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农业机械制造中液压传动控制系统探究

2021-02-19 09:25 来源:农业机械论文 人参与在线咨询

摘要:随着我国现代化建设进程的不断推进,农业机械设计制造领域取得了突飞猛进的发展。近年来,诸多农业机械制造领域的专家学者和技术人员将研究重点放在大功率、大容量机械设备,以及液压传动控制系统在农业机械制造领域的应用方面,全力打造农业机械制造中的液压传动控制系统,使得液压机械传动控制技术在短时间内被迅速推广。基于此,文章阐述了液压传动控制系统所涉及的设计原理,分析了液压传动控制系统应用时应注意的事项,以供参考。

关键词:农业机械;液压传动控制系统;设计原理

分析我国农业机械设计制造发展情况可知,液压传动控制系统已经趋于完善,但要不断提升其精准度,始终将自动化和智能化作为其主要发展方向。因此,相关研究人员必须理性看待液压传动控制系统为农业机械设计制造带来的价值优势,不断对其设计进行创新优化,推动农业机械向自动化的创新发展。

1农业机械制造中液压传动控制系统的设计原理

液压传动控制系统的配件十分繁杂,主要包括液压元件、控制元件、执行元件、辅助元件以及液压油,在设计过程中需要注意的结构要点数不胜数。在上述基础元件构成中,液压元件主要是液压油泵,其会在系统运转的过程中推动机械能向液体压能转化。随着液压油泵的运转,液压控制阀、管道、蓄能器等共同对液压介质压力控制发挥着重要作用,能够比较精准有效地保证液压介质的流量以及流动方向。值得注意的是,相关负责人员必须切实保障液体的平衡状态,即各个阶段的压强应该是一致的,否则液压传动控制系统整体稳定性将会受到严重冲击。因此,设计人员可以设计不同规格大小的活塞来控制承受压力范围,保证施压的合理性[1]。一般情况下,液压油在液压传动控制系统中充当着传动媒介的角色,随着系统内的能量转换,各部分元件会相应地协调运转,从而发挥系统效能。液压传动控制系统中的控制回路分布也十分复杂,但是不同的控制回路之间又有着相对明确的职责分工,相互协调,相辅相成,在持续的运转中维持着液压传动控制系统的内部工作秩序。具体来说,液压传动控制系统中的压力控制回路主要负责压力的稳定和调节。当系统所承受的压力超过系统设计过程中设置的溢流阀压力阈值时,就会不可避免地出现阀开口度大幅度增加的情况,与之相对应的液压泵出压力会降至较低水平,借此实现对控制系统压力平衡的维护[2]。回路上设置减压阀和升压器也是现阶段压力控制系统不可或缺的重要构成部分,可借此针对性地调节局部电压,并在回路中设置蓄能器,解决系统运行的压力波动问题。速度控制回路则根据其作用效果和负责部位划分为两种,即调速回路和同步回路,前者只对单个元件的运行速度起到调控作用,而后者则控制多个元件,二者的相辅相成为液压缸的同步运行状态提供了坚实保障。另外,方向控制回路主要应用于控制主油路换向,将活塞锁紧,如此一来,就能极大程度地降低工件在某位置停留时发生移动等事故的概率,避免因液压传动控制系统运行事故而带来的经济损失。

2农业机械制造中液压传动控制系统的优势

在农业机械设计制造领域中,由于液压传动控制系统的结构并不复杂,同时元件质量轻,因此其在系统中的应用极为灵活。从某种角度来说,轻量化和智能化将会是未来数年内液压传动控制系统发展的潮流趋势[3]。除此以外,研究人员还应该认识到液压传动控制系统在控制稳定性、功率等方面的优势,并以此为切入点解决设备过载问题。比如,设计人员可以在已有的液压传动控制系统回路中增设溢流阀,对系统施加外在保护,从而长时间维持系统的稳定运行。事实上,液压传动控制系统还具备自动化程度较高的特点,与电子技术具有较高的契合度,因此技术人员可结合实际情况以及农业机械设计制造行业的发展趋势要求精准调控系统的运行荷载[4]。

3农业机械制造中液压传动控制系统的注意事项

3.1控制系统漏油问题。虽然液压传动控制系统在农业机械设计制造领域中的应用呈现多元化的趋势,但是这并不意味着该系统已经完美无瑕。相反,频繁出现的漏油问题已成为液压传动控制系统最突出的短板,严重时会直接干扰该系统运行。液压油是液压传动控制系统的转动媒介,而该介质对温度的要求近乎严苛,一旦液体介质温度的变化范围超出相应标准,就可能导致整个系统运动特性的变动。同时,不当操作可能会导致液压油被污染,影响系统运行效率。例如,不可避免的技术质量偏低的问题,对于焊渣、铁屑等杂质处理不当等会导致液压油受到严重的污染,加速系统元件的损耗,缩短液压传动控制系统的使用寿命。再如,液压传动控制系统的密封性可能会受外界因素的干扰而诱发漏油问题,导致环境被污染。因此,农业机械设计制造过程中相关人员必须高度注意上述薄弱环节,设置专门的监管人员,从根源上防患于未然,避免漏油问题为系统运行带来阻碍[5]。

3.2注重应用无级变速器。变速器控制效果对液压传动控制系统具有直观可见的影响,因此设计人员应合理安排无级变速器的应用,为液压传动控制系统的稳定运行奠定基石。另外,设计人员从系统稳定运行角度为系统的平衡状态负责,还需注意控制变量泵和定量马达。这主要是因为发动机会为液压传动控制系统提供运转动力,并将其通过液压系统传送到轮轴、离合器以及架体。为确保这一流程顺畅无阻,设计人员可以分别借助差动轮整合动力,促使差动轮齿圈向外传输动力,从整体层面提升传动系统的工作效率,实现对马达转动方向的精准调整。与此同时,在液压传动控制系统中使用无级变速器可以比较精准地调节机械运动传输速度,这样就可以削弱不同运动状态对系统运行稳定性的不良影响。近年来,无级变速器在农业机械设计制造领域的应用已经相当广泛,作为液压传动控制系统的重要辅助结构,无级变速器的持续优化将会促使液压传动控制系统的控制能力大幅度提升[6-7]。

3.3推广纯水液压传动控制技术。纯水液压传动控制技术是有别于以液压油为介质的液压传动控制技术的一种新型产物,同时也是为了解决漏油和污染问题的主要举措。具体来说,传统意义上的漏油和污染问题大多存在于以液压油为介质的液压传动控制系统中,用纯水作为液压油的替代品则会使这一局面有所改善。以纯水作为能量转换介质,不仅能节约能源成本,而且也完全规避该系统运行对环境造成的消极影响。但是,这项技术获取介质的难度系数相对较高,要求相关人员使用特殊的处理技术方法,否则纯水将无法作为转换介质而存在。纯水最大的优势在于其可以消除液压油带来的安全隐患,这主要是因为纯水具有阻燃性的基础性质,同时具有较低的压缩系数,即使发生泄漏也不会污染周边环境。但是,我国现阶段的纯水液压传动控制技术并不成熟,还具有相对较大的完善空间,需要相关技术人员尽快推动该技术的研究进程,尽快使纯水液压传动控制技术得到大众的认可,促使该技术为农业机械综合效益的提升贡献力量[8]。除此以外,相关研究人员也必须结合已有经验基础以及农业机械设备的使用要求,对纯水液或液压油能量介质进行合理选择,确保其技术特点和使用要求高度一致,凸显液压传动控制技术的优势,提高液压传动控制系统的控制效率以及运行稳定性[9]。

3.4加强研究液压传动控制技术。随着我国现代化液压传动控制技术趋于成熟,其在农业机械设计制造领域得到广泛应用已经是一种必然趋势,其中,包括电子控制技术、纯水传动技术等在内的新技术使液压传动控制技术在设备构造以及性能设计方面取得了显著的成果。在此基础上,相关人员应聚焦于液压传动控制技术的最新研究,从而不断提升我国农业生产机械化水平。需特别注意的是,现阶段的液压传动控制技术有向高集成化发展的趋势,这是和现代化液压传动控制技术的系统调控需求相一致的[10]。与此同时,相关研究人员必须立足现阶段的技术水平,着力于提升液压传动控制精度,尽可能确保其始终处于高质量运转状态。若这一问题能够真正得到有效解决,那么液压机械传动控制技术的适用范围将有望拓宽到农业机械制造中的更多领域[11]。目前,液压机械传动控制技术和传统意义上的技术模式相比已经出现了翻天覆地的创新改进,具有突出的价值优势,因此液压传动控制技术研究人员还需要根据农业机械的实际使用需求,预测农业机械制造领域的长远发展趋势,有针对性地创新液压传动控制技术实现方式,最终推动液压传动控制系统稳定性及控制效率的全面提升。

4结束语

综上所述,农业机械设计制造领域中液压传动控制系统的设计和应用问题已逐步引起人们的重视。由此,相关设计人员和研究人员必须对其设计方式进行合理优化,保障农业机械运行的可靠性,加速研究成果转化,排除安全隐患问题,加快农业机械设计制造的智能化发展进程。

作者:李宏增 单位:齐齐哈尔工程学院

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