畢業(yè)設(shè)計(jì)頂架油缸性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)液壓回路設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 10:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性能，電液伺服技術(shù)已日臻成熟。電液伺服系統(tǒng)已逐漸成為武器，航空、航天自動(dòng)控制，一部分民用工業(yè)設(shè)備自動(dòng)控制的重要組成部分。但是眾所周知，傳統(tǒng)的電液伺服閥對(duì)流體介質(zhì)的清潔度要求十分苛刻，制造成本和維護(hù)費(fèi)用比較高，系統(tǒng)性能也比較大，難以為各類工業(yè)用戶所接受，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大；而傳統(tǒng)的電液開關(guān)控制又不能滿足高質(zhì)量控制技術(shù)要求。現(xiàn)代微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為解決上述問題提供了強(qiáng)有力的手段。20 世紀(jì) 60年代末以來(lái)，出現(xiàn)了可靠、價(jià)廉，控制精度和響應(yīng)特性均能滿足工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)際需要的工業(yè)伺服技術(shù)和電液比例技術(shù)。工業(yè)液壓伺服以高性能伺服閥為基礎(chǔ)，增大了電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器的輸出功率，通過適當(dāng)簡(jiǎn)化伺服閥的結(jié)構(gòu)，改善閥的抗污染性能，從而降低了伺服閥的制造成本。比例閥則是以傳統(tǒng)的工業(yè)用液壓控制閥為基礎(chǔ)，采用可靠、價(jià)廉的模擬式電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器和與之相應(yīng)的閥內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而獲得對(duì)油質(zhì)要求與一般工業(yè)閥相同、價(jià)廉、閥內(nèi)壓力損失低、性能又能滿足大部分工業(yè)控制要求的比例元件。1967 年瑞士布林格爾公司生產(chǎn)了首個(gè)比例閥（KL）比例復(fù)合閥，20 世紀(jì) 70 年代初日本油研（YUKEN）公司申請(qǐng)了壓力和流量比例閥兩項(xiàng)專利。這一時(shí)期的比例閥，僅僅是將比例型的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器（如比例電磁鐵）用于工業(yè)液壓閥，以代替開關(guān)電磁鐵或調(diào)節(jié)手柄，閥的結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則幾乎沒有變化，大多不含受控參數(shù)的反饋閉環(huán)，其工作頻寬僅在 1~5Hz 之間，穩(wěn)態(tài)滯環(huán)在 4%~7%之間，多用于開環(huán)控制。1975~1980 年，采用各種內(nèi)反饋原理的比例元件大量問世，耐高壓 比例電磁鐵和比例放大器在技術(shù)上也日趨成熟，比例元件的工作頻寬已達(dá) 5~15Hz，穩(wěn)態(tài)滯環(huán)亦減小到 3%左右；其應(yīng)用領(lǐng)域日漸擴(kuò)大，不僅用于開環(huán)控制，也被應(yīng)用于閉環(huán)控制。20 世紀(jì) 80 年代，比例元件的設(shè)計(jì)原理進(jìn)一步完善，采用了壓力、流量、位移內(nèi)反饋和動(dòng)壓反饋及電校正等手段，使閥的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性都有了進(jìn)一步的提高。除了因制造成本所限，比例閥在中位仍保留死區(qū)以外，它的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性均已和工業(yè)伺服閥無(wú)異。同時(shí)，比例技術(shù)開始和插裝閥技術(shù)相結(jié)合，并開發(fā)出各種不同功能和規(guī)格的二通、三通型比例插裝閥，形成了電液比例插裝技術(shù)。此外。由于傳感器和電子器件的小型化，還出現(xiàn)了電液一體化的比例元件，電液比例技術(shù)逐步形成了20 世紀(jì) 80 年代的集成化趨勢(shì)。同期電液比例容積元件，電液比例技術(shù)逐步形成了20 世紀(jì) 80 年代的集成化趨勢(shì)，同期電液比例容積元件（各類比例控制泵和執(zhí)行器）相繼出現(xiàn)，為大功率工程控制系統(tǒng)的節(jié)能提供了技術(shù)基礎(chǔ)。除模擬式電液比例元件外，早在 20 世紀(jì) 60 年代人們就開始注意電液數(shù)字控制元件（有時(shí)稱數(shù)字式或脈沖式比例元件）的開發(fā)。20 世紀(jì) 70 年代后期國(guó)外開始研制的電液數(shù)字閥，美國(guó)，德國(guó)、英國(guó)、加拿大和日本等國(guó)相繼進(jìn)行了開發(fā)研究，以日本較為領(lǐng)先。20 世紀(jì) 80 年代初日本推出系列產(chǎn)品，隨即在機(jī)床、成型機(jī)械、車輛與工程機(jī)械、冶金機(jī)械等工業(yè)控制中獲得廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已開發(fā)出規(guī)格齊全、性能穩(wěn)定的增量式數(shù)字壓力閥、流量閥和方向流量閥等產(chǎn)品。但快速開發(fā)式數(shù)字閥仍處于研究階段，尚未見有商品化系列產(chǎn)品。現(xiàn)代電液數(shù)字控制元件的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器主要是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和按脈沖方式工作的動(dòng)鐵和動(dòng)圈式馬達(dá)。電液數(shù)字控制元件具有抗污染能力強(qiáng)，工作可靠，重復(fù)精度高，成批產(chǎn)品的性能一致性好、能夠直接與計(jì)算機(jī)鏈接等有點(diǎn)。其主要確定是由于按載頻原理實(shí)現(xiàn)控制，故控制信號(hào)頻寬較模擬器件低。電液數(shù)字系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是電液數(shù)/模擬轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或載頻調(diào)制系統(tǒng)，其控制分辨精度取決于每一脈沖的當(dāng)量步長(zhǎng)或調(diào)制精度。隨著技術(shù)的發(fā)展，液壓控制的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展，幾乎囊括了制造業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)及環(huán)保、礦山冶金業(yè)、能源、電力電子、交通、航空航天、文化體育等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，液壓傳動(dòng)與控制已成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本要素和工程控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化、知識(shí)化和全球化的 21 世紀(jì)，信息技術(shù)、生命科學(xué)、生物技術(shù)和納米技術(shù)等新科技的日益進(jìn)展將對(duì)液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的研究、設(shè)計(jì)觀念及方法、對(duì)各類液壓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與工藝、對(duì)其應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生深刻影響并帶來(lái)革命性的變化。在社會(huì)和工程需求的強(qiáng)力推動(dòng)及機(jī)械與電氣傳動(dòng)及控制的挑戰(zhàn)下，液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)將依托機(jī)械制造、材料工程、微電子及計(jì)算機(jī)、數(shù)字及力學(xué)、控制科學(xué)，不斷發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，滿足客觀需求，將自身推進(jìn)到新的水品。表 列出了國(guó)內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展的一些動(dòng)向。國(guó)內(nèi) 國(guó)外小型化、集成化、多樣化 機(jī)電一體化集成元件和系統(tǒng)高壓、高速、高精度、高可靠性智能化自動(dòng)控制元件和系統(tǒng)高效、節(jié)能、環(huán)保 高精度數(shù)字控制元件和系統(tǒng)發(fā)展內(nèi)容機(jī)電一體化 水介質(zhì)液壓元件和系統(tǒng)表 國(guó)內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)⑴單元功率的重量輕，力矩慣量比（或力質(zhì)量比）大 由于液壓元件的功率質(zhì)量比和力矩慣量比（或力質(zhì)量比）大，可以組成結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。重量輕、加速性好的控制系統(tǒng)。對(duì)于中、大功率的控制系統(tǒng)，這一優(yōu)點(diǎn)尤為突出。例如，電氣的最小尺寸取決于最大的有效磁通密度和功率損耗所產(chǎn)生的發(fā)熱量與電流密度有關(guān)，最大有效磁通密度受磁性材料的磁飽和限制，而發(fā)熱量散發(fā)又比較困難。因此電氣元件的結(jié)構(gòu)尺寸較大，功率質(zhì)量比和力矩慣量比。液壓元件功率損耗所產(chǎn)生的熱量可由油液帶到散熱器去散發(fā)，它的尺寸主要取決于最大工作壓力。由于最大工作壓力可以很高（目前可達(dá) 32Mpa 甚至更高） ，所以液壓元件的體積小、重量輕，而輸出力或力矩卻很大，使功率質(zhì)量比和力矩慣量比(或力質(zhì)量比)大。統(tǒng)計(jì)資料表明，一般液壓泵的重量只有同功率電動(dòng)機(jī)重量的 10%20%，幾何尺寸約為后者的 12%13%。液壓馬達(dá)的功率質(zhì)量比一般為相當(dāng)容量電動(dòng)機(jī)的 10倍，而力矩慣量比為電動(dòng)機(jī)的 1020 倍。⑵負(fù)載的剛度大，精度高 液壓控制系統(tǒng)的輸出位移（或角度）受負(fù)載變化影響小，即有較大的速度
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