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理工科類
本科生畢業(yè)設計(論文)開題報告
論文(設計)題目
裝載機液壓系統(tǒng)設計
作者所在系別
機電工程學院
作者所在專業(yè)
車輛工程
作者所在班級
B13142
作 者 姓 名
馬杰
作 者 學 號
201322321
指導教師姓名
何濤
指導教師職稱
教授
完 成 時 間
2017
年
4
月
北華航天工業(yè)學院教務處制
說 明
1.根據(jù)學?!懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》,學生必須撰寫《畢業(yè)設計(論文)開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。
2.開題報告應在指導教師指導下,由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。
3.畢業(yè)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是,逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹,語言通順,外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。
4.開題報告中除最后一頁外均由學生填寫,填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。
5.閱讀的主要參考文獻應在10篇以上(土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減),其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。
6.參考文獻的書寫應遵循畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范要求。
7.開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交,文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求,字數(shù)在2000字左右。
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學生姓名
馬杰
專 業(yè)
車輛工程
班 級
B13142
指導教師姓名
何濤
職 稱
教授
工作單位
北華航天工業(yè)學院
課題來源
教師自擬題目
課題性質(zhì)
應用研究
課題名稱
裝載機液壓系統(tǒng)設計
本設計的科學依據(jù)
(科學意義和應用前景,國內(nèi)外研究概況,目前技術現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等)
一、課題的目的與意義
裝載機械匯集了多種學科最先進的技術,具有高效率、高精度、高自動化和高柔性的特點,裝載不再是離散型的生產(chǎn),為了能夠提供整廠的交付能力,設備的連線變得更加重要,從技術的角度來看,這是為了能夠更好地提供具有機械連接性、硬件、軟件一致性的需求。對于大量的生產(chǎn),連線生產(chǎn)能夠提高其生產(chǎn)效率。此課題開設的意義在于要求我們掌握氣動技術從原理、元件至回路系統(tǒng)的液壓傳動技術所必需的基礎知識和分析問題的方法,為我們進一步應用液壓傳動技術,設計液壓傳動系統(tǒng)打下堅實基礎。?
二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望
國產(chǎn)輪式裝載機正在從低水平、低質(zhì)量、低價位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價位、經(jīng)濟實用型過渡。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡,各主要廠家不斷進行技術投入,采用不同的技術路線,在關鍵部件及系統(tǒng)上技術創(chuàng)新,擺脫目前產(chǎn)品設計雷同,無自己特色和優(yōu)勢的現(xiàn)狀,從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出,成為裝載機行業(yè)的領先者。
大型和小型輪式裝載機,在近幾年的發(fā)展過程中,受到客觀條件及市場總需求量的限制。競爭最為激烈的中型裝載機更新速度將越來越快。根據(jù)各生產(chǎn)廠家的實際情況,重新進行總體設計,優(yōu)化各項性能指標,強化結(jié)構件的強度及剛度,使整機可靠性得到大步提高。細化系統(tǒng)結(jié)構。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構優(yōu)化、工作裝置的性能指標優(yōu)化及各鉸點的防塵、工業(yè)造型設計等。利用電子技術及負荷傳感技術來實現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應用,提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機作業(yè)成本。提高安全性、舒適性。降低噪聲和排放,強化環(huán)保指標。隨著人們環(huán)保意識的增強,降低裝載機噪聲和排放的工作已迫在眉捷,現(xiàn)在許多大城市已經(jīng)制定機動車的噪聲和排放標準,工程建設機械若不符合排放標準,將要限制在該地區(qū)的銷售。廣泛利用新材料、新工藝、新技術,特別是機、電、液一體化技術,提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。
設計內(nèi)容和預期成果
(具體設計內(nèi)容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式)
1、設計內(nèi)容
1、擬定裝載機液壓系統(tǒng)總體設計方案;
2、根據(jù)總體設計方案設計計算有關技術參數(shù)并選型;
3、根據(jù)總體設計方案對裝載機液壓系統(tǒng)進行布局設計。
2、預期成果
1、完成各流程的對比,解析其中的差距;
2、完成論文。
擬采取設計方法和技術支持
(設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等)
(1) 明確課題要求,查找收集相關資料,撰寫畢業(yè)設計開題報告;?
(2)調(diào)查研究、分析課題要求,確定裝載機液壓系統(tǒng)總體設計方案;?
(3)根據(jù)總體設計方案設計計算有關技術參數(shù)并選型;?
(4)繪制裝載機液壓系統(tǒng)總體布局圖;
(5)繪制裝載機液壓系統(tǒng)原件安裝圖;
(6)撰寫畢業(yè)設計說明書。
實現(xiàn)本項目已具備的條件
(包括過去學習、研究工作基礎,現(xiàn)有主要儀器設備、設計環(huán)境及協(xié)作條件等)
1、 可以從圖書館借閱相關的文獻資料;
2、 調(diào)查相關公司使用的裝載機液壓系統(tǒng);
3、 了解各項工藝的技術要求;
4、 要了解裝載機液壓系統(tǒng)的相關知識。
各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度
(以周為單位)
?1-2周 明確設計任務和目標。有關資料收集,完成外文翻譯,相關知識學習,完成開題報告。
3-6周? 擬訂研究方案。
7-10周? 研究方案具體實施。
11-13周?撰寫計算說明書,完成圖紙繪制。
13-16周 撰寫設計論文,相關表格填寫,申請答辯。
開 題 報 告 審 定 紀 要
時 間
地點
主持人
參
會
教
師
姓 名
職 務(職 稱)
姓 名
職 務(職 稱)
論
證
情
況
摘
要
記錄人:
指
導
教
師
意
見
指導教師簽名: 年 月 日
教
研
室
意
見
教研室主任簽名: 年 月 日
第 3 頁 共4頁
本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述
設計 (論文)題目
裝載機液壓系統(tǒng)設計
作者所在系別
機電工程學院
作者所在專業(yè)
車輛工程
作者所在班級
B13142
作 者 姓 名
馬杰
作 者 學 號
201322321
指導教師姓名
何濤
指導教師職稱
教授
完 成 時 間
2017
年
4
月
北華航天工業(yè)學院教務處制
說 明
1.根據(jù)學?!懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》,學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。
2.文獻綜述應在指導教師指導下,由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內(nèi)完成,由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。
3.文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是,文字表達要明確、嚴謹,語言通順,外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。
4.學生撰寫文獻綜述,閱讀的主要參考文獻應在10篇以上(土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減),其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。
5.文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求,字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。
基于裝載機液壓系統(tǒng)設計的文獻綜述
摘 要:
隨裝載機主要用來裝卸散狀物料,也能進行輕度的鏟掘工作,并且具有良好的機動性能,廣泛使用于工廠、礦山、建筑、水電上程、道路、碼頭、農(nóng)田乃至家庭,是工程機械中保有量較大的品種之一。
裝載總體方案設計是裝載機設計的一個重要環(huán)節(jié),它對裝載機的設計質(zhì)量、使用性能和裝載機在市場上的競爭力有著決定性的影響。裝載機性能的優(yōu)劣和作業(yè)效率的發(fā)揮,不僅與相關總成及部件的工作性能有著密切關系,而且在很大程度上取決于各有關總成及部件間的協(xié)調(diào)和參數(shù)匹配,取決于裝載機的總體布置。
裝載機的工作裝置和轉(zhuǎn)向機構都采取液壓傳動,本文通過對工作裝置及轉(zhuǎn)向機構工作要求和載荷分析對液壓系統(tǒng)進行設計。主要包括對執(zhí)行元件,控制元件輔助元件的選擇、設計。
本文的設計,能夠使讀者對工程機械總體方案設計及液壓系統(tǒng)設計進一步加深了解,同?時能從中理會一些設計理念,為以后更好從事設計工作提供了幫助。
關鍵字:裝載機 液壓裝置 液壓系統(tǒng)
Abstract:
Loader?is?primarily?utilized?to?load?and?unload?piles?of?balk?cargo?and?also?do?some?light?excavations.?It?has?good?mobility,?applied?widely?in?factory,?mine?construction,?water?and?electricity,?road,?dock,?farmland?even?house,?and?it?is?a?most?important?model?of?construction?machinery.
The?design?of?overall?project?of?wheel?loader?is?a?important?link?in?designing?of?wheel?loader?itself,?which?has?vital?impact?on?the?quality,?working?property?and?competition?in?market.?The?property?is?superior?or?inferior?and?its?affect?rate?is?brought?into?play,?which?have?relationship?with?the?property?of?relative?components?and?are?determined?not?only?by?the?matching?of?parameter,?the?coordination?between?switchboard?and?the?relative?components,?also?by?the?total?decoration?of?wheel?loader.
Working?device?and?the?steering?mechanism?of?the?loader?all?adopt?fluid?drive?system.?The?article?carries?though?the?design?of?the?fluid?drive?system?though?the?working?demand?on?working?device?and?the?load?analysis.?It?mainly?includes?the?selection?and?design?toward?the?executive?component,?the?control?component?and?the?assistant?component.
The?design?the?author?chosen?in?this?article?can?make?readers?know?much?about?the?total?designing?project?of?engineering?mechanism?and?the?systematic?design?of?liquid-press,?at?the?same?time?comprehend?some?designing?concept,?which?will?provide?helpness?to?further?work?later.
Keywords:loader hydraulic transmission hydraulic pressure system
文?獻?綜?述
1 引言
裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建筑工程的土石方施工機械,它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料,也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。換裝不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在道路、特別是在高等級公路施工中,裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進行推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業(yè)。由于裝載機具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點,因此它成為工程建設中土石方施工的主要機種之一。
液壓控制系統(tǒng)是裝載機械的核心部分。裝載機中主動力的輸出、傳動機構的運動、裝載執(zhí)行機構的動作及相互配合,都是由控制系統(tǒng)指令操作的。其控制方法有機械、電、氣動、電子、光電或射流等,都各具特色,一般根據(jù)裝載機械的自動化水平的生產(chǎn)要求選擇。如:傳統(tǒng)的裝載機械控制系統(tǒng)采用凸輪分配軸機械式控制及采用繼電器、接觸器控制電路,其復雜程度隨著執(zhí)行機構增多以及調(diào)整部位的增大而加大,使得機器也越來越復雜,給制造、調(diào)整、使用和維護均帶來不便;后來出現(xiàn)的電氣控制、液動控制、光電控制,可用微機、傳感技術、新型傳動技術取代笨重的機械控制柜和驅(qū)動裝置,使零件數(shù)量劇減,結(jié)構大為簡化,體積也隨之減少,同時改善了生產(chǎn)過程中清潔衛(wèi)生。其中液動控制系統(tǒng)在裝載機械中占有很大比例,近年來,隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,液動控制技術在工業(yè)自動化領域得到了廣泛應用。液動控制是先將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗埽賹⒁簤耗苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,降低了電力消耗和液壓油消耗,更易于控制,節(jié)省了大量勞動力,實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化管理。
2 液動控制技術概述
以液體為工作介質(zhì)進行能量傳遞的傳動方式稱為液體傳動。液動技術是以液壓缸為動力源,以液壓油為工作介質(zhì),進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術,是實現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動控制的重要手段之一。
液動控制技術的工作原理是利用液壓缸把電機或其他原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為液壓油的壓力能,然后在控制元件的作用下,通過執(zhí)行元件把壓力能轉(zhuǎn)換為直線運動或回轉(zhuǎn)運動形式的機械能,從而完成各種動作,并對外做功。在氣動控制系統(tǒng)中,氣動發(fā)生裝置一般為液壓缸,它將原動機供給的機械能轉(zhuǎn)換為氣體的壓力能;氣動執(zhí)行元件則將壓力能轉(zhuǎn)化為機械能,完成規(guī)定動作;在這兩部分之間,根據(jù)機械或設備工作循環(huán)運動的需求、按一定順序?qū)⒏鞣N控制元件(壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥和邏輯元件)、傳感元件和液動輔助件連接起來。
液動控制系統(tǒng)主要由五個部分組成:
(1)液壓動力元件:把機械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置,一般指液壓泵。?
(2)液壓執(zhí)行元件:執(zhí)行元件是指把液壓能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置,一般是指做直線運動的液壓缸、做回轉(zhuǎn)運動的液壓馬達等。
(3)液壓控制元件:控制元件是指對液壓系統(tǒng)中液體的壓力、流量和流動方向進行控制和調(diào)節(jié)的裝置。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等,這些元件的不同組合,能構成完成不同功能的液壓系統(tǒng)。
(4)輔助裝置:輔助裝置是指除以上三種以外的其他裝置,如過濾器、油霧器、消聲器等。
(5)工作介質(zhì):工作介質(zhì)是指在氣壓系統(tǒng)中傳遞運動和動力能量的液體,即液壓油。
3 液動控制系統(tǒng)特點:
(1)單位質(zhì)量的設備所能輸出的力、功率比較大,及同樣體積、質(zhì)量的裝置,液壓傳動裝置可輸出更大的力和力矩。
(2)特別是與機械裝置相比,操作方便、省力,系統(tǒng)結(jié)構空間的自由度大,布局安裝靈活,可構成復雜系統(tǒng),且能在很大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速,傳動比可達(100~2000):1
(3)傳動平穩(wěn),便于實現(xiàn)頻繁換向和自動防止過載。
(4)與電氣控制相配合,可較方便的實現(xiàn)復雜的程序動作和遠程控制,以實現(xiàn)自動化。
(5)液壓元件易實現(xiàn)系列化、標準化和通用化。
4 液動控制技術的應用
液動技術是生產(chǎn)過程自動化和機械化的有效手段之一,具有高速高效、清潔安全、低成本及易維護等優(yōu)點,被廣泛應用于輕工機械領域中,在機械裝載及生產(chǎn)過程中也正在發(fā)揮越來越重要的作用。其在各類裝載機械中均有大量應用,可以縮短加工輔助時間,減輕工人勞動強度,充分發(fā)揮設備的高效性能。如:
1.汽車制造業(yè):其中包括車身外殼被真空吸盤吸起和放下,在指定工位夾緊和定位,電焊機焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制電焊等。
2.半導體電子及家電行業(yè):例如在半導體芯片、印刷電路等各種電子產(chǎn)品的裝配流水線上許多真空吸盤將一般齊抓很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住,運送到指定目標位置。
3.加工制造業(yè):其中包括機械加工生產(chǎn)線上工件的準確裝夾及搬送,對加速度限制十分嚴格的芯片搬運系統(tǒng),采用了平穩(wěn)加速的SIN汽缸等。
4.介質(zhì)管道運輸送業(yè):可以說,用管道輸送介質(zhì)的自動化流程絕大多數(shù)采用氣動控制。例如石油加工、氣體通過系統(tǒng)加壓輸送到每個用戶終端、化工的加工和生產(chǎn)等。
5.包裝業(yè):其中包括各種半自動或全自動包裝生產(chǎn)線,例如:粉狀、塊狀物料的自動計量包裝,用于煙草工業(yè)的自動卷煙和制動包裝等許多工序。
6.機器人:例如裝配機器人在汽車零部件中的裝配,焊接機器人在高頻率的點焊、力控的準確性等。
7.其他:例如車輛的剎車裝置,車門開閉裝置,顆粒狀物質(zhì)的篩選,魚雷、導彈的自動控住裝置等。各種氣動工具等也是氣動技術應用領域的一個重要側(cè)面。
5 結(jié)論
現(xiàn)代裝載機械是匯集了多種學科的先進技術,液動控制技術是裝載機械的一個重要組成部分。此次設計的裝載機液壓系統(tǒng)的設計需借鑒了其他裝載機械控制系統(tǒng)的工作理,并在其基礎上加以改善,減少裝載加工過程中的認為或機器差錯,確保裝載機械的可靠運行,實現(xiàn)安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn),實現(xiàn)裝載過程的連續(xù)化生產(chǎn)。
參考文獻
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指導教師意見
指導教師:
年 月 日
專業(yè)教研室審查意見
負責人:
年 月 日
第 6 頁 共 4 頁
密 級
分類號
編 號
成 績
本科生畢業(yè)設計 (論文)
外 文 翻 譯
原 文 標 題
Hydraulic System
譯 文 標 題
液壓系統(tǒng)
作者所在系別
機電工程學院
作者所在專業(yè)
車輛工程
作者所在班級
B13142
作 者 姓 名
馬杰
作 者 學 號
201322321
指導教師姓名
何濤
指導教師職稱
教授
完 成 時 間
2017
年
4
月
北華航天工業(yè)學院教務處制
譯文標題
液壓系統(tǒng)
原文標題
Hydraulic System
作 者
Владимир
譯 名
弗拉基米爾(斯)
國 籍
俄羅斯
原文出處
科學出版中心
液壓系統(tǒng)
液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動,是根據(jù)17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術,1795年英國約瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質(zhì)水改為油,又進一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間,才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎。20 世紀初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻,使這兩方面領域得到了發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業(yè)會”。近20~30 年間,日本液壓傳動發(fā)展之快,居世界領先地位。
液壓傳動有許多突出的優(yōu)點,因此它的應用非常廣泛,如一般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等;行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等;鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等;發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等;船舶用的甲板起重機械(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等;特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等;軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成,即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能,驅(qū)動負載作直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同,液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同,液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì),有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動或往復運動。
液壓的原理:它是由兩個大小不同的液缸組成的,在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機”;充油的稱“油壓機”。兩個液缸里各有一個可以滑動的活塞,如果在小活塞上加一定值的壓力,根據(jù)帕斯卡定律,小活塞將這一壓力通過液體的壓強傳遞給大活塞,將大活塞頂上去。設小活塞的橫截面積是S1,加在小活塞上的向下的壓力是F1。于是,小活塞對液體的壓強為P=F1/SI, 能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”。大活塞所受到的壓強必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2,壓強P在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力F2=PxS2截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。從上式知,在小活塞上加一較小的力,則在大活塞上會得到很大的力,為此用液壓機來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。
液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成,信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。
液壓動力部分采用回路圖方式表示,以表明不同功能元件之間的相互關系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件;液壓控制部分含有各種控制閥,其用于控制工作油液的流量、壓力和方向;執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達,其可按實際要求來選擇。
與機械傳動、電氣傳動相比,液壓傳動具有以下優(yōu)點:
1 液壓傳動的各種元件,可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。
2 重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快。
3 操縱控制方便,可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達2000:1)。
4 可自動實現(xiàn)過載保護。
5 一般采用礦物油作為工作介質(zhì),相對運動面可自行潤滑,使用壽命長。
6 很容易實現(xiàn)直線運動。
7 很容易實現(xiàn)機器的自動化,當采用電液聯(lián)合控制后,不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程,而且可以實現(xiàn)遙控。
液壓系統(tǒng)的缺點:
1、由于流體流動的阻力和泄露較大,所以效率較低。如果處理不當,泄露不僅污染場地,而且還可能引起火災和爆炸事故。
2、由于工作性能易受到溫度變化的影響,因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。
3、液壓元件的制造精度要求較高,因而價格較貴。
4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響,不能得到嚴格的傳動比。
5、液壓傳動出故障時不易找出原因;使用和維修要求有較高的技術水平。
在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中,密封裝置用來防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件,即密封件。外漏會造成工作介質(zhì)的浪費,污染機器和環(huán)境,甚至引起機械操作失靈及設備人身事故。內(nèi)漏會引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降,達不到所需要的工作壓力,甚至不能進行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒,會引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損,進一步導致泄漏。
因此,密封件和密封裝置是液壓設備的一個重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命,是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個重要指標。除間隙密封外,都是利用密封件,使相鄰兩個偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。在接觸式密封中,分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封(即唇形密封)兩種。
液壓系統(tǒng)的三大頑疾
1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)(液壓油)在流動過程中存在各部位流速的不同,導致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦,同時液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦,這些都是導致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導致內(nèi)外泄漏增大,降低其機械效率。同時由于較高的溫度,液壓油會發(fā)生膨脹,導致壓縮性增大,使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法:發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征,無法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。
2、振動 液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強的振動會導致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯誤,也會使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯誤,導致系統(tǒng)故障。解決辦法:液壓管路應盡量固定,避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向,無法避免時應做好減振措施。整個液壓系統(tǒng)應有良好的減振措施,同時還要避免外來振源對系統(tǒng)的影響。
3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部,例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失,但是由于發(fā)生泄漏,既定的控制動作可能會受到影響,直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中,除了會影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外,還會導致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災的危險。解決辦法:采用質(zhì)量較好的密封件,提高設備的加工精度。
液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展;向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應用水基介質(zhì)等適應環(huán)保要求方向發(fā)展;開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機電一體化以及輕小型微型液壓元件;積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術。
液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展,開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車應用領域發(fā)展,開發(fā)液力減速器,提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時間;液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品,提高零部件的制造工藝技術,提高可靠性,推廣計算機輔助技術,開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術;液粘調(diào)速離合器應提高產(chǎn)品質(zhì)量,形成批量,向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。
附錄 (外文翻譯——原文)
Hydraulic System
Hydraulic presser drive and air pressure drive hydraulic fluid as the transmission is made according to the 17th century, Pascal's principle of hydrostatic pressure to drive the development of an emerging technology, the United Kingdom in 1795 ? Braman Joseph (Joseph Braman ,1749-1814), in London water as a medium to form hydraulic press used in industry, the birth of the world's first hydraulic press. Media work in 1905 will be replaced by oil-water and further improved.
After the World War I (1914-1918) ,because of the extensive application of hydraulic transmission, especially after 1920, more rapid development. Hydraulic components in the late 19th century about the early 20th century, 20 years, only started to enter the formal phase of industrial production. 1925 Vickers (F. Vikers) the invention of the pressure balanced vane pump, hydraulic components for the modern industrial or hydraulic transmission of the gradual establishment of the foundation. The early 20th century G ? Constantimscofluct- uations of the energy carried out by passing theoretical and practical research; in 1910 on the hydraulic trans- mission (hydraulic coupling, hydraulic torque converter, etc.) contributions, so that these two areas of development.
The Second World War (1941-1945) period, in the United States 30% of machine tool applications in the hydraulic transmission. It should be noted that the development of hydraulic transmission in Japan than Europe and the United States and other countries for nearly 20 years later. Before and after in 1955, the rapid development of Japan's hydraulic drive, set up in 1956, "Hydraulic Industry." Nearly 20 to 30 years, the development of Japan's fast hydraulic transmission, a world leader.
Hydraulic transmission There are many outstanding advantages, it is widely used, such as general industrial use of plastics processing machinery, the pressure of machinery, machine tools, etc.; operating machinery engineering machinery, construction machinery, agricultural machinery, automobiles, etc.; iron and steel indu-stry metallurgical machinery, lifting equipment, such as roller adjustment device; civil water projects with flood control and dam gate devices, bed lifts installations, bridges and other manipulation of institutions; speed turbine power plant installations, nuclear power plants, etc.; ship from the deck heavy machinery (winch), the bow doors, bulkhead valve, stern thruster, etc.; special antenna technology giant with control devices, measurement buoys, movements such as rotating stage; military industrial control devices used in artillery, ship antirolling devices, aircraft simulation, aircraft retractable landing gear and rudder control devices and other devices.
A complete hydraulic system consists of five parts, namely, power components, the implementation of components, control components, auxiliary components and hydraulic oil.
The role of dynamic components of the original motive fluid into mechanical energy to the pressure that the hydraulic system of pumps, it is to power the entire hydraulic system. The structure of the form of hydraulic pump gears are generally pump, vane pump and piston pump.
Implementation of components (such as hydraulic cylinders and hydraulic motors) which is the pressure of the liquid can be converted to mechanical energy to drive the load for a straight line reciprocating movement or rotational movement.
Control components (that is, the various hydraulic valves) in the hydraulic system to control and regulate the pressure of liquid, flow rate and direction. According to the different control functions, hydraulic pressure control valve can be divided into valves, flow control valves and directional control valve. Pressure control valves are divided into benefits flow valve (safety valve), pressure relief valve, sequence valve, pressure relays, etc.; flow control valves including throttle, adjusting the valves, flow diversion valve sets, etc.; directional control valve includes a one-way valve , one-way fluid control valve, shuttle valve, valve and so on. Under the control of different ways, can be divided into the hydraulic valve control switch valve, control valve and set the value of the ratio control valve.
Auxiliary components, including fuel tanks, oil filters, tubing and pipe joints, seals, pressure gauge, oil level, such as oil dollars.
Hydraulic oil in the hydraulic system is the work of the energy transfer medium, there are a variety of mineral oil, emulsion oil hydraulic molding Hop categories.
The role of the hydraulic system is to help humanity work. Mainly by the implementation of components to rotate or pressure into a reciprocating motion.
Hydraulic principle :it consists of two cylinders of different sizes and composition of fluid in the fluid full of water or oil. Water is called "hydraulic press"; the said oilfilled "hydraulic machine." Each of the two liquid a sliding piston, if the increase in the small piston on the pressure of a certain value, according to Pascal's law, small piston to the pressure of the pressure through the liquid passed to the large piston, piston top will go a long way to go. Based cross-sectional area of the small piston is S1, plus a small piston in the downward pressure on the F1. Thus, a small piston on the liquid pressure to P = F1/SI, Can be the same size in all directions to the transmission of liquid. "By the large piston is also equivalent to the inevitable pressure P. If the large piston is the cross-sectional area S2, the pressure P on the piston in the upward pressure generated F2 = PxS2 Cross-sectional area is a small multiple of the piston cross-sectional area. From the type known to add in a small piston of a smaller force, the piston will be in great force, for which the hydraulic machine used to suppress plywood, oil, extract heavy objects, such as forging steel.
? Hydraulic system and hydraulic power control signal is composed of two parts, the signal control of some parts of the hydraulic power used to drive the control valve movement.
Part of the hydraulic power means that the circuit diagram used to show the different functions of the interrelationship between components. Containing the source of hydraulic pump, hydraulic motor and auxiliary components; hydraulic control part contains a variety of control valves, used to control the flow of oil, pressure and direction; operative or hydraulic cylinder with hydraulic motors, according to the actual requirements of their choice.
With mechanical transmission, electrical transmission compared to the hydraulic drive has the following advantages:
1 A variety of hydraulic components, can easily and flexibly to layout.
2 Light weight, small size, small inertia, fast response.
3 To facilitate manipulation of control, enabling a wide range of stepless speed regulation (speed range of 2000:1).
4 To achieve overload protection automatically.
5 The general use of mineral oil as a working medium, the relative motion can be self-lubricating surface, long service life.
6 It is easy to achieve linear motion.
7 It is easy to achieve the automation of machines, when the joint control of the use of electro-hydraulic, not only can achieve a higher degree of process automation, and remote control can be achieved.
The shortcomings of the hydraulic system:
1 As a result of the resistance to fluid flow and leakage of the larger, so less efficient. If not handled properly, leakage is not only contaminated sites, but also may cause fire and explosion.
2 Vulnerable performance as a result of the impact of temperature change, it would be inappropriate in the high or low temperature conditions.
3 The manufacture of precision hydraulic components require a higher, more expensive and hence the price.
4 Due to the leakage of liquid medium and the compressibility and can not be strictly the transmission ratio.
5 Hydraulic transmission is not easy to find out the reasons for failure; the use and maintenance requirements for a higher level of technology.
In the hydraulic system and its system, the sealing device to prevent leakage of the work of media within and outside the dust and the intrusion of foreign bodies. Seals played the role of components, namely seals. Medium will result in leakage of waste, pollution and environmental machinery and even give rise to malfunctioning machinery and equipment for personal accident. Leakage within the hydraulic system will cause a sharp drop in volumetric efficiency, amounting to less than the required pressure, can not even work. Microinvasive system of dust particles, can cause or exacerbate friction hydraulic component wear, and further lead to leakage.
Therefore, seals and sealing device is an important hydraulic equipment components. The reliability of its work and life, is a measure of the hydraulic system an important indicator of good or bad. In addition to the closed space, are the use of seals, so that two adjacent coupling surface of the gap between the need to control the liquid can be sealed following the smallest gap. In the contact seal, pressed into self-seal-style and self-styled self-tight seal (ie, sealed lips) two.
The three hydraulic system diseases
1 As a result of heat transmission medium (hydraulic oil) in the flow velocity in various parts of the existence of different, resulting in the existence of a liquid within the internal friction of liquids and pipelines at the same time there is friction between the inner wall, which are a result of hydraulic the reasons for the oil temperature. Temperature will lead to increased internal and external leakage, reducing its mechanical efficiency. At the same time as a result of high temperature, hydraulic oil expansion will occur, resulting in increased compression, so that action can not be very good control of transmission. Solution: heat is the inherent characte -ristics of the hydraulic system, not only to minimize eradication. Use a good quality hydraulic oil, hydraulic piping arrangement should be avoided as far as possible the emergence of bend, the use of high-quality pipe and fittings, hydraulic valves, etc.
2 The vibration of the vibration of the hydraulic system is also one of its malaise. As a result of hydraulic oil in the pipeline flow of high-speed impact and the control valve to open the closure of the impact of the process are the reasons for the vibration system. Strong vibration control action will cause the system to error, the system will also be some of the more sophisticated equipment error, resulting in system failures. Solutions: hydraulic pipe should be fixed to avoid sharp bends. To avoid frequent changes in flow direction, can not avoid damping measures should be doing a good job. The entire hydraulic system should have a good damping measures, while avoiding the external local oscillator on the system.
3 The leakage of the hydraulic system leak into inside and outside the leakage leakage. Leakage refers to the process with the leak occurred in the system, such as hydraulic piston-cylinder on both sides of the leakage, the control valve spool and valve body, such as between the leakage. Although no internal leakage of hydraulic fluid loss, but due to leakage, the control of the established movements may be affected until the cause system failures. Outside means the occurrence of leakage in the system and the leakage between the external environment. Direct leakage of hydraulic oil into the environment, in addition to the system will affect the working environment, not enough pressure will cause the system to trigger a fault. Leakage into the environment of the hydraulic oil was also the danger of fire. Solution: the use of better quality seals to improve the machining accuracy of equipment.
Hydraulic components will be high-performance, high-quality, high reliability, the system sets the direction of development; to the low power, low noise, vibration, without leakage, as well as pollution control, water based media applications to adapt to environmental requirements, such as the direction of development; the development of highly integrated high power density, intelligence, mechatronics and micro-light mini-hydraulic components; active use of new techniques, new materials and electronics, sensing and other high-tech.
Hydraulic coupling to high-speed high-power and integrated development of hydraulic transmission equipment, development of water hydraulic coupling medium speed and the field of automotive applications to develop hydraulic reducer, improve product reliability and working hours MTBF; hydraulic torque converter to the development of high-power products, parts and components to improve the manufacturing process technology to improve reliability, promote computeraided technology, the development of hydraulic torque converter and power shift transmission technology supporting the use of ; Clutch fluid viscosity should increase the quality of products, the formation of bulk to the high-power and high-speed direction.
指 導 教 師 評 語
外文翻譯成績:
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注:1. 指導教師對譯文進行評閱時應注意以下幾個方面:①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設計(論文)的主題是否高度相關,并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設計(論文)的參考文獻;②翻譯的外文文獻字數(shù)是否達到規(guī)定數(shù)量(3 000字以上);③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。
2. 外文原文應以附件的方式置于譯文之后。
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