機(jī)械設(shè)計(jì)中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化措施

機(jī)械設(shè)計(jì)中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化措施摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)設(shè)備更新?lián)Q代的速度越來越快，機(jī)械制造業(yè)迎來了發(fā)展的高峰期。液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有了更寬廣的應(yīng)用空間，受到更多的關(guān)注。文章首先分析了液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的原理，接著指出了液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，最后提出了優(yōu)化措施。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；液壓機(jī)械；傳動(dòng)控制系統(tǒng)；優(yōu)化措施隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，大型工程設(shè)備急需開發(fā)和應(yīng)用，液壓傳動(dòng)因其傳遞功率大、低速穩(wěn)定性好、可無極調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)，在這些工程設(shè)備開發(fā)和設(shè)計(jì)中得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，同時(shí)也滿足了這些設(shè)備對(duì)生產(chǎn)效率和精度較高的要求。液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展，促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，取得了良好的效果，實(shí)現(xiàn)了一定的控制目標(biāo)，為大型工程機(jī)械裝備能在極端環(huán)境中工作，并達(dá)到精度要求成為可能。因此不斷優(yōu)化液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)十分必要。一、 液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的原理用液體作為工作介質(zhì)來進(jìn)行能量傳遞的傳動(dòng)方式稱為液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)主要是利用液體的壓力能傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的，是通過對(duì)工作介質(zhì)的控制和調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作機(jī)構(gòu)的控制。一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件、工作介質(zhì)五大部分組成。動(dòng)力元件常指液壓泵，它是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的轉(zhuǎn)換裝置，為液壓系統(tǒng)提供壓力液，是整個(gè)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源；執(zhí)行元件有兩類即液壓馬達(dá)和液壓缸，它是將從泵接受來的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，輸出轉(zhuǎn)矩或速度，用于驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)克服外負(fù)載工作；液壓控制元件，有方向控制閥、流量控制閥和壓力控制閥三大類，用于對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的工作介質(zhì)的流動(dòng)方向、流量、壓力進(jìn)行控制，以確保執(zhí)行元件及工作機(jī)構(gòu)能夠完成制定工作；輔助元件，用于保證液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期、高效工作不可或缺的元件，如油箱、過濾器、蓄能器等；液壓工作介質(zhì)即傳動(dòng)液體，既是轉(zhuǎn)換、傳遞能量的介質(zhì)，同時(shí)也起著潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)零件和冷卻傳動(dòng)系統(tǒng)的作用。液壓系統(tǒng)，都是由一個(gè)或幾個(gè)基本回路組成，而基本回路是為了實(shí)現(xiàn)某種特定功能把一些液壓元件按一定方式組合起來的通路結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的控制，從根本上來說就是對(duì)液壓回路中的液壓控制元件的控制，即通過改變閥體與閥芯的通斷面積、通斷間隙及通斷接口形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)回路中的工作介質(zhì)的流量、壓力及流向的控制，以達(dá)到對(duì)工作機(jī)構(gòu)的控制。改變閥芯相對(duì)于閥體位置即可對(duì)流量、壓力及流向的控制。實(shí)現(xiàn)閥芯動(dòng)作的方式有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)等，液壓系統(tǒng)控制方式較多。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，把液壓控制方式與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合起來是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制發(fā)展的方向。二、 液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用（一）液壓控制系統(tǒng)在汽車轉(zhuǎn)向中的應(yīng)用家用汽車尤其是重型工程汽車的轉(zhuǎn)向操縱，若完全依靠人力轉(zhuǎn)向，不但費(fèi)力而且影響汽車的操控，故現(xiàn)代汽車多采用轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)。液壓助力就是依靠方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將其轉(zhuǎn)變?yōu)榻z桿的軸向移動(dòng)，通過連桿移動(dòng)液壓控制閥閥芯亦做軸向移動(dòng)，改變閥芯與閥體相對(duì)位置，使閥體外接油路接通或斷開，繼而實(shí)現(xiàn)給液壓缸供給壓力油液，液壓缸將液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能增力輸出再通過杠桿機(jī)構(gòu)放大，迫使輪胎轉(zhuǎn)向。與此同時(shí)，液壓缸活塞桿輸出移動(dòng)通過杠桿使不完全齒輪旋轉(zhuǎn)，嚙合齒條使螺母作反向移動(dòng)，閥芯與閥體恢復(fù)到原始位置，完成一輪轉(zhuǎn)向操作。（二） 液壓控制系統(tǒng)在煤礦斜井提升膠帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用礦用膠帶運(yùn)輸機(jī)基本工作原理是依靠驅(qū)動(dòng)滾筒外表面與環(huán)繞其上的膠帶內(nèi)表面的摩擦力作為運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的。提高膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸能力的途徑有三個(gè)方面因素：（1）增大摩擦系數(shù)；（2）增加膠帶與滾筒圍包角；（3）增加膠帶張緊力。通常為保證膠帶運(yùn)輸機(jī)既有一定的運(yùn)輸能力，又不至于因張緊力過大而使膠帶斷裂，需給膠帶運(yùn)輸機(jī)提供恒定的張緊力，如圖所示，為恒張力液壓伺服系統(tǒng)圖，張緊絞車通過鋼絲繩牽引膠帶運(yùn)輸機(jī)活動(dòng)導(dǎo)向滾筒，使膠帶運(yùn)輸機(jī)保持一定張力。由于膠帶運(yùn)輸機(jī)工作過程因其負(fù)載有一定波動(dòng)變化，為此安裝一個(gè)力傳感器，檢測(cè)鋼絲繩實(shí)際張緊力，與給定張緊力進(jìn)行比較，得出差值，放大此差值并作為控制信號(hào)，控制電液伺服閥進(jìn)出液壓缸油液方向和流量，液壓缸帶動(dòng)動(dòng)滑輪上下動(dòng)作，保證膠帶運(yùn)輸機(jī)張緊力恒定。（三） 液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)在其他場(chǎng)合的應(yīng)用液壓技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展也得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，液壓技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，能夠擴(kuò)大液壓機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，更好地完成工作控制目標(biāo)。液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)相比較，能夠更加準(zhǔn)確地控制目標(biāo)參數(shù)，傳遞效率高，故液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)不但在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的前景十分可觀，在不久的未來，將也會(huì)在更多的其他工業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，為企業(yè)提高效益起到積極的促進(jìn)作用。三、機(jī)械設(shè)計(jì)中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化（一） 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的構(gòu)建和常規(guī)的微型計(jì)算機(jī)本質(zhì)體系一樣同樣也是由硬件體系以及軟件體系這兩大體系所構(gòu)建而成的。微型處理器、存儲(chǔ)設(shè)備、接收輸出裝置、編程裝置、I/O部分與其余外接的裝置構(gòu)成對(duì)應(yīng)的硬件體系。各個(gè)環(huán)節(jié)又借助總線加以聯(lián)結(jié)。不僅如此，在開展液壓工藝的環(huán)節(jié)中，其要求聯(lián)絡(luò)液壓傳動(dòng)編程工藝展開全方位的運(yùn)用。液壓體系的各個(gè)體統(tǒng)變成液壓傳動(dòng)對(duì)應(yīng)的程序，通常有客戶程序以及軟件程序兩種。一個(gè)整體的液壓傳動(dòng)體系要求包含對(duì)應(yīng)的軟件程序，PLC的運(yùn)作由它來進(jìn)行管理?？蛻糗浖且勒湛蛻魧?duì)應(yīng)的要求所編訂軟件程序。硬件體系以及軟件體系組建成為一個(gè)整體的液壓體系，兩者缺一不可。（二） 液壓傳動(dòng)技術(shù)體系的分析為可以讓液壓組態(tài)的傳動(dòng)收益更高，在開展總體性的管理當(dāng)中，要求將其運(yùn)用的界面設(shè)計(jì)得更加的簡(jiǎn)化、靈活并具有一定的使用意義，有著突出的處理功能，較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)體系，有多種硬件所聯(lián)結(jié)，操作環(huán)節(jié)管理簡(jiǎn)便，構(gòu)建初始設(shè)置便捷的特征與性能。組態(tài)環(huán)境是一種完整且獨(dú)立的工具，在組態(tài)環(huán)境當(dāng)中就所有性能工具展開對(duì)應(yīng)的設(shè)置，工作人員規(guī)劃并建立起屬于自身的運(yùn)用體系。使用者設(shè)置組建數(shù)據(jù)庫，稱作是組態(tài)結(jié)論信息庫。作業(yè)環(huán)境非常獨(dú)立，屬于一種單獨(dú)存在的體系，客戶定義的各個(gè)信息都能夠在此處置?？蛻粼O(shè)計(jì)的組態(tài)也可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)?？蛻羰褂脜⒖俭w系進(jìn)行運(yùn)作之時(shí)，由其運(yùn)作環(huán)境以及其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫所構(gòu)建而成。液壓數(shù)據(jù)也可以在組態(tài)體系當(dāng)中更清晰。現(xiàn)如今，在液壓組態(tài)的信息管理過程當(dāng)中，其要求實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的模塊性能，并且不同的模板之間都有著各自單獨(dú)的性能。MCGS體制的裝置驅(qū)動(dòng)、圖像呈現(xiàn)與軟件流程管理的所有作業(yè)都是由幾大基本模塊所構(gòu)建而成。MCGS的實(shí)時(shí)管理體系，整體的可信程度相對(duì)較高。器械規(guī)劃中液壓機(jī)械傳動(dòng)管理體系的運(yùn)用非常的關(guān)鍵，其可以讓機(jī)械規(guī)劃體制得到全面的改善。在開展總體管理的環(huán)節(jié)當(dāng)中，其要求借助不同的形式讓機(jī)械管理的效益不斷提升。不僅如此，要求我們借助機(jī)械控制傳動(dòng)體系的特點(diǎn)，就組態(tài)數(shù)據(jù)信息架構(gòu)展開對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，最后讓液壓機(jī)械的設(shè)計(jì)更科學(xué)合理?？傊F(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，大功率、多功能、高效率、自動(dòng)化的生活、生產(chǎn)設(shè)備逐漸走進(jìn)我們的工作和生活，為了很好的應(yīng)用、操作、開發(fā)、控制這些設(shè)備，掌握液壓控制技術(shù)，并將這些技術(shù)合理應(yīng)用到機(jī)械制造設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)機(jī)械設(shè)備制造的發(fā)展將有很大的提升。同時(shí)對(duì)液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行不斷