機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--液壓系統(tǒng)設計
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附錄 A 譯文 液壓系統(tǒng)設計 液壓技術被引入工業(yè)領域已經有一百多年的歷史了,隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展,液壓技術更日新月異。伴隨著數(shù)學、控制理論、計算機、電子器件和液壓流體學的發(fā)展,出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng),并作為一門應用科學已經發(fā)展成熟,形成自己的體系和一套行之有效的分析和設計方法。好了,不多說了,現(xiàn)在我和大家來說說液壓系統(tǒng)設計的方法和注意問題。舉個液壓系統(tǒng)在機床運用的例子來和大家聊,并歡迎大家提出意見。 1 設計機床液壓傳動系統(tǒng)的依據(jù) 1. 機床的總體布局和工藝要求,包括采用液壓傳動所完成的機床運動種類、機械設計時提出 可能用的液壓執(zhí)行元件的種類和型號、執(zhí)行元件的位置及其空間的尺寸范圍、要求的自動化程度等。 2. 機床的工作循環(huán)、執(zhí)行機構的運動方式(移動、轉動或擺動),以及完成的工作范圍。 3. 液壓執(zhí)行元件的運動速度、調速范圍、工作行程、載荷性質和變化范圍。 4. 機床各部件的動作順序和互鎖要求,以及各部件的工作環(huán)境與占地面積等。 5. 液壓系統(tǒng)的工作性能,如工作平穩(wěn)性、可靠性、換向精度、停留時間和沖出量等方面的要求。 6. 其它要求,如污染、腐蝕性、易燃性以及液壓裝置的質量、外形尺寸和經濟性等。 2 設計液壓傳動系統(tǒng)的 步驟 1. 明確對液壓傳動系統(tǒng)的工作要求,是設計液壓傳動系統(tǒng)的依據(jù),由使用部門以技術任務書的形式提出。 2. 擬定液壓傳動系統(tǒng)圖。 (1) 根據(jù)工作部件的運動形式,合理地選擇液壓執(zhí)行元件; (2) 根據(jù)工作部件的性能要求和動作順序,列出可能實現(xiàn)的各種基本回路。此時應注意選擇合適的調速方案、速度換接方案,確定安全措施和卸荷措施,保證自動工作循環(huán)的完成和順序動作和可靠。液壓傳動方案擬定后,應按國家標準規(guī)定的圖形符號繪制正式原理圖。圖中應標注出各液壓元件的型號規(guī)格,還應有執(zhí)行元件的動作循環(huán)圖和電氣元件的動作循環(huán)表。 3. 計算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和選擇液壓元件。 (1) 計算液壓缸的主要參數(shù);(2) 計算液壓缸所需的流量并選用液壓泵; (3) 選用油管; (4) 選取元件規(guī)格; (5) 計算系統(tǒng)實際工作壓力; (6) 計算功率,選用電動機; (7) 發(fā)熱和油箱容積計算; 4. 進行必要的液壓系統(tǒng)驗算。 5. 液壓裝置的結構設計。 6. 繪制液壓系統(tǒng)工作圖,編制技術文件。 3 設計液壓傳動系統(tǒng)時應注意問題 1. 在組合基本回路時,要注意防止回路間相互干擾,保證正常的工作循環(huán)。 2. 提高系統(tǒng)的工作效率,防止系統(tǒng)過熱。例如功率小,可用 節(jié)流調速系統(tǒng);功率大,最好用容積調速系統(tǒng);經常停車制動,應使泵能夠及時地卸荷;在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng),應考慮用蓄能器或壓力補償變量泵等效率高的回路。 3. 防止液壓沖擊,對于高壓大流量的系統(tǒng),應考慮用液壓換向閥代替電磁換向閥,減慢換向速度;采用蓄能器或增設緩沖回路,消除液壓沖擊。 4. 系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產率的前提下,應力求簡單,系統(tǒng)越復雜,產生故障的機會就越多。系統(tǒng)要安全可靠,對于做垂直運動提升重物的執(zhí)行元件應設有平衡回路;對有嚴格順序動作要求的執(zhí)行元件應采用行程控制的順序動作回路。此外 ,還應具有互鎖裝置和一些安全措施。 5. 盡量做到標準化、系列化設計,減少專用件設計。 4 使用液壓系統(tǒng)要注意的問題 1. 使用者應明白液壓系統(tǒng)的工作原理,熟悉各種操作和調整手柄的位置及旋向等。 2. 開車前應檢查系統(tǒng)上各調整手柄、手輪是否被無關人員動過,電氣開關和行程開關的位置是否正常,主機上工具的安裝是否正確和牢固等,再對導軌和活塞桿的外露部分進行擦拭,而后才可開車。 3. 開車時,首先啟動控制油路的液壓泵,無專用的控制油路液壓泵時,可直接啟動主液壓泵。 4. 液壓油要定期檢查更換,對于新投入使用的液壓 設備,使用 3 個月左右即應清洗油箱,更換新油。以后每隔半年至 1 年進行清洗和換油一次。 5. 工作中應隨時注意油液,正常工作時,油箱中油液溫度應不超過 60℃。油溫過高應設法冷卻,并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時,應進行預熱,或在運轉前進行間歇運轉,使油溫逐步升高后,再進入正式工作運轉狀態(tài)。 6. 檢查油面,保證系統(tǒng)有足夠的油量。 7. 有排氣裝置的系統(tǒng)應進行排氣,無排氣裝置的系統(tǒng)應往復運轉多次,使之自然排出氣體。 8. 油箱應加蓋密封,油箱上面的通氣孔處應設置空氣過濾器,防止污物和水分的侵入。加油時應進行 過濾,使油液清潔。 9. 系統(tǒng)中應根據(jù)需要配置粗、精過濾器,對過濾器應經常地檢查、清洗和更換。 10. 對壓力控制元件的調整,一般首先調整系統(tǒng)壓力控制閥 壓力為零時開調,逐步提高壓力,使之達到規(guī)定壓力值;然后依次調整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調整壓力一般要大于執(zhí)行元件所需工作壓力的 10%— 25%。快速運動液壓泵的壓力閥,其調整壓力一般大于所需壓力10%— 20%。 11. 流量控制閥要從小流量調到大流量,并且應逐步調整。同步運動執(zhí)行元件的流量控制閥應同時調整,要保證運動的平 穩(wěn)性 5 工作部件產生爬行的原因及排除方法 1. 因為空氣的壓縮性較大,當含有氣泡的液體到達高壓區(qū)而受到劇烈壓縮時,會使油液體積變小,使工作部件產生爬行。采取措施:在系統(tǒng)回路的高處部 位設置排氣裝置,將空氣排除。 2. 由于相對運動部件間的磨擦阻力太大或磨擦阻力變化,致使工作部件在運動時產生爬行。采取措施:對液壓缸、活塞和活塞桿等零件的形位公差和表面粗糙度有一定的要求;并應保證液壓系統(tǒng)和液壓油的清潔,以免臟物夾入相對運動件的表面間,從而增大磨擦阻力。 3. 運動件表面間潤滑不良,形成干磨擦或半磨擦,也容易 導致爬行。采取措施:經常檢查有相對運動零件的表面間潤滑情況,使其保持良好。 4. 若液壓缸的活塞和活塞桿的密封定心不良,也會出現(xiàn)爬行。采取措施:應卸除載荷,使液壓缸單獨動作,測定出磨擦阻力后,校正定心。 5. 因液壓缸泄漏嚴重,導致爬行。采取措施:減少泄漏損失,或加大液壓泵容量。 6. 在工作過程中由于負載變化,引起系統(tǒng)供油波動,導致工作部件爬行。 采取措施:注意選用小流量下保持性能穩(wěn)定的調速閥,并且在液壓缸和調速閥間盡量不用軟管聯(lián)接,否則會因軟管變形大,容易引起爬行現(xiàn)象。 6 液壓系統(tǒng)油溫升高的原因 、后果及解決措施 液壓系統(tǒng)在工作中有能量損失,包括壓力損失、容積損失和機械損失三方面,這些損失轉化為熱能,使液壓系統(tǒng)的油溫升高。一般液壓系統(tǒng)的油溫應控制在( 30范圍內,最高不超過( 60。油溫升高會引起一系列不良后果: 1. 使油液粘度下降,泄漏增加,降低了容積效率,甚至影響工作機構的正常運動; 2. 使油液變質,產生氧化物雜質,堵塞液壓元件中的小孔或縫隙,使之 不能正常工作; 3. 引起熱膨脹系數(shù)不同的相對運動零件之間的間隙變 小,甚至卡死,無法運動; 4. 引起機床或機械的熱變形,破壞原有的精度。 保證液壓系統(tǒng)正常工作溫度的措施: 1. 當壓力控制閥的調定值偏高時,應降低工作壓力,以減少能量損耗; 2. 由于液壓泵及其連接處的泄漏造成容積損失而發(fā)熱時,應緊固各連接處,加強密封; 3. 當油箱容積小、散熱條件差時,應適當加大油箱容積,必要時設置冷卻器; 4. 由于油液粘度太高,使內磨擦增大而發(fā)熱時,應選用粘度低的液壓油; 5. 當油管過于細長并彎曲,使油液的沿程阻力損失增大、油溫升高時,應加大管徑,縮短管路,使油液通暢; 6. 由 于周圍環(huán)境溫度過高使油溫升高時,要利用隔熱材料和反射板等,使系統(tǒng)和外界隔絕; 7. 高壓油長時間不必要地從溢流閥回油箱,使油溫升高時,應改進回路設計,采用變量泵或卸荷措施 7 空氣侵入到液壓系統(tǒng)的不良后果及解決措施 空氣侵入到液壓系統(tǒng)的不良后果主要有: 1. 使油液具有一定的壓縮性,致使系統(tǒng)產生噪聲、振動和引起運動部件的爬行,破壞了工作的平穩(wěn)性; 2. 易使油液氧化變質,降低油液的使用壽命。 解決措施: (1) 空氣由油箱進入系統(tǒng)的機會較多,如油箱的油量不足;液壓泵吸油管侵入油中太短;吸油管和回油管在油箱中距離 太近或沒有用隔板隔開;回油飛濺,攪成泡沫;液壓泵吸入空氣;回油管沒有插入油箱,使回油沖出油面和箱壁,在油面上會產生大量氣泡,使空氣與油一起吸入系統(tǒng)。因此,油箱的油面要經常保持足夠的高度;吸油管和回油管應保證在最低油面以下,兩者要用隔板隔開; (2) 由于密封不嚴或管接頭處和液壓元件接合面處的螺釘擰得不緊,外界空氣就會從這些地方侵入;系統(tǒng)中低于大氣壓部分,如液壓泵的吸油腔、吸油管和壓油管中油流速度較高(壓力低)的局部區(qū)域;在系統(tǒng)停止工作,系統(tǒng)中回油腔的油液經回油管返回油箱時,也會形成局部真空的區(qū)域,在這些區(qū)域空 氣最容易侵入。因此,要盡量防止各處的壓力低于大氣壓力;各個密封部件均應使用良好的密封裝置,管接頭和各接合面處的螺釘應擰緊;經常清洗液壓泵吸油口處的過濾器,以防止吸油阻力增大而把溶解在油中的空氣游離出來進入系統(tǒng); (3) 對于主要的液壓設備,液壓缸上最好設有排氣裝置,以排除系統(tǒng)中的空氣。 8 系統(tǒng)中流量不足的原因及解決措施 1. 由于液壓泵流量不足,致使系統(tǒng)中流量不足時,應檢查液壓泵零件是否有損壞情況,及時地更換或修復損壞超差件;如果因泵內吸入空氣影響了液壓泵的流量,則要采取措施,防止空氣吸入,變量泵由于變量機 構工作不良影響泵的流量,應對變量機構拆卸、清洗或修理、更換; 2. 壓力分配閥工作不良引起流量不足時,應修理或更換; 3. 因油液粘度不合適而影響流量時,要更換粘度適當?shù)挠鸵?,并注意油溫對粘度的影響? 4. 溢流閥工作不良影響流量時,應采取措施,使其工作正常; 5. 由于液壓缸、閥等元件泄漏嚴重,造成流量不足時,應針對不同情況采取相應的措施; 6. 流量控制閥的調節(jié)機構工作不正常時,應根據(jù)零件損壞情況予以修復或更新、或拆開清洗,使調節(jié)機構動作靈活,工作正常。 9 液壓系統(tǒng)中噪聲產生原因及解決措施 1. 空 氣侵入液壓系統(tǒng)是產生噪聲的主要原因。因為液壓系統(tǒng)侵入空氣時,在低壓區(qū)其體積較大,當流到高壓區(qū)時受壓縮,體積突然縮小,而當它流入低壓區(qū)時,體積突然增大,這種氣泡體積的突然改變,產生“爆炸”現(xiàn)象,因而產生噪聲,此現(xiàn)象通常稱為“空穴”。針對這個原因,常常在液壓缸上設置排氣裝置,以便排氣。另外在開車后,使執(zhí)行件以快速全行程往復幾次排氣,也是常用的方法; 2. 液壓泵或液壓馬達質量不好,通常是液壓傳動中產生噪聲的主要部分。液壓泵的制造質量不好,精度不符合技術要求,壓力與流量波動大,困油現(xiàn)象未能很好消除,密封不好,以及 軸承質量差等都是造成噪聲的主要原因。在使用中,由于液壓泵零件磨損,間隙過大,流量不足,壓力易波動,同樣也會引起噪聲。面對上述原因,一是選擇質量好的液壓泵或液壓馬達,二是加強維修和保養(yǎng),例如若齒輪的齒形精度低,則應對研齒輪,滿足接觸面要求;若葉片泵有困油現(xiàn)象,則應修正配油盤的三角槽,消除困油;若液壓泵軸向間隙過大而輸油量不足,則應修理,使軸向間隙在允許范圍內;若液壓泵選用不對,則應更換; 3. 溢流閥不穩(wěn)定,如由于滑閥與閥孔配合不當或錐閥與閥座接觸處被污物卡住、阻尼孔堵塞、彈簧歪斜或失效等使閥芯卡住或在閥孔 內移動不靈,引起系統(tǒng)壓力波動和噪聲。對此,應注意清洗、疏通陰尼孔;對溢流閥進行檢查,如 發(fā)現(xiàn)有損壞,或因磨損超過規(guī)定,則應及時修理或更換; 4. 換向閥調整不當,使換向閥閥芯移動太快,造成換向沖擊,因而產生噪聲與振動。在這種情況下,若換向閥是液壓換向閥,則應調整控制油路中的節(jié)流元件,使換向平穩(wěn)無沖擊。在工作時,液壓閥的閥芯支持在彈簧上,當其頻率與液壓泵輸油率的脈動頻率或與其它振源頻率相近時,會引起振動,產生噪聲。這時,通過改變管路系統(tǒng)的固有頻率,變動控制閥的位置或適當?shù)丶有钅芷?,則能防振降噪。 5. 機械振動 ,如油管細長,彎頭多而未加固定,在油流通過時,特別是當流速較高時,容易引起管子抖動;電動機和液壓泵的旋轉部分不平衡,或在安裝時對中不好,或聯(lián)軸節(jié)松動等,均能產生振動和噪聲。對此應采取的措施有:較長油管應彼此分開,并與機床壁隔開,適當加設支承管夾;調整電動機和液壓泵的安裝精度;重新安裝聯(lián)軸節(jié),保證同軸度小于 。 10 在液壓系統(tǒng)中安裝油管的注意事項: 1. 吸油管不應漏氣,各接頭要緊牢和密封好; 2. 吸油管道上應設置過濾器; 3. 回油管應插入油箱的油面以下,防止飛濺泡沫和混入空氣; 4. 電磁換 向閥內的泄漏油液,必須單獨設回油管,以防止泄漏回油時產生背壓,避免阻礙閥芯運動; 5. 溢流閥回油口不許與液壓泵的入口相接; 6. 全部管路應進行兩次安裝,第一次試裝,第二次正式安裝。試裝后,拆下油管,用 20%的硫酸或鹽酸溶液酸洗,再用 10%的蘇打水中和,最后用溫水清洗,待干燥后涂油進行二次安裝。注意安裝時不得有砂子和氧化皮等。 11 在液壓系統(tǒng)中安裝液壓元件時的注意事項 : 1. 液壓元件安裝前,要用煤油清洗,自制的重要元件應進行密封和耐壓試驗,試驗壓力可取工作壓力的 2 倍,或取最高使用壓力的 。試驗時 要分級進行,不要一下子升到試驗壓力,每升一級檢查一次; 2. 方向控制閥應保證軸線呈水平位置安裝; 3. 板式元件安裝時,要檢查進出油口處的密封圈是否合乎要求,安裝前密封圈應突出安裝平面,保證安裝后有一定的壓縮量,以防泄漏; 4. 板式元件安裝時,固定螺釘?shù)臄Q緊力要均勻,使元件的安裝平面與元件底板平面能很好地接觸。 12 在液壓系統(tǒng)中安裝液壓泵時的注意事項 : 1. 液壓泵傳動軸與電動機驅動軸同軸度偏差小于 般采用撓性聯(lián)軸節(jié)聯(lián)結,不允許用 V 帶直接帶動泵軸轉動,以防泵軸受徑向力過大,影響泵的正常運轉 ; 2. 液壓泵的旋轉方向和進、出油口應按要求安裝; 3. 各類液壓泵的吸油高度,一般要小于 13 如何清洗液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)在制造、試驗、使用和儲存中都會受到污染,而清洗是清除污染,使液壓油、液壓元件和管道等保持清潔的重要手段。生產中,液壓系統(tǒng)的清洗通常有主系統(tǒng)清洗和全系統(tǒng)清洗。全系統(tǒng)清洗是指對液壓裝置的整個回路進行清洗,在清洗前應將系統(tǒng)恢復到實際運轉狀態(tài)。清洗介質可用液壓油,清洗時間一般為 2時,特殊情況下也不超過 10 小時,清洗效果以回路濾網(wǎng)上無雜質為標 準。清洗時注意事項: 1. 一般液壓 系統(tǒng)清洗時,多采用工作用的液壓油或試車油。不能用煤油、汽油、酒精、蒸氣或其它液體,防止液壓元件、管路、油箱和密封件等受腐蝕; 2. 清洗過程中,液壓泵運轉和清洗介質加熱同時進行。清洗油液的溫度為( 50時,系統(tǒng)內的橡膠渣是容易除掉的; 3. 清洗過程中,可用非金屬錘棒敲擊油管,可連續(xù)地敲擊,也可不連續(xù)地敲擊,以利清除管路內的附著物; 4. 液壓泵間歇運轉有利于提高清洗效果,間歇時間一般為( 10. 在清洗油路的回路上,應裝過濾器或濾網(wǎng)。剛開始清洗時,因雜質較多,可采用 80 目 濾網(wǎng),清洗后期改用 150 目以上的濾網(wǎng); 6. 清洗時間一般為( 48時,要根據(jù)系統(tǒng)的復雜程度、過濾精度要求和污染程度等因素決定; 7. 為了防止外界濕氣引起銹蝕,清洗結束時,液壓泵還要連續(xù)運轉,直到溫度恢復正常為止; 8. 清洗后要將回路內的清洗油排除干凈。 附錄 B 外文文獻 of an 00 of of a as an of a of of to of to 1 of 1. of of by of of of of of of of 2. of or of 3. of in 4. of of of 5. as to of of 6. as of of so 2 . 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