浅谈机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用

发表时间:2021/5/7   来源:《中国电业》2021年4期   作者: 郭舰舰
[导读] 随着我国现代化建设进程的不断推进,农业机械设计制造领域取得了突飞猛进的发展。
        郭舰舰
        青岛昊悦机械有限公司 山东省青岛市 266043
        摘要:随着我国现代化建设进程的不断推进,农业机械设计制造领域取得了突飞猛进的发展。近年来,诸多农业机械制造领域的专家学者和技术人员将研究重点放在大功率、大容量机械设备,以及液压传动控制系统在农业机械制造领域的应用方面,全力打造农业机械制造中的液压传动控制系统,使得液压机械传动控制技术在短时间内被迅速推广。基于此,文章阐述了液压传动控制系统所涉及的设计原理,分析了液压传动控制系统应用时应注意的事项,以供参考。
        关键词:机械;液压传动控制系统;设计
        引言
        近年来,我国现代工业的发展取得了巨大进展,大量先进工艺及技术被应用于各个领域,这使我国生产制造能力得到了极大提升,但也有许多新的挑战需要面对和克服。液压机械传动控制系统作为机械设计制造领域中的一项重要技术产物,能使传统控制系统存在的技术不足等问题得到有效解决,从而确保能量传输与控制的精准化,大幅加快机械设计与制造的速度。不过,在应用液压机械传动控制系统时,往往会受到各种客观因素的影响,导致液压机械传动控制系统无法达到预期的效益水平,为此,只有对液压机械传动控制系统开展更加深入的研究,才能使我国机械设计制造行业发展迈入一个新的阶段,同时也能为后续设计制造提供一些指引与参考。
        1液压机械控制系统的基本原理
        液压机械控制系统主要是一种在液体平衡状态下,利用油泵产生具有一定内部压力的液态油,将其通过液压管路输送到各个执行元件中,再通过活塞等系统中压力的不平衡状态,促使系统运行做功。在液压机械控制系统当中,活塞的大小将对所要施加的压力大小提出要求,活塞比较大时,所要施加的压力也要提高[1]。总体来讲,液压机械控制系统的主要元件包括以下几个部分:(1)执行元件。执行元件是实现液压泵将液压能转为机械能的转换元件,其中液压马达是主要的设备之一,可以确保液压能的转换效率。除此之外,液压执行元件可以对系统内部液体压力大小、方向等进行有效控制,进而实现执行元件和各项生产活动的有机协调。  (2)动力元件。动力元件主要是为液压机械控制系统提供主要动力的系统,其核心设备是液压泵。在整个液压控制系统运行的过程当中,液压泵和齿轮泵等元件联合运行,为液体在系统中的传输提供必要的动力。(3)辅助元件。辅助元件主要是指各类管道、容器、马达、密封件等元件,辅助元件是建立液压机械控制系统中液压回路的重要组成部分。如今液压机械控制系统的结构、功能越来越复杂,涉及到的设备越来越多,意味着对辅助元件的数量、种类及技术要求也提高了很多。辅助元件的运行效果,将直接决定液压机械控制系统的运行效率和稳定性。
        2机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用
        2.1纯水液压机械传动控制
        随着人们环境保护意识的增强,液压机械传动控制系统的研发方向也趋于绿色化、环保化,尤其是以纯水为液压介质的机械传动控制系统逐渐成为人们的研发重点。虽然该系统并未被广泛应用,但具有非常广阔的发展前景,究其原因在于其成本更低、制备简单、来源广泛,这不仅可大大降低生产成本,而且能为企业创造更多的利润。在传统的液压机械传动控制系统中,其主要是将液压油作为介质,但液压油会受温度影响而导致其黏度改变,增加液压油的更换难度,提高其更换成本,而且一旦液压油泄漏,就会对土壤造成严重的污染,这势必会阻碍我国现代社会的可持续发展。在以纯水为液压介质的机械传动控制系统中,即使其发生了泄漏的情况,也不会给环境造成污染,更不会产生安全隐患。就目前来看,纯水液压机械传动控制系统正被越来越多的人所认可与接受,其也更加符合新时代所提出的可持续发展要求。
        2.2机械设计制造中的系统控制
        在机械设计制造中,液压机械控制系统的应用拥有多种形式。在工程设备体系控制中,该系统主要是对设备功率进行控制,而液压机械控制系统的设计应用中,要对生产活动的环境、工艺进行明确,确保系统在恶劣的施工环境及条件下可以稳定有效运行[5]。在当前技术条件下,液压机械控制系统技术在多个领域中都有很好的应用效果,尤其是在塑性加工领域当中,可以提高加工质量。

在机械设计制造中,应用液压机械控制系统可以简化部分生产活动的生产控制流程,实现对复杂部件的加工制造,并且还能做到对生产过程的有效监测和控制。
        2.3注重应用无级变速器
        变速器控制效果对液压传动控制系统具有直观可见的影响,因此设计人员应合理安排无级变速器的应用,为液压传动控制系统的稳定运行奠定基石。另外,设计人员从系统稳定运行角度为系统的平衡状态负责,还需注意控制变量泵和定量马达。这主要是因为发动机会为液压传动控制系统提供运转动力,并将其通过液压系统传送到轮轴、离合器以及架体。为确保这一流程顺畅无阻,设计人员可以分别借助差动轮整合动力,促使差动轮齿圈向外传输动力,从整体层面提升传动系统的工作效率,实现对马达转动方向的精准调整。与此同时,在液压传动控制系统中使用无级变速器可以比较精准地调节机械运动传输速度,这样就可以削弱不同运动状态对系统运行稳定性的不良影响。近年来,无级变速器在农业机械设计制造领域的应用已经相当广泛,作为液压传动控制系统的重要辅助结构,无级变速器的持续优化将会促使液压传动控制系统的控制能力大幅度提升。
        2.4传动技术
        基于传动技术角度,机械传动效果会因液压机械控制系统控制体系的不同而存在较大差异,且数据传输控制过程中液压传动整体效果会更加受到明显影响。在此基础上,伴随着计算机无线控制技术的不断发展和推广,将液压技术与计算机控制技术结合进行使用是液压机械控制系统的主要发展趋势,尤其是针对动力体系控制层面,可借助液压机械控制系统与计算机技术配合使用实现对于工业产值参数的变化调控,能够在提升机械设计制造体系操作性能的基础上确保机械控制结构的合理性和科学性。例如,可借助UG等计算机软件对液压机械控制系统进行三维模拟和系统分析,同时再加上辅助元件的控制帮助,集灵活、简便、可视化等多种优点为一体的液压机械控制系统得以构成,不仅能够完成多用户的多数据处理作业,同时也能借助数据库的构成形成完成的系统参数体系。
        3机械设计制造中液压机械控制系统的发展趋势
        近年来,基于我国计算机技术的不断发展,液压机械控制技术作为一种广泛用于多个行业内的控制手段已经呈现出更加明显的多元化发展趋势。一方面,相比于传统机械传动技术,液压机械控制系统能够实现对机械运动参数及动力参数的精准控制,而从现有液压工业销售额占到机械工业总产值的5%左右这一数据不难看出,液压机械控制系统具有较为不错的发展前景,比较适用于当前的机械设计制造行业发展需求;另一方面,针对常见液压系统,其多采用较大的钢芯来实现系统的正反方向运转,即在几乎所有工程机械设备中都能就液压机械控制系统进行运用,这意味着该系统将呈现出更加规模化的发展趋势。
        结语
        综上所述,在现代社会经济发展进入新常态的大环境下,工业生产领域急需通过利用现代科技,实现对生产系统的升级与优化。液压机械控制系统作为一种当代工业生产活动中常用的控制系统,在机械设计与制造中发挥着重要的作用。而相关机械设计制造从业单位及使用管理单位不仅要看到液压机械控制系统的优势,也要明确其存在的相关缺陷及缺陷产生的原因和危害。在此基础上,机械设计制造单位要积极革新思维,将现代先进的PLC技术、传动技术与液压技术进行有机结合,在工业生产系统的开发和运行中充分做到扬长避短,进而发挥液压机械控制系统的优势,推动社会生产力的进一步发展。
        参考文献
        [1]钟兢.浅谈机械设计制造中液压传动控制系统及应用研究[J].信息系统工程,2019(9):89.
        [2]李武德.液压机械传动控制系统在农业机械设计制造中的应用[J].时代农机,2018,45(12):251-252.
        [3]刘峰.浅谈机械制造中液压机械传动控制系统的应用[J].中国设备工程,2018(24):176-177.
        [4]贾鹏程.机械制造中液压传动技术的应用与泄露控制[J].内燃机与配件,2020(18):98-99.
        [5]李继志,陈先才,苏小明.液压机械传动控制系统在机械制造中的应用研究[J].中国设备工程,2019(12):129-130.
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