机械设计制造中液压机械控制系统的优缺点及应用

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷6期   作者:郭福群
[导读] 在机械设计制造领域中,液压机械控制系统作
        郭福群   
        烟台鲁宝钢管有限责任公司  265500

        摘要:在机械设计制造领域中,液压机械控制系统作为一种具有较高传动效率和较强控制精确度的控制系统,始终受到整个机械设计制造行业的关注和重视。对此,本文针对机械设计制造中的液压机械控制系统,在概述其主要作用的基础上详细分析了其应用优点和不足,同时也结合实际指出了液压机械控制系统在机械设计制造中的具体应用和构建策略,旨在给予机械设计制造企业一定的帮助和指导,并以此促进整个机械设计制造产业的健康发展和持续进步。
        关键词:机械设计制造;液压机械控制系统;优缺点;应用
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。
        为此,本文对液压机械控制系统开展更加深入的研究,以此促进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指引与参考。
1液压机械控制系统应用原理
        随着现代技术的不断发展,各种先进技术如计算机技术、液压技术、机械传动技术等现代化技术手段的综合应用,使液压机械控制系统应运而生。对于液压机械控制系统而言,其采用液体作为传动介质,当系统处于平衡静止状态时,液体在各位置中的压强是相同的,即使活塞规模、承压力以及施加压力不同,也不会破坏液体的相对静止状态。在液压机械控制系统中,其压力变化过程中所涉及的元件众多,如控制元件、执行元件、辅助元件、动力元件等,其中液压机械控制系统运行时所需的动力便是由动力元件提供的,液压泵是典型的动力元件之一。当液压泵开始运转时,传动机械会通过调整工作腔容积来吸入或排出内部液体,以确保液体在传动机械内部进行循环运动,在这个过程中应注意让液压传动控制系统满足实际需求,并在提高其运行效率的同时,尽可能降低液压泵能耗,这样才能更好地迎合新时代所提出的可持续发展要求。
2机械设计制造中液压机械控制系统优缺点
2.1优点
        (1)占用空间小。液压机械控制系统主要是使用油液作为运行介质,在系统运行的过程当中,功率损耗会产生一定的热量,而油液的运行可以将热量带向别处。基于此,可以减少降温设备的布置,而在特定功率环境下,液压系统各个部件占用的空间更小。
        (2)负载能力强。液压机械控制系统得益于机械部件和液压系统的刚性优势,在闭环系统当中所具备的定位刚度更大,不仅可以承担更大的负载,同时还能降低运行误差。
        (3)可实现无极调速。在液压机械控制系统技术不断进步的情况下,该系统和传统机械结构相比,具有更高的效应速度,同时可以实现快速启动、制动和反向操作。同时,液压机械控制系统中高的力矩惯量也比较大,进而可以实现更强的加速能力。
2.2缺点
        (1)由于液压系统是利用油液等液体产生的压力实现动能转化和传输的,因此对系统各个部件的密封性、刚性要求较高。但是由于受到制造工艺、后期运行维护方式的影响,加上很多情况下系统长期运行之后会出现机械劳损、管道容器破裂等情况,因此液压机械控制系统漏油、漏液的情况经常发生,不仅影响系统的运行,还会产生安全隐患。


        (2)多数液压控制系统中的液体密度、粘度会受到环境温度的影响,进而使系统供液量、能量转化速度受到影响,进而影响系统的运行效率和性能。
        (3)液压控制系统中的油液如果混入空气,在机械运行过程中不仅可能导致系统异常抖动、发出噪音,甚至会产生爆燃的风险。
        (4)从自动化运行管理的角度来讲,液压机械控制系统实现自动化控制的难度较大。因此,通常在控制系统的小功率部分都不会使用液压机械控制装置。
3机械设计制造中液压机械控制系统应用
3.1系统控制层面
        从系统控制角度来看,由于不同的机械设计方式往往会导致不同的控制体系,因此结合实际应用需求就液压机械控制系统进行设计,是保障液压机械控制系统应用有效性的关键所在。其中,针对机械设计制造领域,液压机械控制系统的主要应用价值在于对设备功率及使用效率进行控制和精细化分析,因此通过确定机械设计制造的实际工作环境以保障其应用稳定性往往尤为重要。在此基础上,依托于液压机械控制系统的诸多优点,其在农林机械制造、塑性加工、工程设备生产等多个领域均有着较为不错的应用效果。
        例如,针对农林机械设计制造领域,可借助液压机械控制系统实现农林机械的恒功率输出控制,借此不仅可提升机械设备的应用可靠性,同时也在保证一定生产成本的基础上确保其设计制造的经济性。
3.2传动技术层面
        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。
3.3软件设计层面
        首先,在就系统进行调整时,应关联液压系统与相关的组态软件,并在确保组态软件满足厂商需求的基础上尽可能简化软件界面,进而以此保障系统使用的可操作性;其次,液压机械控制系统所采用的组态软件要足够强大,要具有一定的兼容性,即能够与多种硬件设备所关联,同时,要针对组态软件配备专门的数据库,进而以此保障数据的可储存性;最后,在设计液压机械控制系统的操作系统时,要结合实际机械设计制造人员操作习惯进行功能优化,并尽可能添加较多的人性化功能,进而以此满足不同的机械设计制造操作需求。
4结束语
        总而言之,我国在工程机械领域方面取得的进步,使更多先进的工艺技术不断涌现,这也促使工程机械领域的发展愈发趋于现代化。当前液压机械控制系统仍存在一些不足,需要相关人员投入更多精力以加强技术创新与研发,为我国液压技术的进一步发展贡献力量。
参考文献
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[2] 邹凯翔.机械设计制造中液压机械控制系统的应用解析[J].科技创新导报,    2018(13)
[3] 武卫.试析机械设计制造中液压机械传动控制系统的运用[J].南方农机,    2019(19)
[4] 张炳辉.机械设计制造中液压机械控制系统的运用[J].湖北农机化,2019(24)
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