工程机械元件论文

工程机械元件论文（精选9篇）

工程机械元件论文 第1篇

在当前阶段中, 随着随着各种一次资源开采力度的不断增加, 我国各种一次能源的储存量在逐渐的较少, 而其又是工程机械运行过程中的主要资源, 逐渐的加强了人们对其的重视程度, 对其液压系统的节能功能具有了更高的要求。同时, 在我国节能液压研究过程中, 研究的时间较晚, 技术还不是很完善, 通常都是使用外国的技术, 不利于我国工程机械的发展。因此, 加强对工程机械液压元件及节能液压系统的研究具有重要意义。

1 工程机械液压元件

1.1 液压泵

在工程机械液压系统中使用了很多的元件, 其中液压泵是其中最主要的一个元件, 在当前阶段使用的液压泵中, 通常有以下三种, 第一种为齿轮泵, 该元件内部结构较为简单, 使其具有很小的体系以及较轻的重量, 并且工作性能较为可靠, 正是这些优点, 成为了最为常用的一种液压泵。但是该液压泵也具有一定的缺陷, 如运行的过程中, 会产生较大的噪音, 轴承需要承载很大的负荷, 不能对其排放量进行调节等, 因此, 又对其应用进行了一定的限制。第二种为斜盘式轴向柱塞泵, 该液压泵可以根据工程机械的运行情况, 随时对其排放量进行调节, 而且还具有容积效率高的特点, 通常被应用于大型工程机械中。而且, 随着对其不断地研究, 逐渐使其向着集成化的方向发展, 首先是将多台液压泵进行了整合, 形成了一种功能更加强大的多联泵, 进一步缩减了发动机的结构。其次是对其控制的方式更加的丰富, 由以往单一的恒功率控制, 改变为了压力切断、负流量控制等多种形式, 不仅进一步提升了其工作效率, 而且还使其更加的稳定。最后一种为斜轴式轴向柱塞泵, 与前两者相比, 其结构更加紧密, 占用的体积更小, 而且其内部的倾覆力矩较小, 在缸体与配流盘结合时, 能够更加的均匀, 产生的摩擦较小, 能量的损失较低, 从而使其运行效率较高[1]。

1.2 多路阀

在工程机械液压系统中, 另一个重要的元件为多路阀, 通过对其进行控制, 就可以完成补油、制动等多项工作。在当前阶段中, 使用广泛的多路阀有两种, 一种为LUDV多路阀, 其运行主要根据以下原理:当主阀芯放置在中间时, 进油阀口关闭, 压力补偿器与单向阀接触, 使两者共同处于可靠关闭的状态;当多路阀运行时, 导致主阀芯开始移动, 将进油阀打开, 使油液前通过两者流入到进油槽中, 从而对液压系统的一种功能进行了控制;另外, 进油阀中的压力, 由补偿器径流中间小孔, 最终导入到负载敏感口内, 感受到系统中压力与流量的需求, 并将这一信息反馈回执行元件中, 对回油进行控制。不论整个系统需要对多大的流量进行控制, 其都能够根据进油阀的面积, 并结合不同元件负载的比例, 对流量进行有效的分配, 使流量合理的导入到不同元件中[2]。另一种为SCX多路阀, 其余上述多阀发的功能基本一样, 也都够对流量进行合理的分配, 并且负载压力也是在补偿器中出现。但两者之间也存在一定的差异, 主要是两者油液的流动方式不同, 前者是在流动的过程中, 分成了两部分, 一部分流入到了执行元件中, 另一部分油液流入到负载敏感口中, 而后者在主泵中出发后, 直接流入到负载敏感口中, 这样在其运行的过程中, 就避免了分流的现象, 因此, 其动作效率更高, 对信号的控制更加平稳。

2 工程机械节能液压系统

随着工程机械应用的不断增加, 逐渐加强了对节能液压系统的研究, 在上世纪80年代初期, 就发明出了负载敏感系统。该系统在运行的过程中, 主要利用了压力反馈的原理, 通过液压泵的输出流量, 并结合阀口的面积, 构建出相应的闭环控制系统, 从而负载压力进行有效的控制。而与此同时, 日本也研究出了一种节能液压系统, 即负流量系统, 当主阀出现运动, 就会直接对节流口造成影响, 增加了其中的流量, 使其前部的压力提升, 这时由于压力的作用下, 就会使活塞逐渐产生活动, 其所对应的阀芯出现移动, 从而使阀口的工作面积进行了切换, 到达了节能的目的。随着社会的发展, 对节能液压系统具有了更高的要求, 在上世纪80年代末开始对正流量系统进行研究, 该系统是在负流量系统的基础上研制成功的, 因此, 两者之间具有一定的相似性, 只是在节流口处接受的压力进行了改变, 由前者的5MPa改变为了0.5MPa, 具有了更强的节能作用。在当前阶段, 工程机械的体积逐渐的增加, 在使用以往的节能液压系统时, 常常会出现不匹配的问题, 因此, 又逐渐的向着混合动力系统方向研究, 该项研究中, 主要就是HB205-1系统。该系统都是在经济工作区运行的, 并通过相应的电机控制技术, 在对所有液压缸进行控制时, 全部应用闭式传动的方式, 不再需要多路阀的使用, 避免了阀内节流的问题, 从而达到了节能的目的, 与上述节能系统相比, 节约了25%左右的资源[3]。

3 总结

综上所述, 在当前阶段中, 工程机械的使用在很大程度上促进了我国经济的发展, 但与此同时, 还会消耗我国大量的一次能源, 不利于我国可持续发展战略的实施。而使工程节能液压系统后, 就会将这一问题改变, 极大程度上降低了一次能源的应用, 使我国向着更加良好的方向发展。通过本文对现有的液压元件与节能液压系统的研究, 加强我国专业人员对液压系统的重视程度, 能够积极主动的参与到研究当中, 改变我国当前的状况。

摘要：随着社会的发展, 科学技术的不断提高, 出现了大量的工程机械, 这些机械在使用的过程中, 往往需要应用很高的动力, 这种情况下, 就需要使用工程机械液压系统来对其提供动力, 而在该系统中, 需要使用一些液压元件, 这些元件的性能对整个系统的正常运行起到重要的作用。为了使我国工程机械向着更健康的方向发展, 本文就对工程机械液压元件及节能液压系统的发展与思考进行了研究。

关键词：工程机械,液压元件,节能液压系统

参考文献

[1]姜晓峰.解析工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].山东工业技术, 2016, 03 (01) :111-112.

[2]赵鹏宇, 陈英龙, 周华.油液混合动力工程机械系统及控制策略研究综述[J].浙江大学学报 (工学版) , 2016, 05 (03) :449-459.

工程机械元件论文 第2篇

北京汇智联恒咨询有限公司

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【目 录】

第一章 行业综述

第一节 行业定义

第二节 相关行业分析

一、机械工业

1.工程机械行业

2.农业机械工业

3.机床工具行业

4.汽车行业

5.石油化工行业

二、塑料机械

三、原材料行业

1.不锈钢

2.矿物油

第三节 中国机械工业发展综述

第四节 中国液压气压动力机械及元件制造产业综述

第五节近年来中国液压气压机械及元件制造产业发展综述

第二章 液压气压动力机械行业外部发展环境展望

第一节 中国宏观经济发展环境预测

第二节 液压气压动力机械行业相关经济指标预测

一、工业经济相关指标预测

二、液压气压动力机械行业相关指标预测

第三章 液压气压动力机械行业市场环境分析

第一节 政策环境分析

第二节 经济环境分析

一、国际经济环境分析

二、国内经济环境分析

第三节 社会环境分析

一、社会不平衡问题

二、环境保护的问题

第四节 技术环境分析

一、液压传动技术

二、材料加工工艺水平

三、介质多样化

第四章 液压和气压动力机械市场竞争分析

第一节 国际市场分析

一、世界液压气动行业发展情况

二、世界液压气动行业竞争格局

1.派克汉尼芬公司

2.博世公司

3.伊顿公司

4.萨澳丹佛斯公司

5.穆格公司

第二节 中国市场竞争分析

一、中国液压气动元件行业发展分析

二、中国液压气动元件市场竞争格局

1.市场规模与竞争格局跨国公司在华投资布局

三、产业区域分析

四、经济类型企业分析

第五章 液压和气压动力机械产品分析

第一节 产品结构

第二节 主要产品分析

一、液压产品

二、气动产品

三、液力产品

第三节 主要产品技术与国外的差距

一、技术差距

二、造成与国外产品差距的主要原因

第四节 产品技术发展趋势

一、国外新技术发展趋势

二、国内新技术发展趋势

第六章 液压和气压动力机械进出口分析

第一节 进出口概述

第二节 出口分析

第三节 进口分析

第四节 进出口前景分析

一、出口前景分析

二、进口前景分析

第七章 业内主要企业分析（排名不分先后）

第一节 SMC（中国）有限公司

第二节 福田重工有限公司

第三节 费斯托（中国）有限公司

第四节 深圳寿力亚洲实业有限公司

第五节 山东华兴机械股份有限公司

第六节 上海纳博特斯克液压有限公司

第七节 博世力士乐（北京）液压有限公司

第八章 液压和气压动力机械产业发展趋势分析

第一节 市场需求环境分析

一、快速发展中的中国机械工业

二、液压气动密封件行业规划的原则及目标

第二节 行业市场需求分析

一、液压气动行业市场发展预测

二、相关主机行业发展预测

三、我国液气密产品需求

四、液压气动密封件行业发展的重点产品

第三节 产业发展目标

一、技术攻关重点

第九章 液压和气压动力机械行业SWOT分析

第一节 当前液压和气压动力机械企业发展的优劣势分析

第二节 我国液压和气压动力机械企业的机会与威胁分析

一、液压和气压动力机械企业发展的市场机会分析

单片机在机械元件测量中的应用 第3篇

单片机是单片微型计算机的简称, 是Microcontroller Unit (嵌入式微控制器) , 又可称为单片微控制器。它是一个由计算机系统集成的芯片, 是一种在线式实时控制计算机, 有较强的抗干扰能力, 成本较低。单片机是在PC时代开始应用广泛起来, 所以对处理器的性能也要求更高。单片机的发展, 突出以“单片”解决问题, 以需求为目标, 市场细化。作为嵌入式系统, 单片机主要集中在低、中端领域应用, 主要体现在一下几个方面。

(1) 供电方式该以为电池供电应用增加, 由于产品大小的限制, 错采用钮扣电池, 这就要求对系统功耗要低, 如玩具、水表、手持收仪表等等。

(2) 随着应用的越来越广泛, 对处理器的性能及功能要求也越来越高。要有一定的运算能力, 不能只是简单的控制。

(3) 产品开发时间段, 更新速度快, 开发工具要廉价、简单、完善。特别是仿真工具要能适应多种M C U, 具有延续性, 避免重复投资, 浪费资源。

(4) 产品可靠性高, 稳定性强, 方便升级, 加密保护。

2 单片机的工作过程

单片机的工作过程是一条条执行指令的过程。而指令是要把单片机所执行的操作用命令的方式记录下来, 一条指令对应一种操作。不同的单片机, 指令系统各不相同。让单片机执行某一特定任务, 必须要把解决的问题编成一系列指令 (这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令) , 指令的集合称为程序, 程序要先放进存储器中。存储器是由许多最小的存储单元组成的, 指令存放在这里面, 就像每个房间被贴上的房间号一样, 只能是唯一的一个地址, 这样只要知道了地址, 就可以找到存储单元, 调出指令, 然后执行。程序的执行是顺序的, 指令也是一条一条顺序存放的, 单片机在工作过程中要把指令一条一条调出然后加以执行, 必须有一个部件能追踪指令所在的地址, 这一部件就是程序计数器PC (包含在CPU中) , 在开始执行程序时, 给PC赋以程序中第一条指令所在的地址, 然后取得每一条要执行的命令, PC在中的内容就会自动增加, 增加量由本条指令长度决定, 可能是1、2或3, 以指向下一条指令的起始地址, 保证指令顺序执行。

3 单片机在机械元件测量中的应用

采用c8051F1D20单片机为核心, 以电感式传感器作为检测元件, 设计智能化, 多功能化的测量仪, 通过编程实现智能化、高精度、多功能化。经试验证明, 其操作性、稳定性、精度高, 都能满足工业生产中多路检测的需要。

3.1 电感式传感器及其测量原理

电感式传感器具有以下特点:

(1) 结构简单, 传感器无活动电触点, 因此工作可靠寿命长。

(2) 灵敏度和分辨力高, 能测出0.01微米的位移变化。传感器的输出信号强, 电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。

(3) 线性度和重复性都比较好, 在一定位移范围 (几十微米至数毫米) 内, 传感器非线性误差可达0.05%~0.1%。同时, 这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制, 它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是, 它有频率响应较低, 不宜快速动态测控等缺点。

测量时采取比较测量法也就是微差测量法。测量值量具量仪的测量示值只表示被测量值与某一标准值的偏差值。用比较仪测量, 要先用标准件或者量块调整仪器零位。相对来说, 测量臂绝对测量要更麻烦, 必须用量块等标准值校准。但优势为测量精度高, 因为它可用高精度的标准件和高倍率的读数放大装置。此外, 因温度和测量力引起的测量误差也比绝对测量要小得多。

3.2 参数测量仪的硬件电路及原理

单片机作为测量电路的核心元件, 电感式传感器采集3~8路信息传人单片机进行数据处理, 键盘进行功能设定, 现场通过LED动态显示测量数据, 单片机和上位机进行通信, 实现了数据的远传和实时处理以及打印功能等。

(1) C8c15l FD20芯片特点内核与MCS一51指令集完全兼容, 具有标准的805l的组织结构和外设。集成了单片机系统所需的各种外设部件, 包括ⅣD、D, A、5组定时器、内部晶振、可编程计数器阵列、SMBus/12C总线接口、u ART, s PI总线接口等, 高达8组8位I, O端口 (可编程配置其功能) , 并且内置64l

h R咖, 4352B的内部数据RAM以及外部64KB数据存储器接口。

c8c15l FD20有比较丰富的刖D资源, 包括9通道12位的ADCo子系统和8通道8位的A D C l子系统, 设计采用1 2位的A D C O。ADCo最高转换速度为100l (bps, 其转换时钟来源于系统时钟分频, 分频值保存在寄存器A D C o C F的A D C s C位。此芯片硬件集成度比较高, 省去了大量的外部扩展电路结构比较紧凑, 可靠性较高。

(2) 电源设计。整个系统的电源是通过PCI插槽里面的+5V电压提供的, 用DC/DC模块进行隔离, 并把转换成+12V电压信号提供给集成稳压器7805。集成稳压器7805的稳压后得到的是+5V电压, 选用r ILlll7芯片, 提供c805l FD20的工作电压2.7V~3.6V。电路上的数字电源和模拟电源、数字地和模拟地应严格分开, 芯片所有的电源端必须加0.1肛的高频云耦电容, 充分地抑制了电磁干扰的相互影响。

(3) 上位机通信。为了能将单片机的数据输入计算机中且将计算机中的指令传给单片机, 需要用到两机的通信。采用异步串行通讯方式, 设计中RS一232通信电平是用转换芯片~LⅨ202来实现的。MAx202与单片机之间采用了TI艏21进行光电隔离。

4 结语

自单片机出现至今, 单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来单片机发展历程可以看出, 单片机技术的发展以微处理器 (MPU) 技术及超大规模集成电路技术的发展为先导, 以广泛的应用领域拉动, 表现出较微处理器更具个性的发展趋势。从单片机的发展历程看, 未来单片机技术将向多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗、外围电路内装化及片内储存器容量增加的方向发展。

选用c8051F020单片机为主控芯片完成机械元件参数测量系统是充分利用其自身所具有的优点, 即不需外扩程序存储器和数据存储器, 直接用片内的刖D转换通道与电感式传感器进行连接等特点完成的。只要接不同的传感器就可以采集不同数据源的数据, 做到系统与数据源的无关性, 因而系统具有很强的通用性。

参考文献

[1]鲍町进.c805lF单片机原理及应用[M].北京:中国电力出版社, 2006.

[2]石成英, 李忠科, 林辉, 等.电感式微位移测量仪的设计与实现[J].自动化仪表, 2005 (3) :10～12.

[3]汪滨琦, 陈红伟, 姜广文.c805lFD20中的ADc应用要素[J].单片机与嵌入式系统应用, 2002 (11) :21～24.

[4]万福君, 潘松峰.单片微机原理系统设计与应用[M].北京:中国科学技术大学出版社, 2000.

[5]张春晶, 朱丹, 赵彦.单片机在机械元件测量中的应用[J].煤矿机械, 2009, 3, 1.

[6]孟庆峰.实时内核u C/O S-Ⅱ在S3C44B0X上移植的研究与实现[J].安徽电子信息职业技术学院学报, 2008 (1) .

[7]V.Yu.Teplov, A.V.Anisimov.Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelec-tric Modules Based on the Peltier Effect[J].Instruments and ExperimentalTechniques, 2002, 45 (3) .

[8]Gao Wenhua, Yan Aiqing.Develop-ment of Single Chip MicrocomputerCoalmine Safe Monitor System[J].TheJournal of the Acoustical SocietyofAmerica, 2005, 3, 3 (34) :542～548.

[9]V.Yu.Teplov, A.V.Anisimov.Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelec-tric Modules Based on the Peltier Effect[J]Instruments and ExperimentalTechniques, 2002, 45 (3) .

工程机械元件论文 第4篇

第8章液压与气压传动

【课程名称】

液压辅助元件，典型液压系统分析

【教材版本】

李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。

【教学目标与要求】

一．知识目标

1． 了解液压辅助元件的结构和作用。

2． 能够分析典型液压传动系统图的工作过程。

二．能力目标

1． 能够认识各种辅助元件的功用。

2． 能够按液压传动系统图分析液压传动过程。

三．素质目标

1． 掌握辅助元件的功用。

2． 学会分析液压传动系统图。

四．教学要求

1． 掌握辅助元件的结构，功用及选用。

2． 会分析典型液压系统工作原理图，区分出压力控制元件，速度控制元件和方向控制

元件。

【教学重点】

典型液压系统分析。

【难点分析】

压力速度和换向回路的分析及工作分析。

【教学方法】

讲授法。

【学生分析】

液压辅助元件比较简单，易于理解，但典型回路线工作系统有一定难度，要边讲边分析，并做好板书，培养学生按系统图分析工作过程的能力。

【教学资源】

1． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。

2． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。

【教学安排】

2学时（90分钟）

【教学过程】

一．导入新课

提问学生。液压传动由液压泵、液压缸、辅助元件和控制阀四个部份组成。前二节课一共介绍了几种控制阀？直动式溢流阀和先导式溢流阀相比较在结构上和使用上有什么不同？接着引入新课之一――液压辅助元件为今天所讲的内容之一。

二．讲授新课

1． 液压辅助元件

（1）蓄能器。储存和释放油液的能，以保持压力稳定，减小压力波动。一般传动中应用不多。

（2）过滤器。过滤油液中的杂质，保证油路畅通。根据材料和结构可以分为网式、线隙式、绕法式及磁性过滤器等。网式过滤器一般应用较多，安装在吸油口上。

（3）油箱。主要是储油和散热作用，并使杂质沉淀在油箱中，一般油箱体积选用大些为好，便于散热和沉淀用。

（4）油管和管接头。油管常用此铜加热淬火后弯曲成形，也有用耐油橡胶软管，在中高压时用无缝焊管联接。

管接头的选用根据压力参照书上8-26选用。

2．典型液压系统分析

如图8-27的液压系统工作原理图。

先请同学起来认识图中各个符号所表示的液压元件，然后区分出三个基本回路，即方向控制回路，压力控制回路和调速回路的组成。整个传动路线就基本清楚了。然后再对系统进行工作分析，分为：

（1）快速前进阶段；

（2）工作进给阶段；

（3）快退阶段；

（4）卸荷阶段。

三．小结

1．常用液压辅助元件。

2．典型液压系统的分析。

四．布置作业

工程机械元件论文 第5篇

农业机械制造行业是液压元件、气动元件和密封元件一个很大的需求市场。随着国家相继出台深化粮食流通体制改革和新一轮土地承包制中制定30年不变的政策以及对农业给予很多的优惠政策, 使农民吃了“定心丸”, 这些对农业重视和支持的政策极大地调动了农民种粮的积极性, 农民对土地的养护意识有所增强, 抛荒多年的土地重新投入耕作。在国家各项支农政策继续稳定、完善与强化, 农机化将加速发展的大环境下, 预计农机市场需求将进一步升温, 并将带动农机需求的迅猛增加, 使农业机械行业运行持续稳定增长, 众多农机企业也会得到健康发展。因此, 作为农业发展的重要支柱行业农业机械制造行业也在不断发展, 对液压元件、密封件和气动件要求也越来越高。

液压元件、气动元件、密封元件是农业机械必备的关键件, 凡是有灰尘, 接触油、水的运动零部件必须得用密封件, 因此, 农机密封件的消耗量相当大, 可以说农业机械的发展与液压元件、密封元件、气动元件制造业密切相关。一方面, 农业机械的快速发展为液气密产品提供了越来越广阔的市场;另一方面, 液气密产品质量的优劣也决定着农机水平的高低。近几年, 中小型拖拉机、农用运输车、联合收割机正处在不断发展的阶段, 浙江省的四方、正宇、昌隆等几个知名品牌的拖拉机、联合收割机以及农用运输车不仅畅销四川、湖南、河北等全国各农业大省, 还远销非洲、东南亚等国家和地区, 整机的快速发展, 对液压件和密封件的需求量也在不断增长, 这对液压泵、液压阀、液压缸、油缸、缸节阀制造行业来说无疑是一个很大的市场。

除此以外, 如畜牧机械制造行业、农产品加工机械制造行业、林业机械制造行业、水利机械制造行业对液气密元件都有一定的需求量。尤其是水利机械制造企业由于数量不多, 产品价格较高, 配套量大, 竞争较小, 因此正吸引越来越多的液气密产品进入这一配套市场。 (关农)

工程机械元件论文 第6篇

机械离心式转速敏感元件( 以下简称“离心式敏感元件”) 是在航空发动机控制系统中应用十分广泛的一种调节装置。该装置通过感受输入转速的变化,把转速的变化量转换成机械位移输出,推动调节器工作,以消除实际转速对给定值所产生的偏离。

机械离心式敏感元件是发动机自动控制的重要组成,同时也是故障高发区,影响发动机控制部件的性能参数和稳定性[1,2]。西北工业大学的傅强等人[3,4]建立了离心式敏感元件基本性能的AMESim仿真模型,仿真所得转速-位移曲线与试验曲线基本一致。北京航空航天大学的王曦教授[5]采用了考虑离心飞重块工作在燃油中的浮力效应和液体离心效应对离心飞重换算轴向离心力的修正方法,精确地计算了离心式敏感元件的转速-弹簧位移关系的输入输出特性。但转速的增加或减小是按两条不同的静态特性变化的,这种现象称为离心式敏感元件的迟滞特性[6]。迟滞是航空发动机控制系统中常有的故障现象[7]。离心式敏感元件的迟滞特性决定系统的响应速度,目前对该方面的研究成果较少。

本研究首先介绍离心式敏感元件的组成和工作原理,而后提出离心式敏感元件迟滞特性的数学模型,并通过仿真分析和性能试验指出离心式敏感元件迟滞性能的控制方法。

1离心式敏感元件的工作原理

离心式敏感元件由支架、飞重块、导杆、活门和调准弹簧等组成,原理框图如图1所示。

发动机通过传动机构带动支架以转速n旋转,飞重块在离心力作用下产生绕支点向外的摆动,使导杆产生轴向作用力,推动活门压缩调准弹簧产生位移以控制活门控油孔油压P。

稳态时,飞重块产生的轴向换算力与调准弹簧力相平衡。当发动机转速发生变化时,这一平衡被打破,使导杆产生向上或向下的移动,从而使导杆控制的活门开度发生变化,此时导杆的位移和活门的输出控油压力达到与发动机转速相对应的状态。转速增加和降低到活门控油压力相同时,降低时的转速值低于增加时的转速值,转速差即为离心式转速敏感元件的迟滞量,反映发动机超转后回复原状态的速度。

某航空发动机用离心式敏感元件的迟滞性能要求为: 在转速考核范围内,增加1. 2% 额定转速前后,达到相同活门控油压力时的转速差不大于1. 6% 额定转速。

2迟滞特性的数学模型

假定活门控油压力相同时导杆输出位移相同,则离心式敏感元件的迟滞特性即指转速增加和降低时导杆的位移y和输入转速n之间的关系。导杆的位移与活门阀芯相同,活门阀芯受到飞重块离心力的轴向换算力、调准弹簧的弹簧力和与阀套间摩擦力的共同作用,由此可得导杆的位移y和转速n的函数关系,即为离心式敏感元件迟滞特性的数学模型。

假设飞重块质量集中于一点A( A的坐标由其UG三维模型得出) ,忽略连接销处摩擦力,则单个飞重块受力如图2所示。

点O—旋转中心; 虚线—初始位置; a,b—飞重块力臂长度; α,β—初始时飞重块短长臂与旋转轴垂直方向的夹角; R—飞重块旋转中心到支架转轴的距离

离心飞重轴向换算力:

式中: Z—飞重块的数量; m—曲臂、飞重块等旋转机件换算到重心A处的质量; n—转速; R,a,b,α,β—飞重块结构参数; θ—输出位移y时飞重块的旋转角度,θ≈180y / πb。

由上式可以看出:

离心式敏感元件结构确定后,轴向换算力是转速n和位移y的函数: 当位移y确定时,轴向换算力和转速的平方成正比。但在实际工作时,随着转速n的增加,位移y也相应增大,调准弹簧随之压缩,活门阀芯在受到离心飞重轴向换算力和调准弹簧力之外,还受到与运动方向相反的摩擦力的作用。由于弹簧自身存在迟滞,压缩时的弹簧刚度大于回弹时的刚度[8,9],在转速增加和降低时须加以区分。

假设活门匀速运动:

( 1) 转速增加时:

式中: f—摩擦力; K1—弹簧压缩时的刚度; h—弹簧的预压缩量; y1—转速增加至n时的导杆位移; C—轴向换算力系数,C = Zm ( π/30)2[R - acos( θ + α) ]·[asin( θ + α) /bcos( θ - β) ]。

( 2) 转速减小时:

式中: K2—弹簧回弹时的刚度; 0 < K2< K1; y2—转速减小至n时的导杆位移。

由式( 2,3) 可得:

可见:

相同转速下转速减小时的导杆位移y2大于转速增加时的导杆位移y1,即转速回降至原转速值时导杆未回到原转速值对应的位置,活门未关闭至原位置,控油压力仍低于原转速值对应的压力。转速增加和降低时,活门所受摩擦力反向和调准弹簧刚度变小,是迟滞特性存在的主要原因,而迟滞量的大小与摩擦力大小以及弹簧刚度削弱程度有关。

3仿真分析

AMESim是一款多学科领域复杂系统建模仿真软件,适合对复杂液压机械控制系统进行建模仿真[10],是对航空发动机机械液压系统进行性能分析、排故改进的重要研究方法[11,12,13,14,15,16]。

笔者利用该软件对上述数学模型建立仿真模型,该模型如图3所示。

3. 1 迟滞特性曲线

本研究根据离心式敏感元件的调试数据和结构尺寸对AMESim模型中的相应参数进行设置,包括飞重块数量、换算质量、结构参数,以及弹簧刚度和预压缩量等。

依照调试数据中的转速进行相应设置,笔者得到转速增加和降低时离心式敏感元件AMESim模型的压力曲线: 转速增加和减小呈现两条不同静态特性曲线,在油压考核点6. 1 bar处形成一定的迟滞量,迟滞特性仿真曲线如图4所示。

3. 2 活门摩擦力对迟滞特性的影响

笔者设置转速增加和降低时调准弹簧刚度差为0. 15 N / mm,改变活门摩擦力,仿真得到迟滞特性曲线,摩擦力影响对比如图5所示。

曲线 1、2—对应活门摩擦力为 0. 2 N、0. 4 N

从图5中可以看出,随着活门摩擦力的增大,离心式敏感元件的迟滞量增大,活门摩擦力是影响离心式敏感元件迟滞特性的重要因素。通过仿真可以得到,满足某航空发动机用离心式敏感元件的迟滞性能要求的理论活门摩擦力值最大为0. 25 N。

3. 3 调准弹簧刚度对迟滞特性的影响

本研究设置活门摩擦力为0. 2 N,改变转速增加和降低时调准弹簧刚度差,仿真得到迟滞特性曲线如图6所示。

曲线 1、2—对应调准弹簧刚度差为0. 15 N/mm、0. 3 N/mm

从图6中曲线可以看出,随着调准弹簧刚度差的增大,离心式敏感元件的迟滞量增大,调准弹簧刚度差是影响离心式敏感元件迟滞特性的另一重要因素。通过仿真可以得到,满足某航空发动机用离心式敏感元件的迟滞性能要求的调准弹簧刚度差值最大为0. 22 N/mm。

4试验验证

本研究通过选取不同加工状态的活门以及不同迟滞量的弹簧对离心式敏感元件迟滞特性进行试验验证。

4. 1 活门

设计中,为保证活门灵敏性,均有保持尖边要求( 通常R 0. 025max) 。由于工作状态下,活门不连续转动,其尖边的一致性( 大小、轴向跳动、毛刺去除状况)影响活门无轴向位移时的油压大小。另外,如果活门尖边留存毛刺,则会加剧活门相对摩擦。

活门控油孔状态对比如图7所示。笔者在试验前先用内窥镜检查活门控油孔尖边状态( 如图7( a) 所示) ,尖边边缘不规则且有毛刺。装配后笔者通过迟滞特性试验测得迟滞量为1. 9% 额定转速,迟滞性能不合格; 随后分解元件返修活门尖边,内窥镜检查返修后尖边状态( 如图7( b) 所示) 一致性较好,装配元件再次进行迟滞特性试验测得迟滞量为1. 3% 额定转速,迟滞性能合格。

试验证明通过改善活门尖边状态,可以改善离心式敏感元件的迟滞特性。

4. 2调准弹簧

本研究将3个自身迟滞量不同的弹簧分别装配到同一敏感元件进行对比试验,并按照弹簧自身迟滞量分别进行AMESim软件仿真,试验数据如表1所示。

弹簧迟滞量为0. 304 N/mm时离心式敏感元件迟滞量为2. 9% 转速,大于许用值1. 6% 额定转速,仿真数据与试验数据基本一致。

试验证明,通过减少弹簧刚度差,可以改善离心式敏感元件的迟滞特性。

5结束语

本研究推导了机械离心式转速敏感元件迟滞特性的数学模型,找出影响元件迟滞特性的影响因素,进而采用AMESim软件对模型进行仿真,并通过对不同加工状态的活门尖边和不同刚度差的调准弹簧进行了对比试验。

研究结果表明: 活门摩擦力和调准弹簧刚度差是影响元件迟滞特性的重要因素,仿真得到二者满足某航空发动机用敏感元件迟滞性能要求的临界值,试验证明通过修整活门控油孔尖边和降低调准弹簧刚度差两个方面可满足元件迟滞性能要求。本研究结果对提高某航空发动机用离心式敏感元件迟滞性能合格率有一定的实践价值。

摘要：针对机械离心式转速敏感元件的迟滞问题,对影响其迟滞特性的因素和减少迟滞的控制方法进行了研究,首先阐述了机械离心式转速敏感元件的工作原理,构建了某航空发动机用转速敏感元件的数学模型,随后利用AMESim软件对元件迟滞特性进行了仿真,对比分析了活门摩擦力和调准弹簧刚度差两个因素对迟滞特性的影响,最后通过选取不同加工状态的活门以及不同迟滞量的弹簧进行了试验验证。研究结果表明,活门摩擦力和调准弹簧刚度差是影响元件迟滞的重要因素,通过修整活门控油孔尖边和降低调准弹簧刚度差两个方面的措施,控制元件迟滞量可满足元件迟滞性能要求。

工程机械元件论文 第7篇

“上海宝马工程机械展”是世界最大的工程机械展bauma在中国的延伸, 同时也是2010年亚太地区最具影响力的国际性行业博览会。bauma China 2010暨第5届中国国际工程机械、建材机械、工程车辆及设备博览会于2010年11月2326日在上海新国际博览中心召开。本届展会展示面积超过23万m2, 1 800余家展商同台展出, 是国内工程机械企业开拓世界之旅的绝佳舞台。来自165个国家的超过15万名专业观众参观了本届bauma China。与上届展会相比, 本届展会到场专业观众数量增长了33%。在该展会上, 无论是挖掘机、装载机、起重机、升降机, 还是搅拌机械、隧道机械、钻孔设备、压路机械, 企业纷纷打造各自的“宝马”, 推介自己的新产品、新技术。众多参展企业奉献出体现革新性设计理念和精良制造工艺的工程机械新产品。技术创新、环保成为此次中国军团的最大亮点, 低碳、节能、绿色、新材料、人性化、安全性、责任越来越多地被重视, 在新产品发布会上被演绎得淋漓尽致, 显示出中国工程机械行业未来发展的方向和潜力。

以徐工、厦工、龙工、柳工、三一、临工、山河智能、中联重科、福田雷沃重工、中国南车、住友、常林、首钢重汽和中国一拖等为主的中国重型工程机械企业集体亮相, 并发布多款具有世界领先水平的产品。

参加本届宝马展的发动机厂家一样很多, 国内品牌有东方红、玉柴、潍柴、上柴、大柴和重汽 (杭发) 等;国外品牌有康明斯、菲亚特、五十铃、珀金斯和道依茨等。

2 参展情况

一拖 (洛阳) 柴油机有限公司 (以下简称“一拖柴公司”) 和国机集团公司一同参加了此次展会。此次展会国机集团首次以国机重工的面貌出现, 将常林鼎盛天工、一拖工机产品放在一起集中展示, 彰显国机集团工程机械制造的实力, 而一拖柴公司作为国机集团唯一的一家发动机制造企业, 备受关注。此次展会上, 一拖柴公司展示了6H系列、6M系列产品, 6H系列是一拖柴公司新开发的产品, 是一拖集团和美国西南研究院技术合作的最新奉献, 诸多先进技术引领行业新标准。运用三维有限元设计验证分析技术, 对重要部件全面优化, 专有的气道优化设计与顶尖燃烧理论的完美结合, 全面提升柴油机的内在品质。采用湿式缸套和整体框架式主轴承结构, 单缸分体式二气门或四气门缸盖, 内嵌式高效机油冷却器, 具有极佳的整体刚性和高可靠性。配置P系列油泵或一体式电控单体泵, P系列小孔径多孔喷油器, 国际知名品牌带进气补偿装置的增压器, 产品性能属于国内领先水平。在配套40、50装载机, 15 t挖掘机、发电机组、船机和水泵机组等领域具有优势。

2010年11月22日下午, 以“演绎行业精彩铸就专业品牌!”为主题的“首届中国工程机械配套件行业高峰论坛开幕式暨最具影响力品牌评选”颁奖盛典, 将历时近5个月的首届配套件评选活动推向了高潮, 上演了精彩纷呈的品牌表演。

本次盛会隆重推出动力元件最具影响力品牌、液压件及液压附件最具影响力品牌、底盘件 (行走部件) 最具影响力品牌、传动部件最具影响力品牌、其他零部件最具影响力品牌、配套件行业特别贡献企业、配套件行业优秀人物以及特别人物奖。以“诚信创新发展责任”为主题的首届配套件评选, 旨在协助行业企业搭建技术交流、沟通的平台, 推荐并表彰为配套件行业发展做出突出贡献的单位及个人。同时它更为行业树立品牌形象, 扩大企业知名度, 推崇企业自主创新发展。首届配套件品牌评选在推动行业纵深发展的同时, 更全方位诠释品牌企业形象和倡导全行业增强品牌意识, 推动配套件与整机的协调统一发展, 致力于整个工程机械行业的和谐发展。

工程机械元件论文 第8篇

“上海宝马工程机械展”是世界最大的工程机械展bauma在中国的延伸, 同时也是2010年亚太地区最具影响力的国际性行业博览会。bauma China 2010暨第5届中国国际工程机械、建材机械、工程车辆及设备博览会于2010年11月2326日在上海新国际博览中心召开。本届展会展示面积超过23万m2, 1 800余家展商同台展出, 是国内工程机械企业开拓世界之旅的绝佳舞台。来自165个国家的超过15万名专业观众参观了本届bauma China。与上届展会相比, 本届展会到场专业观众数量增长了33%。在该展会上, 无论是挖掘机、装载机、起重机、升降机, 还是搅拌机械、隧道机械、钻孔设备、压路机械, 企业纷纷打造各自的“宝马”, 推介自己的新产品、新技术。众多参展企业奉献出体现革新性设计理念和精良制造工艺的工程机械新产品。技术创新、环保成为此次中国军团的最大亮点, 低碳、节能、绿色、新材料、人性化、安全性、责任越来越多地被重视, 在新产品发布会上被演绎得淋漓尽致, 显示出中国工程机械行业未来发展的方向和潜力。

以徐工、厦工、龙工、柳工、三一、临工、山河智能、中联重科、福田雷沃重工、中国南车、住友、常林、首钢重汽和中国一拖等为主的中国重型工程机械企业集体亮相, 并发布多款具有世界领先水平的产品。

参加本届宝马展的发动机厂家一样很多, 国内品牌有东方红、玉柴、潍柴、上柴、大柴和重汽 (杭发) 等;国外品牌有康明斯、菲亚特、五十铃、珀金斯和道依茨等。

2 参展情况

一拖 (洛阳) 柴油机有限公司 (以下简称“一拖柴公司”) 和国机集团公司一同参加了此次展会。此次展会国机集团首次以国机重工的面貌出现, 将常林鼎盛天工、一拖工机产品放在一起集中展示, 彰显国机集团工程机械制造的实力, 而一拖柴公司作为国机集团唯一的一家发动机制造企业, 备受关注。此次展会上, 一拖柴公司展示了6H系列、6M系列产品, 6H系列是一拖柴公司新开发的产品, 是一拖集团和美国西南研究院技术合作的最新奉献, 诸多先进技术引领行业新标准。运用三维有限元设计验证分析技术, 对重要部件全面优化, 专有的气道优化设计与顶尖燃烧理论的完美结合, 全面提升柴油机的内在品质。采用湿式缸套和整体框架式主轴承结构, 单缸分体式二气门或四气门缸盖, 内嵌式高效机油冷却器, 具有极佳的整体刚性和高可靠性。配置P系列油泵或一体式电控单体泵, P系列小孔径多孔喷油器, 国际知名品牌带进气补偿装置的增压器, 产品性能属于国内领先水平。在配套40、50装载机, 15 t挖掘机、发电机组、船机和水泵机组等领域具有优势。

2010年11月22日下午, 以“演绎行业精彩铸就专业品牌!”为主题的“首届中国工程机械配套件行业高峰论坛开幕式暨最具影响力品牌评选”颁奖盛典, 将历时近5个月的首届配套件评选活动推向了高潮, 上演了精彩纷呈的品牌表演。

本次盛会隆重推出动力元件最具影响力品牌、液压件及液压附件最具影响力品牌、底盘件 (行走部件) 最具影响力品牌、传动部件最具影响力品牌、其他零部件最具影响力品牌、配套件行业特别贡献企业、配套件行业优秀人物以及特别人物奖。以“诚信创新发展责任”为主题的首届配套件评选, 旨在协助行业企业搭建技术交流、沟通的平台, 推荐并表彰为配套件行业发展做出突出贡献的单位及个人。同时它更为行业树立品牌形象, 扩大企业知名度, 推崇企业自主创新发展。首届配套件品牌评选在推动行业纵深发展的同时, 更全方位诠释品牌企业形象和倡导全行业增强品牌意识, 推动配套件与整机的协调统一发展, 致力于整个工程机械行业的和谐发展。

工程机械元件论文 第9篇

借技术交流会之际，村田展出了用于ETC/DSRC (电子收费/短距离无线电通信) 系统、车载导航系统、汽车舒适和信息系统以及汽车遥控无钥进入系统的电子元件。与此同时，还展出了用于引擎控制、安全气囊、汽车导航、泊车辅助、汽车防盗、TPMS (胎压监测系统) 等领域的各种传感器。

在技术交流会上，村田制作所 (muRata) 株式会社事业部长宫崎二郎说：“预计到2010年，汽车中传感器的平均数量将增加到150个，传感器应用增长最快的部分是车身电子、安全系统、底盘电子以及动力总成系统。”

宫崎二郎详细介绍了用于提高燃油燃烧的效率的震动传感器、提高行车的安全性的前大灯旋转位置传感器、延长TPMS系统的电池寿命的加速度传感器以及提高路边泊车安全性的超声波传感器，并详细介绍了毫米波、视频、超声波、红外线等传感器在提高行车安全性上的各自优势。

与此同时，宫崎二郎详细介绍了村田如何通过NTC和PTC热敏传感器持续地监测空调电机、逆变器、车内温度控制等部分的温度，为汽车提供一个舒适的环境。他指出，电池汽车和替代能源汽车、减小有害气体排放、改善单位燃料的行走里程、发展混合动力汽车以及开发节能发动机将是汽车电子行业的努力方向。

此外，村田的产品经理纵连喜强调，汽车电容器的发展趋势是“小型和高压”，通过采用新的材料和工艺，1 2 0 6封装的陶瓷电容已经能实现100uF的容值，因此，目前在汽车电容器领域出现了采用陶瓷电容取代铝/钽电容的趋势。

村田营业推进科副科长陈明说，陶瓷振荡子因具有成本优势，在汽车中的用量是汽车产量的十倍以上，村田C E R A C L O K陶瓷振荡子较之于晶体振荡器能把P C B面积缩小50%～80%。村田今年将推出±0.1%公差的高精度陶瓷振荡子。

随着汽车中电子系统的增加，电磁免疫性受到了高度关注。村田负责EMI元件的产品经理谭斌介绍了村田独特的B L M贴片铁氧体磁珠、NFM/NFL三端电容器以及DLW/DLP共扼流圈等系列产品在汽车导航、胎压监测/遥控车锁、汽车总线中的应用。为了配合汽车电子厂家进行系统设计，村田在深圳设立了EMI实验室，为客户免费提供EMI噪声查找服务，并提供EMI降噪解决方案。