3953 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

3953 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì),綜合,液壓,實(shí)驗(yàn),試驗(yàn),設(shè)計(jì) 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué) 生 姓 名： 楊繼學(xué) 號(hào)：05010249專 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師 : 陸寶春 王榮林2009 年 3 月 33 日開(kāi)題報(bào)告填寫要求1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述” ）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3． “文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15 篇科技論文的信息量，一般一本參考書(shū)最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)） ；4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述摘要 液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展旨在研究液壓系統(tǒng)各類元件結(jié)構(gòu)、作用、工作原理、應(yīng)用方法，以及組成液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。隨著液壓技術(shù)、控制理論、微型計(jì)算機(jī)、測(cè)量測(cè)試技術(shù)、數(shù)字信息處理、可靠性技術(shù)的發(fā)展，新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)已朝著高速、高效、智能化、多功能化、多樣化的液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)方向發(fā)展。關(guān)鍵詞 液壓傳動(dòng)技術(shù) 液壓系統(tǒng) 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展及研究對(duì)象液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，可追朔到 17 世紀(jì)帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，開(kāi)始奠定了流體靜壓傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)。從 18 世紀(jì)末英國(guó)制成了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，已有近 300年的歷史，但真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后，液壓技術(shù)由軍用工業(yè)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)。而我國(guó)液壓工業(yè)只經(jīng)過(guò) 40 余年的發(fā)展，就已經(jīng)形成門類齊全、有一定的技術(shù)水平并初具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系，其生產(chǎn)的液壓產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防等各個(gè)部門 [1]。近 20 年來(lái)，我國(guó)液壓工業(yè)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，科研攻關(guān)，產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)飛快發(fā)展，設(shè)計(jì)生產(chǎn)了許多新型的液壓元件。此外通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAD） 、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT） 、污染控制、故障診斷、機(jī)電一體化等方面研究成果的應(yīng)用，液壓技術(shù)水平得到了很大的提高。當(dāng)前液壓技術(shù)正向著高效率、高精度、高性能等方向發(fā)展；液壓元件向著體積小、重量輕、微型化和集成化、易維修的方向發(fā)展。因此急需加速人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新，使我國(guó)液壓工業(yè)盡早達(dá)到世界先進(jìn)水平。液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展旨在研究液壓系統(tǒng)各類元件結(jié)構(gòu)、作用、工作原理、應(yīng)用方法，以及組成液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。人們經(jīng)過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，能夠很快的掌握液壓傳動(dòng)設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)及操作 [2-4]。2 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 [5]隨著液壓技術(shù)、控制理論、微型計(jì)算機(jī)、測(cè)量測(cè)試技術(shù)、數(shù)字信息處理、可靠性技術(shù)的發(fā)展，新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)已朝著高速、高效、智能化、多功能化、多樣化的液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)方向發(fā)展，早期按照“傳感器+模擬二次儀表”的模式組成液壓設(shè)備試驗(yàn)系統(tǒng)己停產(chǎn)或停止使用，基于虛擬儀器技術(shù)的液壓 CAT 系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)制造及應(yīng)用。采用的計(jì)算方法有平均值濾波法、中值濾波算法、自適應(yīng)濾波算法、新型 PID 算法等。采用有vB6 等應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)液壓 CAT 實(shí)驗(yàn)軟件。由于原有設(shè)備的陳舊或故障面積太大，僅發(fā)現(xiàn)用MCS 一 51 單片機(jī)技術(shù)對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用，因此，很少發(fā)現(xiàn)采用液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用，對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成 [6-10]實(shí)驗(yàn)臺(tái)由三大部分組成, 即液壓泵站、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng), 在總體布置上, 充分考慮到使用方便及空間布置緊湊。液壓泵站即液壓源, 用來(lái)將液壓油提供給實(shí)驗(yàn)臺(tái), 系統(tǒng)采用一臺(tái)變量柱塞泵供油, 泵站安裝有蓄能器, 用于吸收系統(tǒng)油液脈動(dòng), 提供均勻穩(wěn)定的壓力油。根據(jù)實(shí)際需要, 設(shè)計(jì)系統(tǒng)最高工作壓力為31.5MPa, 為了使泵站維修方便和主操作平臺(tái)大小適中、操作方便, 將液壓泵、電機(jī)、蓄能器等外置。實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)上安裝各種測(cè)試儀表及傳感器, 可根據(jù)需要將元件或元件與油路塊之間通過(guò)液壓硬管或軟管進(jìn)行連接。電氣控制系統(tǒng)主要包括實(shí)驗(yàn)用的電控設(shè)備及操縱裝置, 如油溫自控及操縱裝置、電擊啟動(dòng)器、電表以及各種操作按鈕( 液壓源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止、事故急停) 等,考慮到結(jié)構(gòu)緊湊, 將電氣控制部分放置在操作臺(tái)下部, 重要操作按鈕放在操作臺(tái)上部。4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理圖如圖1 所示, 電磁溢流閥10 用于調(diào)定系統(tǒng)壓力, 電液換向閥11 用于控制主油路中油流方向,單向節(jié)流閥15 用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量, 減壓閥12 與電磁換向閥16 用于調(diào)節(jié)控制油的壓力和方向, 測(cè)試壓力表19可與各測(cè)壓接頭17 快速換接, 以靈活方便地測(cè)壓, 負(fù)載由單向閥橋式回路中的溢流閥20 或節(jié)流閥21 調(diào)節(jié), 外接液壓設(shè)備18 用于被試缸或馬達(dá)的加載等 [11-13]。圖1 液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理1.油箱 2.液位液溫計(jì) 3.過(guò)濾器 4.電接點(diǎn)溫度表 5.空濾器 6.泵- 電機(jī)組 7.液壓軟管 8.冷卻器 9.單向閥 10.電磁溢流閥 11, 16. 電液換向閥 12. 減壓閥 13. 高壓球閥 14.渦輪流量計(jì) 15.單向節(jié)流閥 17.測(cè)壓接頭 18.外接液壓設(shè)備 19.測(cè)試壓力表 20.溢流閥 21.節(jié)流閥 22.蓄能器 Ⅰ.板式閥測(cè)試底板 Ⅱ.測(cè)試接管5 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn) [14-16]（1）模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配有安裝的底板，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以隨意在通用鋁合金型材板上，組裝回路，簡(jiǎn)單方便。 （2）該系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)液壓元件，使用安全可靠，貼近實(shí)際。 （3）快速而可靠的連接方式，特殊的密封接口，保證實(shí)驗(yàn)組裝方便、快捷，拆接不漏油，清潔方便。（4）精確的測(cè)量?jī)x器，方便的測(cè)量方式，使用簡(jiǎn)單，讀數(shù)準(zhǔn)確。（5）可編程序控制器（PLC） ，機(jī)電液一體控制實(shí)驗(yàn)形式。（6）智能化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理方式。 6 總結(jié)綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作, 涉及的知識(shí)面很廣, 技術(shù)要求很高。整個(gè)設(shè)計(jì)工作使我得到了鍛煉, 也有了成就感。不僅僅拓寬了我知識(shí)面, 而且還培養(yǎng)了我的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為后面的工作打下了基礎(chǔ)。參 考 文 獻(xiàn)[1] 張福臣. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1[2] 吳杰. 多功能液壓元件綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械工程師,2008,(4). [3] 鄧克. 多功能綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2008,(4). [4] 張志偉. 液壓綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在《液壓傳動(dòng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 裝備制造技術(shù),2007,(1). [5] 卞和營(yíng),李增權(quán),李宏偉. PLC 在液壓回路實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制中的應(yīng)用[J]. 內(nèi)江科技,2007,(12). [6] 孫小權(quán),何喜玲. 基于 PLC 的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)用科技,2006,(11). [7] 鄭勝利. 可拆式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電氣控制系統(tǒng)改造[J]. 煤礦機(jī)械,2006,(11). [8] 王吉芳,陳秀梅. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(1). [9] 王文深. PLC 控制的多功能液壓教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(10).[10] 田玲,楊連發(fā). PLC 控制液壓回路快速組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械,2003,(S1). [11] 瞿愛(ài)琴,王同建,呂景忠. 快速插接任意組合式液壓與氣壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2003,(6). [12] 陳為國(guó),丁敘生,李堯忠. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)執(zhí)行裝置的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)床與液壓,2003,(6). [13] 陸寶春，張衛(wèi)，路建萍. 電氣與 PC 控制技術(shù)[M]. 南京：南京理工大學(xué)出版，2000.[14] 王積偉, 章宏甲,等. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M]. 第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[15] FX 系列特殊功能模塊用戶手冊(cè).[16] FXIS，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2NC 系列編程手冊(cè). 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：通過(guò)對(duì)目前現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源，對(duì)已有實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行部分設(shè)計(jì)工作，并且通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的研究手段（1） 利用按鈕、DY-30系列電壓繼電器、CJ20系列交流接觸器等低壓控制電器，利用導(dǎo)線按一定組合方式連接組成繼電器邏輯控制線路。實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)等運(yùn)行性能的控制，同樣也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。（2） 選用三菱公司生產(chǎn)的FX 系列PLC，利用可編程控制器的開(kāi)關(guān)量邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等應(yīng)用，來(lái)測(cè)試液壓元件的性能及液壓傳動(dòng)基本回路的演示實(shí)驗(yàn)。擬定總體方案（1） 液壓控制回路設(shè)計(jì)；（2） 電氣控制圖的設(shè)計(jì)；（3） PLC 控制電氣圖設(shè)計(jì)；（4） 控制面板的CAD設(shè)計(jì)以及整個(gè)控制臺(tái)的CAD設(shè)計(jì)；（5） 調(diào)試設(shè)備 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn)：1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日