履带车辆液压机械差速转向系统控制策略
履带车辆液压机械差速转向系统控制策略
伍迪１，２姚进１李华１钱波２
１．四川大学制造科学与工程学院，成都６１００６５； ２．西昌学院工程技术学院，西昌６１５０００
摘要：为了准确实现驾驶员转向意图，解决履带车辆液压机械差速转向系统转向行驶控制问题，该文在对液压机械差速转向系统工作原理进行分析的基础上，运用动力学理论和模块化方法，推导了液压机械差速转向系统动力学方程，建立了系统数学模型。根据履带车辆转向行驶理论和转向安全要求，结合系统数学模型，设计了一种履带车辆液压机械差速转向系统控制策略，通过控制单元与液压泵排量控制器相互配合实现转向控制。仿真结果表明，所设计的液压机械差速转向系统控制策略安全有效，能准确实现驾驶员转向意图。
液压机械；差速；转向；数学模型；履带车辆；控制策略
１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ． １００２－６８１９．２０１２．０８．０１２
ＴＨ１３７．１Ａ１００２－６８１９（２０１２）－０８－００７８－０６
２０１１－１０－１９２０１２－０３－２０
四川省科技厅科技支撑项目（２０１０ＧＺ０１７３）
作者简介：伍迪（１９８２－），男，四川广安人，博士生，主要研究方向机
械传动与液压传动技术。成都 四川大学制造科学与工程学院／西昌 西昌
学院工程技术学院，６１５０００。Ｅｍａｉｌ： ｚｈｅｄｉｗｕｂｏｗｅｎ＠１２６．ｃｏｍ
姚进（１９５８－），教授，博士，博士生导师，主要从事机械
传动与驱动，机器人与机电一体化，ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ；四川省有突出贡献专
家，四川省学术带头人，国家教委优秀青年教师资助计划入选者，四川省机
械工程常务理事、副秘书长。成都 四川大学制造科学与工程学院，６１００６５。
万方数据
第８期
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２０１２年万方数据
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Ｗｕ ＤｉＹａｏ ＪｉｎＬｉ ＨｕａＱｉａｎ Ｂｏ
万方数据
履带车辆液压机械差速转向系统控制策略
作者：伍迪， 姚进， 李华， 钱波， Wu Di， Yao Jin， Li Hua， Qian Bo
作者单位：伍迪,Wu Di(四川大学制造科学与工程学院,成都610065;西昌学院工程技术学院,西昌615000)， 姚进,李华,Yao Jin,Li Hua(四川大学制造科学与工程学院,成都,610065)， 钱波,Qian Bo(西昌学院工程技术学
院,西昌,615000)
刊名：
农业工程学报
英文刊名：Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering
年，卷(期)：2012,28(8)
本文链接：https://www.wendangku.net/doc/451180210.html,/Periodical_nygcxb201208012.aspx
履带车辆双泵马达驱动系统同步控制策略研究
目录 摘要 .......................................................................................................................... I Abstract ....................................................................................................................... II 第1章绪论 .. (1) 1.1课题背景及研究意义 (1) 1.2国内外研究现状及分析 (2) 1.2.1 履带车辆传动系统的发展 (2) 1.2.2 履带车辆静液驱动系统研究现状 (4) 1.3泵马达系统和同步回路研究进展 (5) 1.3.1 泵马达系统研究进展 (5) 1.3.2 同步控制回路研究进展 (6) 1.4自抗扰控制理论研究概述 (7) 1.5主要研究内容 (8) 第2章履带车辆双泵马达驱动控制系统建模 (9) 2.1引言 (9) 2.2系统原理 (9) 2.3泵马达系统模块 (10) 2.3.1 泵马达工况分析 (10) 2.3.2 泵马达建模 (11) 2.4履带车辆动力学模块 (13) 2.4.1 受力分析 (13) 2.4.2 拉格朗日动力学建模 (16) 2.4.3 仿真模型 (17) 2.5反解算模块 (18) 2.6控制器模块 (19) 2.6.1 名义工作点的计算 (19) 2.6.2 控制器设计 (20) 2.7时域系统仿真与分析 (21) 2.8本章小结 (24) 第3章同步性扰动因素及系统特性分析 (25) 3.1引言 (25) 3.2扰动因素分析 (25) 3.2.1 单侧系统参数扰动分析 (25) -III-
石油机械液压系统中的可编程逻辑控制器控制技术
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 石油机械液压系统中的可编程逻辑控制器控制技术Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8163-79 石油机械液压系统中的可编程逻辑 控制器控制技术 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着工业化的不断发展，社会生产中对于石油机械产品的要求越来越高，传统的控制技术逐渐难以满足产品的使用需求，存在着很大的不足和问题。针对这种情况，采用可编程逻辑控制器控制技术，与石油机械液压系统相互结合，可以成功实现系统的自动化和智能化控制，从而有效提高石油机械的质量和使用效率。 1.可编程逻辑控制器概述 可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种具有微处理机的数字化电子设备，可以应用于自动化化控制，采用一类可编程存储器，用于其内部程序的存储，执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术以及算数操作等指令，同时通过数字或模拟式的输入和输出，对各种
类型的机械或者生产过程进行控制。 PLC的基本结构包括电源、CPU、存储器、输入输出接口电路、功能模块和结构模块等，并通过控制总线、电源总线、数据总线等形成一个统一的整体。 PLC具有以下几个鲜明的特点： 1.1.结构灵活：PLC系统结构构成灵活多变，可以很方便地进行功能的扩展，同时也能够实现开关量的控制和PID回路控制，通过与上位机构的连接，形成更为复杂、功能更加丰富的控制系统。 1.2.易于使用：PLC采用简单明了的梯形图、逻辑图等作为编程语言，对于操作人员的要求较低，不需要掌握复杂的计算机知识，就可以轻松进行操作，从而有效减少了系统的开发周期，不仅能够方便地进行现场调试工作，还可以通过远程控制的方法，对程序进行在线修改，随时对控制方案进行更新，而不需要进行硬件的处理。 1.3.可靠性强：能够在各种恶劣的环境下运行，具有良好的抗干扰能力，可靠性强。
液压控制系统课后题答案
1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 3、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。零位工作点的条件是 q=p=x=0 L L V 。 4、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。流量-压力系 数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力，当各系 数增大时对系统的影响如下表所示。 稳定性响应特 性稳态误差 q K c K p K 5、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 6、什么叫液压动力元件？有哪些控制方式？有几种基本组成类型？ 答：液压动力元件（或称为液压动力机构）是由液压放大元件（液压控制元件）和液压执行元件组成的。控制方式可以是液压控制阀，也可以是伺服变量泵。有四种基本形式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。 7、何谓液压弹簧刚度？为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度？ 答：液压弹簧刚度 2 e p h t 4A K V β =，它是液压缸两腔完全封闭由于液体的压缩性所
1液控履带起重机电气控制原理
液控履带起重机电气控制原理 1.液控系统的概念 履带起重机的主要运行机构如起升、回转、变幅、行走等机构，如果这些机构中的泵、阀、马达的运行方式不是主要由电信号驱动的，而是由先导比例液压驱动主阀或者由手动直接驱动主阀阀芯而改变液压回路的系统，则称此类履带起重机的液压系统为先导液压控制系统或者简称为液控系统。 手动直接驱动主阀阀芯的部分原理图如图1所示，为一个小吨位汽车吊的原理图。主阀的放大图如图2所示。这类一般用于小吨位起重机产品，如20吨以下汽车起重机等。 图1 小吨位汽车吊原理图 图2 手动阀原理图
先导比例液压控制的典型原理图如图3所示。一般用于小吨位汽车吊和履带吊，如50-100吨左右。它的主要特点之一就是主机构的油路的改变采用先导油压进行控制，因此，手柄的驱动力可以很小。 图3 先导比例液压控制原理图 电控系统指的是在对液压系统的控制过程中，泵、阀或马达等机构采用的是电信号控制。泵可以是电比例变量泵，电信号的大小直接控制泵排量的大小；阀可以是开关阀也可以是比例阀，马达也一样。图4是一种电控开关主阀的原理图，图5是一种电比例控制的马达原理图。 图5电控开关主阀的原理图
图6 电比例控制的马达原理图 2.液控系统的控制框图 由于相关的电气控制点比较少，控制逻辑也比较简单，因此，电气控制的主要方面有力限器的控制和相关信息的显示说明等。 对液控的履带起重机进行分析，可以将电气系统分成如下几部分： 1)人机界面：包括各类的显示灯、组合仪表、视频系统等； 2)安全限制装置：包括力限器系统、限位开关、传感器等； 3)工作操作装置：包括手柄、脚踏板、遥控器等； 4)执行装置：包括各类开关、继电器、灯具等电器元件。 整车控制系统的框图如图7所示。 力限器系统是整车安全运行的核心，实时计算整车的力矩限制参数，并显示实际载荷和额定载荷，给出超载或超角度的限制信号给电气系统，电气系统再切段相应的危险回路。如果是超载，则切段向下变幅和起升动作。如果是超角度，则切段向上变幅动作。 各类安全限位及传感器的信号输入到组合仪表，进行显示和报警，包括液压系统的参数如压力、发动机系统的参数如转速、机油压力等，还包括卷扬的三圈保护限位、吊钩高度限位等。这些限位信号经过继电器的电流开关控制作用，对
履带小车的机械设计
毕业设计指导书 课题项目6:履带小车的机械设计（附参考资料） 一、设计目的 1、通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基 本技能进行分析和解决实际问题的能力。 2、使学生能用UGnx6进行机械设计，设计出履带小车的实体设计， 螺钉螺母和轴承等标准件的选用。 3、使学生能设计数控机床的电气系统，如采用单片机系统控制双电 机的工作等。 二、课题介绍 1.设计内容： 本设计将侧重于机械设计，同时包含电气系统的设计。 以设计履带小车为载体，掌握机械设计的核心技术技能，以及履带小车的简易的电气控制系统，机电一体化的毕业设计项目。 2.参考设计要求： 1、本组为3位成员；每位成员分配一定的工作量，即设计某一部 分的机构的设计及UGnx6进行三维建模设计。 2、参考用的“履带小车”总装配图如下。本装配图仅供参考，大 家要自行设计，当然也可参照它进行相关设计等。
4、建议机械设计任务安排：3人的设计团队，设组长一名； 组长进行任务安排，二名同学进行机械设计，利用UGnx6进行三维的机械设计，另一名侧重于电气设计，设计用单片机来控制履带小车的双电机的工作，。 4、电气控制及单片机编程，由组长适当安排。 5、电气部分，设计用单片机来控制履带小车的双电机的工作，双 电机同时工作，小车向前，其中一个电机工作，小车转弯。。 三、设计步骤与安排(12年１1月10日～13年１2月31日) （一）收集资料及方案确定 时间：12年11月10日～12年１1月20日 分好组选定设计课题后，网上查找现市场上“履带小车”的信息， 如图片、价格及技术规格等等；并查找与课题相关资料：如微型电机、
力士乐 行走机械液压控制系统
行走机械液压控制系统 如今，移动式工程机械领域高度注重对液压控制和电子技术的运用，已有几种不同类型的工程机械引入了电-液控制系统。因此，力士乐提供具有各种专用特性的不同控制系统一般而言，可按基本设计分为以下几类： 一、与负载压力有关的中位开启系统 当阀芯在中位时，液压泵管路与回油路相连。通过这种连接方式，泵在低速运行期间的多余流量会经过阀流回油箱。力士乐为用户提供以下控制方式的中位开启型设计： 1.1节流控制(DS) 这套系统最初是为定排量泵而开发的，但也可用 于带功率控制器的可变排量液压泵。但在这两种情形 下，泵都无法按当前的需要来输出流量，而只能输出 最大流量。 当阀芯在中位时，泵的全部流量回到油箱，中位 油路(1). 只产生较小的压降。当阀芯(2) 移动时，中 位管路上的收缩横截面积对油液起到节流的作用，以 至于油泵的出口压力最终升高到与液压能耗环节的 负载压力相匹配。与此同时，打开了由液压泵到液压 能耗环节的管路连接。一旦液压泵的压力超出负载压 力，油液就开始从泵流向液压能耗环节（= 开始移 动）。 当多个液压能耗环节并联运行时，依赖于负载压 力的特性使得流量优先进入压力最低的液压能耗环节
节流控制的优点 ·结构简单，坚固耐用，因为阀块中除了主阀芯之外再无其它运动件 ·简单的结果设计，意味着元件成本低，系统调整方便 ·对污染的敏感性较低 ·与负载有关的精细控制特性 ·开环控制，因而具有出色的稳定性 ·在全速运行时具有较高的效率 ·通过串联回路，可轻易实现客户偏好的运行方式 力士乐中位开启型控制块： ·中位开启型控制块MO ·中位开启型控制块M8 ·中位开启型控制块SM ·中位开启型控制块SB1-OC 系统采用节流控制方式的典型实例 ·履带式挖掘机 ·大型挖掘机 ·滑移装载机 ·电动叉车 ·起重机 1.2正控制(PC) 正控制代表了中位开启型系统的新发展。与 节流控制正好相反，液压泵接收的是来自先导控 制装置的某一信号，因而能按当前的要求调节流 量；这个信号可以是液压的或电子的。 正控制的优点 ·系统具有高的动态性能 ·出色的稳定性 ·简单而稳健的控制阀技术
履带式起重机构造、原理
履带式起重机构造、原理 摘要：履带起重机是广泛应用于国民经济各领域的一种起重设备，国内在大吨位产品的自主开发方面还是个空白，目前仅有两个厂家引进国外70年代末的技术有少量的生产，大部分市场还是由国外产品占领。履带起重机接地面积大，通过性好，适应性强，可带载行走，可进行挖土、夯土、打桩等多种作业。机动灵活，不象固定式起重机那样需要安装和调试。但因行走速度缓慢，转移工地需要其他车辆搬运。本文概述述了起重机的分类，简要说明了履带起重机的各个部分及其工作原理，详细介绍了履带起重机的回转，卷扬（提升），行走液压系统工作原理。 关键词：履带吊回转卷扬行走液压系统 The Principle Of Hydraulic System Of Crawler Crane Abstract：In china there’s a blank in the development of the large crawler crane, which is a important device widely used in different fields. At present, only two companies which introduce foreign technology of the end of 1970 product some crawler cranes and the most part of the market is in the hands of other countries. The crawler crane take a large area with ground, has a strong adaptability, can be widely used,and can go with a lifting , in addition,it can ekcacate,tamp,pile and so on. It’s more flexible, not need to be installed and adjusted. But it goes slowly, no wander it needs a car to help with it to go. This paper simply show you the categories of crane, the principle of different parts of the crawler crane. And it is detailed in the hydraulic systems of gyration, lifting, going. Key words: crawler crane 、gyration、 lifting、 going、 hydraulic system
液压控制系统(王春行版)课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =-p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c = r K π，两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C W =零位流量-压力系数 2 c c 0r 32W K πμ = 零位压力增益 p 0c r K π=将数据代入得 2 q0 1.4m s K = 12 3 c 0 4.410 m s a K P -=?? 11 p 0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5m in L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c 0s q 2p K = 零位压力增益 q0s p 0c 0 2p K K K U = =
100t履带起重机回转液压系统设计及改进探究
100t履带起重机回转液压系统设计及改进探究 摘要：履带起重机是现代建设生产中的重要设备，随着我国建筑行业不断发展，社会对履带起重机需求不断增加。回转液压系统是履带起重机核心系统，其性能直接影响起重机整体功率输出。本文以100t履带起重机为例，对其回转液压系统设计与改进方法进行简单分析。 关键词：履带起重机；回转液压系统 中图分类号：TH213.7 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014）24-0000-01 履带式起重机在港口、石化工业等均有广泛应用，是现阶段一种常见的社会生产设备。回转液体系统是起重机核心，影响起重机整体工作性能。在回转液压系统设计过程中，在考虑系统选型静态特点的同时，还要考虑系统动态性能，判断其是否满足实际生产的需要，在保证系统功能的同时，也要体现系统设计、改进的经济性。 一、回转液压系统设计 （一）液压驱动回转功能概简述 液压驱动回转功能在履带式起重机整体功能输出中占 据着突出位置。常规生产设备的回转机构运行在整个工作周期中占据重要比例，例如，液压挖掘机回转动作约占工作周期的63.2%。履带式起重机的回转时间较少，在整个工作周
期中所占的比例不明显，但由于履带式起重机整体功率输出高，导致回转过程具有运动冲击力强、回转惯量大等特点[1]。根据履带式起重机实际功率总输出合理设计回转液压系统，在提高起重机工作能力、减少能源消耗、提高工作效率中发挥着重要意义。 （二）履带起重机回转液压机构 1.基本原理。现阶段液压履带起重机均为回转液压马达驱动式，驱动装置通过高转液压马达实现与大传动减速机的配合，为小齿轮添加驱动力，实现机台运行。该驱动方式具有“微小操作”式优点，在减少能源消耗的同时快速根据回转进行工作范围定位。100t履带起重机因上车机体体积大，通常选用外啮合方式[2]。 2.系统设计。本次讨论中，回转液压系统采用双泵Asvol07泵控液压系统。双主泵属于斜轴式变量泵，带有两组轴向锥形旋转组件，其最大排量107mL/r，并带有驱动齿轮泵与轴向泵。 该系统通过将不同的恒定功率液压泵连接起来，为整个系统进行功率供给，在常规生产条件下，单个泵额定输出功率约是发动机总功率的38.7%。当两个液压泵的实际输出功率在而定范围内，其功率输出才能被吸收。 在本次研究中，双液压泵各具有相互独立的变量调节装置，通过联系两个调节装置，实现液压泵联动。从运行过程
液压控制系统
液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要 液压控制系统的优点： 1、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。 2、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。 3、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。 4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。 5、由于一般采用油作为传动介质，因此 液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。 6、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。 液压控制系统的缺点： 1、损失大、效率低、发热大。 2、不能得到定比传动。 3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。 4、液压元件加工精度要求高，造价高。 5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求高。编辑本段 液压系统噪声控制的实例 以WLYl00型液压挖掘机的液压系统为例，对其可能产生噪声的原因、排除方法介绍如下。 1．柱塞泵或马达的噪声 (1)吸空现象是造成液压泵噪声过高的主要原因之一。当油液中混入空气后，易在其高压区形成气穴现象，并以压力波的形式传播，造成油液振荡，导致系统产生气蚀噪声。其主要原因有： ①液压泵的滤油器、进油管堵塞或油液粘度过高，均可造成泵进油口处真空度过高，使空气渗入。 ②液压泵、先导泵轴端油封损坏，或进油管密封不良，造成空气进入o ②油箱油位过低，使液压泵进油管直接吸空。 当液压泵工作中出现较高噪声时，应首先对上述部位进行检查，发
现问题及时处理。 (2)液压泵内部元件过度磨损，如柱塞泵的缸体与配流盘、柱塞与柱塞孔等配合件的磨损、拉伤， 使液压泵内泄漏严重，当液压泵输出高压、小流量油液时将产生流量脉动，引发较高噪声。此时可适当加大先导系统变量机构的偏角，以改善内泄漏对泵输出流量的 影响。液压泵的伺服阀阀芯、控制流量的活塞也会因局部磨损、拉伤，使活塞在移动过程中脉动，造成液压泵输出流量和压力的波动，从而在泵出口处产生较大振动 和噪声。此时可对磨损、拉伤严重的元件进行刷镀研配或更换处理。 (3)液压泵配流盘也是易引发噪声的重要元件之一。配流盘在使用中因表面磨损或油泥沉积在卸荷 槽开启处，都会使卸荷槽变短而改变卸荷位置，产生困油现象，继而引发较高噪声。在正常修配过程中，经平磨修复的配流盘也会出现卸荷槽变短的后果，此时如不 及时将其适当修长，也将产生较大噪声。在装配过程中，配流盘的大卸荷槽一定要装在泵的高压腔，并且其尖角方向与缸体的旋向须相对，否则也将给系统带来较大 噪声。 2。溢流阀的噪声 溢流阀易产生高频噪声，主要是先导阀性能不稳定所致，即为先导阀前腔压力高频振荡引起空气振动而产生的噪声。其主要原因有： (1)油液中混入空气，在先导阀前腔内形成气穴现象而引发高频噪声。此时，应及时排尽空气并防止外界空气重新进入。 (2)针阀在使用过程中因频繁开启而过度磨损，使针阀锥面与阀座不能密合，造成先导流量不稳定、产生压力波动而引发噪声，此时应及时修理或更换。 (3)先导阀因弹簧疲劳变形造成其调压功能不稳定，使得压力波动大而引发噪声，此时应更换弹簧。 3．液压缸的噪声 (1)油液中混有空气或液压缸中空气未完全排尽，在高压作用下产生气穴现象而引发较大噪声。此时，须及时排尽空气。 (2)缸头油封过紧或活塞杆弯曲，在运动过程中也会因别劲而产生噪声。此时，须及时更换油封或校直活塞杆。 4．管路噪声 管路死弯过多或固定卡子松脱也能产生振动和噪声。因此，在管路布置上应尽量避免死弯，对松脱的卡子须及时拧紧。
液压控制系统设计
1 液压缸选型 四足机器人大腿上的液压缸所受的推力较大，而小腿上的液压缸所受的推力较小，而且，4个大腿上的液压缸所受的最大推力接近，4个小腿上的液压缸所受的最大推力也接近。因而，在设计液压缸时，大腿上的液压缸设计成相同尺寸，小腿上的液压缸设计成相同尺寸。 而四足机器人髋上的液压缸仅在四足机器人受到横向冲击的情况下工作。根据仿真结果可知，髋上的4个液压缸所受到的最大推力为 1.8kN，最大速度为130mm/s。由于髋上的液压缸推力和速度比大腿与小腿上的液压缸推力和速度小很多，在设计时，总流量主要考虑大腿和小腿上液压缸的叠加，髋上的液压缸流量由蓄能器供给。 根据仿真计算结果图，大腿上的液压缸所受最大推力取8kN，小腿上的液压缸所受的最大推力取4kN，即液压系统的最大载荷为8kN。查阅《液压工程师技术手册》如下表所示， 当载荷为5~10kN时，工作压力宜取1.5~2MPa，为了使液压控制系统的动态性能更好，同时使机械结构更紧凑，取液压缸的负载压力为6MPa。 液压缸暂定交由常州恒力液压有限公司生产。 1.1 大腿上的液压缸 大腿上的液压缸设计成相同尺寸，该液压缸的最大负载压力为P Lm=6MPa，所受最大负载推力为F m=8kN。 P1A1?P2A2=F 其中，P1——液压缸无杆腔压力； P2——液压缸有杆腔压力； D2； A1——液压缸无杆腔有效面积，A1=π 4 （D2?d2）； A1——液压缸无杆腔有效面积，A2=π 4 F——负载推力； 液压缸负载压力F满足：
P Lm=F m A1 =P1?P2 A2 A1 =6MPa 由上式可以得到 A1=F m P Lm = 8000 6 mm2=1333.3mm2 所以， D=4A1 π = 4×1333.3 π =41.2mm 圆整后取D=40mm。 查阅《液压工程师技术手册》如下表所示， 取d=25mm。根据仿真结果，液压缸行程大于70mm即可。液压缸和伺服阀组合成的液压包外形图按照之前设计的电动缸伺服电机外形图设计。 1.2 小腿上的液压缸 小腿上的液压缸设计成相同尺寸，该液压缸的最大负载压力也为P Lm=6MPa，所受最大负载推力为F m=4kN。 P1A1?P2A2=F 其中，P1——液压缸无杆腔压力； P2——液压缸有杆腔压力； A1——液压缸无杆腔有效面积，A1=π 4 D2； A1——液压缸无杆腔有效面积，A2=π 4 （D2?d2）； F——负载推力； 液压缸负载压力F满足： P Lm=F m 1 =P1?P2 A2 1 =6MPa 由上式可以得到 A1=F m Lm = 4000 mm2=666.6mm2 所以，
液压控制系统王春行版课后题答案
第 二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量 2c c0r = 32W K πμ ，p0c = K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
基于PLC控制的液压控制系统
基于PLC 控制的液压控制系统 [ 摘要] 采用可编程控制器(PLC)代替继电器控制器，对机械手的液压驱动系统进行控制，通过输入输出接口 建立与机械手液压系统开关量和模拟量的联系，实现机械手搬运工件的顺序动作和自动控制，达到准确度高、控 制方便、可靠性好的目标，大大提高了生产率和自动化程度，减少了系统故障，具有很强的实用性。 [ 关键词] PLC；液压控制；机械手 1、前言( Introduction) 目前PLC 在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用, 与传统的继电器控制相比, PLC 具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点, 而且一般不需要采取什么特殊措施, 就能直接在工业环境中使用, 更加适合工业现场的要求, 使用PLC 控制液压控制系统能提高系统的整体性能,具有较明显的优越性。本文介绍基于PLC 控制的某液压机械手的典型液压控制回路及其PLC 控制方法。 2、控制要求分析(Analys is of control demands ) 在生产现场工作开始后, 机械手在一个工作循环中需要依次完成以下顺序动作: 下降、夹紧、上升、左移、下降、松开、上升、右移( 共8个顺序动作) , 这是一个典型的顺序控制问题。采用PLC 实现机械手的自动循环控制, 需要在某些动作位置设置位移传感器或行程开关来检测动作是否到位, 并确定从一个动作转入到下一个动作的条件。根据机械手的动作要求, 选用3 个液压缸来完成该8 个顺序动作: 升降缸1 在工件两个位置( 原位与目标位置) 上方的下降和上升运动, 移动缸2 的左移和右移运动, 夹紧缸3 的夹紧和松开动作。缸1 下降或上升到位时应停止运动, 缸2 左移或右移到位时也应停止运动, 故需分别设置一行程开关S1、S2、S3、S4。根据机械手的动作过程和要求, 绘制出系统的控制功能流程图, 如图1 所示。
液压履带起重机拼装方案
50 吨履带吊拼拆装方案
目录 1.编制依据 2.编制说明 3.安全要求及施工前准备 4.组装 5.拆装 6.安全保证措施
50吨履带吊拼装方案 一、编制依据 1.1、履带式起重机随机资料； 1.2、《25T汽车吊使用说明书》； 1.3、GB6067-85《起重机械安全规程》 1.4、GB5972-86《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》； 1.5、GB50278-98《起重设备安装工程施工及验收规范》； 1.6、JZJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》 二、编制说明 为了指导50T履带式吊机安装及拆卸工作，预防出现各种因不了解各工序施工方法而影响施工进程，特制定本方案 三、安全要求及施工前准备： a 安全要求 1．进入施工现场人员应戴好安全帽，施工操作人员应穿戴好必要的劳动防护用品。 2．凡患有高血压及视力不佳等症的人员，不得进行机上作业。3．施工现场应全面规划，并有施工现场平面布置图；其现场道路应平坦、坚实、畅通，交叉点及危险地区，应设明显标志。4．各种机电设备的操作人员，都必须经过专业培训、考试合格具有上岗证书，懂得本机械的构造、性能、操作规程、能维护保养和排除一般故障。
5．驾驶人员及操作者，须领取经有关部门批准的驾驶证或操作证后方准开车。禁止其他人员擅自开车或开机。 6．电气设备的电源，应按有关规定架设安装；电气设备均须有良好的接地接零，接地电阻不大于4Ω，并装有可靠的触电保护装置。 7．所有操作人员，在施工操作时，应集中思想服从指挥，不得随意离开岗位，并经常注意机械运转是否正常，发现异常应及时纠正。 8．起重机臂下，严禁站人。 9．吊机转动，应设专人看管，严禁伤人。 10．每天下班后，应有专人负责关闭、切断电源。 b.拼装前准备 1. 拼装需要设备，25吨汽车吊车一台配合拼装。 2. 拼装主要人员预先检查，起重机各部件完好，零件配带齐全。 3. 主要人员交待辅助工人，如何配合安装，统一指令。 4. 主要上部零件可在地面上预先上油的，尽量在地面上做好，避免上高作业，上高作业准备好安全带，等上高作必需品。 5. 预先做好电源来源的接口工作，确保安装时所需电源状态良好正常工作。
《机械设计制造中液压机械控制系统的应用》
《机械设计制造中液压机械控制系统的应用》 摘要：众所周知，液压控制具有独特的优势：能实现大范围的无极调速；在同 等功率下，体积小，重量轻，转动惯量小，动态性能好；采用液压油作为传动介质，液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命；液压元件标准化、系列化， 便于设计、制造和推广应用；易实现自动工作循环和自动过载保护。基于此，本 文主要对机械设计制造中液压机械控制系统的应用作论述。 关键词：机械设计制造；液压机械控制系统；应用 引言 随着计算机互联网技术的深入发展，现代化科技逐步进入我国工业领域。在 科学技术快速发展的今天，越来越多的机械产品被人们所使用，液压机械以体积小、重量轻、运行平稳、操作方便等特点，被广泛地应用于各个工业领域。本文 主要探讨了液压机械在机械行业中的应用。 1液压机械控制系统概述 液压机械控制系统的基本原理与组成。为了维持液压机械控制系统的平衡状态，需要内部液体的帮助。能量压力变换目标是以活塞尺寸的适当压力范围为基准，将内部液作为载波进行。液压机械控制系统由3个构成要素构成：（1）执 行元件。执行元件的功能是把压力变成对应的能量。执行元件的最重要的构成要 素是液压泵。压力成为最短时间的对应能源，能够提高转换速度。另外，执行元 件还具有控制液体流量的功能，该液体流量是系统非常重要的部分，满足所有系 统的要求。（2）动力元件。该组件可向系统提供足够的功率以确保系统的操作。作为系统最重要的组件，它通常都会具有齿轮泵。（3）辅助元件。这种组件是 系统中的所有管道，执行元件和动力元件通过管道连接。几种要素相互合作，保 证系统能够顺利地操作。液压机械传递系统由硬件和软件系统组成。硬件系统包 括微处理器、存储器、I/O部件、输出模块及编译器，硬件的所有部分通过总线 连接。在液压系统软件系统主要分为用户程序和系统程序。PLC的控制是由系统 程序控制的，用户程序是根据自己的需要由用户编译的程序。PLC核心是工业领 域广泛使用的微处理器。近年来，工业自动化的思维方式给予了适用于液压系统 的开发条件。它具有以下特点：（1）灵活性和普遍性。PLC控制功能的实现主要 取决于其自身的存储器中建立的编程程序。如果需要改变控制过程，或者在实际 控制有问题的情况下，需要仅再次变更控制程序。至此，PLC需要变更系统内部 软件，有效地控制不同的对象。（2）可靠性强。在机械制造领域，要求机械的 可靠性和抗干扰能力强。在严酷的环境中需要机械作业，液压驱动在任意的工作 环境中能够稳定地运行。（3）操作简单且易维护。用户不需要具备计算机知识，仅需要参照图表指示就可以完成操作和维护。（4）功能强。目前，液压传输系 统能够有效控制开关量和模拟量，不仅可以控制单一目标，还可以控制群体目标。另外，通过无线控制技术的开发，也可以实现一些复杂的远程控制功能。输入/输出分配方面，根据系统控制条件设置18个输入IO口以及6个开关信号。 2机械设计制造中液压机械控制系统的应用 2.1常见的传动装置管理 机械设计制造中液压机械控制系统的应用之一是常见的传动装置管理。液压 传动装置本身属于集成设备，功能较多，在现场生产环节，可以参考设备体积小、操作方便等特征提高现场控制效率。在实际操作中，可以根据企业内部的实际需 求进行控制目标调整，从而降低周边不利因素对企业生产的干扰，因地制宜，合
履带式起重机的组成及工作原理
履带式起重机的组成及工作原理 一、履带式起重机概况 履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。 履带式起重机按传动方式不同,可分为机械式、液压式和电动式三种。其中,机械式又分为内燃机一机械驱动和电动一机械驱动两种。 目前,工程起重机通常采用以下复合驱动方式: 内燃机一电力驱动内燃机一电力驱动与外接电源的电力驱动的主要区别是动力源不同,前者采用独立的内燃机作动力源,后者外接电网电源。内燃机一电力驱动通常是由柴油机驱动发电机发电,把内燃机的机械能转化为电能,传送到工作机构的电动机上,再变为机械能带动工作机构运转。 内燃机一液压驱动内燃机一液压驱动在现代工程起重机中得到了越来越广泛的应用,主要原因一是柴油发动机机械能转化为液压能后,实现液压传动有许多优越性,二是由于液压技术发展很快,使起重机液压传动技术日趋完美。 二、履带式起重机的组成部分 如下图所示,履带式起重机主要由下列几部分组成。
1. 取物装置 履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。 2. 吊臂 用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。它直接装在上部回转平台上。吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。 3. 上车回转部分 它是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部
试述机械设计中液压机械传动控制系统的应用
试述机械设计中液压机械传动控制系统的应用 发表时间：2018-09-10T16:40:44.907Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：周云[导读] 摘要：液压机械传动控制系统由于其优势和特点，在机械设计和制造有着重要的作用，对于效率的提升有着重要的意义，能够有效保障工作质量，同时提升企业经济效益。 捷胜海洋装备股份有限公司浙江 315806摘要：液压机械传动控制系统由于其优势和特点，在机械设计和制造有着重要的作用，对于效率的提升有着重要的意义，能够有效保障工作质量，同时提升企业经济效益。随着对液压机械传动控制系统的深入认识，其将应用与更多领域和行业，在实践过程中，也要不断对其进行改进和完善，使其能够拥有更加广阔的应用前景。本文根据笔者工作实践，对机械设计中液压机械传动控制系统的应用进行了分 析和探讨。 关键词：机械设计；液压；机械；传动；控制 1液压机械传动控制系统概述 1.1液压机械传动控制系统原理 结合液压控制系统的实际应用要求，如何提升整体稳定性是重点，在整个报道过程中需要做好指导工作，如果存在管控不合理以及系统方式不明确的现象，都必然产生影响。在整个分析阶段要保证平衡系统的优势，原理是在平衡系统的作用下在做好状态评估工作，结合液体中不同方向的压强，通过活塞作用对液体形态分析后，做好液体指导和评估工作，根据压力值和实际应用情况，如何满足压力值的要求是重点，以液压机作为基础，在系统管理过程中要明确软件的类型，结合共同配合作用和要求等可知，只有做好稳定性分析，才能保证效果[1]。 1.2液压机械传动控制系统影响因素 结合系统的实际应用情况，如何做好系统控制管理成为重点，如下： 1）优点：结合系统的实际情况和要求等，系统设计中对液压系统稳定性有一定的要求，根据系统的实际报道，在功率分析阶段需要明确元件的类型，以安装和调控形式作为基础，如何实现功率的有序调整是关键。以液压机械传动管理为前提，提前对载荷进行调整，在整个实践中实现机械化自动化管理，提升精准度。 2）缺点：系统的整体化应用是个综合性的过程，存在很多缺点，结合影响介质和内容等可知，如何做好信息管控成为重点，在整个分析和指导中，要做好平稳性分析工作，结合温度变化和概况等，如何做好性能分析是重点；结合运动特性和报道等，要明确元件的种类，结合机械加工预设要求进行。为了避免出现严重的故障，在运行管理中必须做好稳定指导工作，提升可行性，促进整体进步[2]。 1.3液压机械传动控制系统的应用特点 ①高度集成化。高度集成化是液压机械传动控制系统的特点之一，通过集成化可以针对不同专业、行业的要求进行具体的机械设计制造，规模、功率、精度的不同对其工作状态和效率并没有较大影响。②小型化、轻质化。液压机械传动控制系统具有小型化、轻质化的特点，这使其能够克服不同环境和施工条件的影响，这拓宽了其应用的范围和广度。③效率高，精度高。液压机械传动控制系统能够应对不同难度和复杂程度的机械设计制造工作，并且通过自身优势对机械制造的精度、制造的周期、制造的效率等等都有所提升。④发展前景。液压机械传动控制系统的应用有效地将自动化控制技术与机械设计制造相融合，能够真正加强机械设计制造进一步发展。与此同时，对机械设计制造未来的发展方向有较强的指导意义。对机械制造行业产品质量、生产效率等综合性的提升有这重要的作用。 2液压机械传动控制系统在农业机械设计制造中的应用结合现有系统设计形式和要求，如何做好系统指导成为重点，需要明确设计指标的应用优势，提升可行性。以下对液压机械传动控制系统在农业机械设计制造中的应用进行分析。 2.1在生产设备控制中的应用 农业机械设计领域中对生产计划需要进行深入的推进和管理，结合可靠性评估要求等可知，必须发挥应有的作用，以领域整体水平调整作为基础，在规定的使用期限内为了保证生产计划及时实施，要明确设备的实际优势，提升可行性。在后续控制和管理中要明确设备的种类，以液压控制作为基础，引入新的传动系统，实现技术进步。此外借助液压传动控制系统进行分析和指导，能实现实时控制和管理。结合设备的实际应用情况，在现有控制系统下，如何提升稳定性成为重点，在长期实践中要具备合适的控制模式，促进技术进步。 2.2在生产流程控制方面的应用 结合机械设计制造领域的实际情况和要求等，在生产和实施阶段要明确输出控制的类型，结合经济型和实际情况等可知，需要创造出良好的运行环境，以液压机械设备传动控制管理为前提，如何做好效率指导是重点，需要明确输出控制的类型，做好指导，提升可行性。在控制管理基础上，机械设计制造阶段要保证整个生产环节得到有效控制，确保设备性能的可靠性，有利于扩大液压机械传动控制技术的实际应用范围[3]。 2.3在数控车床中的应用 结合车床控制技术和要求等可知，结合现有液压模式要求，提前进行处理；根据输出控制系统以及油泵向的预设要求等可知，如何提升稳定性是重点。如果整体管理低于2.0MPa，则在后续预设中能实现自动报警，结合装置的控制管理要求，要做好尾架设计，实现装置的运行[4]。此外以自动化调节控制管理作为基础，整个生产环节将得到有效控制，确保设备性能的可靠性，有利于扩大液压机械传动控制技术的实际应用范围。 2.4液压传动无级变速器 在进行机械设计制造时，液压机械传动控制系统的实际应用对变速器控制有很强的效果，这就是所谓的液压传动无级变速。通常而言，变量泵和定量马达对液压系统的正常运行有着重要作用。系统在运行过程中动力通过发动机被分离，被分离的动力分别通过离合器传送至行星架和通过液压系统传达至太阳轮，差动轮系部分通过对两部分动力的合成后将动力通过差动轮系齿圈向外部进行输出。这种动力传递体系能够有效提升工作效率，同时能够合理调整系统马达转动方向，以此对机械工作的输出速度进行有效调节，实现不同速度要求下系统的正常运行，实现无级变速。举例来说，工程机械领域对液压传动无机变速器应用较为广泛，应用效果也较为良好，例如装载机、推土机等等。