由于液压机械传动控制系统的密封性使得故障检查与维修工作难度较大。
3.2解决对策
为促进液压机械传动控制系统在机械制造领域的发展,需要政府加强顶层设计,在“中国制造2025”国家战略的基础上制定具体的液压传动产业发展规划,完善液压传动控制系统技术标准,建立检测平台,规范工艺和产品,淘汰质量差、水平低、污染大的落后企业,解决国内企业同质化严重,低端产品产能过剩的问题。加大财税支持力度,鼓励科技创新,围绕传动部件、智能控制系统、密封件、发动机等核心液压件进行研发,解决设计缺陷,提高制造水平和装配精度,保证液压系统的稳定性和使用寿命。完善液压设备操作、维护、保养制度,加强对液压行业技术人员专业知识和实践技能的培训,开展校企合作,重视液压传动人才培养。
4计算机控制与液压系统的整合
液压机械系统控制存在着非线性问题,可以在计算机中运用龙格-库塔数值求解法对于液压系统的运动微分方程进行求解,运用MATLAB等可以对液压系统中的动力学方程进行分析和拟合,运用UG、SolidWorks等可以对液压机械系统进行三维的模拟和分析。当然,计算机控制对于液压系统的整合还不完善,应在相关专家指导下对于液压机械控制系统进行模糊控制,从而实现系统操作进度的进一步提高。
当前我国的液压机械系统多采用并联运动技术搭配敏感元件来进行测算和分析,但是液体在管道内的流动十分复杂,涉及多个沿程压力损失和管道间的局部压力损失,使得系统的动态响应出现剧烈震荡,系统的测算误差难以降低。而通过计算机分析管道中的电液比例先导技术,辅助目前液压机械系统中的敏感元件进行测算分析,就可以大大提高整个系统的稳定性和精确度,保证了液压机械系统的控制水平。
随着我国计算机技术的不断进步和发展,特别是在机械工程方面的提升与开发,配合高新的硬件设备,液压泵电子控制技术可以获得进一步的完善和提高。而计算机对于液压系统的电流值和液压值的监控,也可以使得整个系统的稳定性、安全性、经济性获得新的增强,利用新型的图像分析技术,还可以实现整个液压机械系统的动态图像演算分析,通过多图像的对比展示,方便操作人员和计算机对于整个系统的把控,也方便于对之后可能出现的系统漏洞和故障进行维护和修理。同时,计算机对于整个系统进行反馈操作,能进一步实现液压机械系统的智能化和精确化操控,降低液压机械系统的误差值,辅助系统实现更加长久、稳定的控制。
结论
在很长一段时间里,工业的发展与一个国家经济发展都保持不可分割的关系。所以,工业必须重视液压机械控制系统,特别是对于它的相关应用更加要重视;而且在应用的过程,对不断发现存在的不足要改进,让液压机械控制系统在机械设计制造之中展示它更强大的能力,以实现工业行业的进一步发展。除此之外,机械设计制造不仅要应用液压控制系统,也要努力探讨该系统,让该系统的服务力更好更强大,为我国工业发展做出更多的贡献。
参考文献：
[1]王兴刚.液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的应用分析[J].石化技术,2017,24(10):80.
[2]王伟奇.液压机械无级传动液压控制系统设计及特性分析[J].军民两用技术与产品,2017,3(12):24.
论文作者:牛灿卫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/17
标签：液压论文; 机械论文; 控制系统论文; 系统论文; 技术论文; 液压油论文; 元件论文; 《防护工程》2018年第30期论文;