一、工程液壓系統動(dòng)力匹配與控制技術(shù)優(yōu)勢分析
機械液壓系統動(dòng)力匹配控制技術(shù)的技術(shù)類(lèi)型本質(zhì)上歸屬與機電一體化,該技術(shù)能夠同時(shí)連接工程機械的液壓系統、PLC控制系統以及發(fā)送機裝置,令這三者組成一個(gè)整體系統。實(shí)施工程機械作業(yè)的過(guò)程中,能夠保證系統穩定運行。當前在大部分工程作業(yè)中,大型機械往往都需要長(cháng)久持續運行,而這種機電一體化的機械控制模式,能夠最大程度減少技術(shù)人員的操作壓力,提升操作效率,并且大大減少操作期間存在的人為失誤概率,也是因為這些顯著(zhù)優(yōu)勢,當前該技術(shù)在工程機械液壓系統中得到普及。
二、液壓系統動(dòng)力匹配與控制技術(shù)設計
(一)單泵恒功率技術(shù)設計單泵恒功率技術(shù)的設計理念具體是指,通過(guò)變量系統中的控制體系,進(jìn)而控制變量泵的實(shí)際排量。在過(guò)去的工程機械作業(yè)中,機械液壓系統使用的控制功率通常為恒功率,其變量設置主要是通過(guò)改變彈簧彈力來(lái)實(shí)現的。這種控制方式可以調整變量泵的流量輸出,進(jìn)而產(chǎn)生不同流量,此時(shí)系統壓力指標達到第一根彈簧壓力值的時(shí)候,變量泵的排量會(huì )發(fā)生變化,逐漸變小。當系統壓力值等同于第二根彈簧壓力值的時(shí)候,排量變化數值的函數圖像會(huì )呈曲線(xiàn)變化。由此可以發(fā)現,當曲線(xiàn)變化值達到最大值時(shí),離散值與常數是最為接近的,這對于發(fā)動(dòng)機裝置的功率提升具有積極促進(jìn)作用,同時(shí)有效規避了過(guò)載熄火的問(wèn)題。
(二)定量泵技術(shù)設計在傳統的機械液壓系統設計中,對于小型機械設備的液壓系統,通常使用的都是定量泵設計,此時(shí)設備的實(shí)際輸出功率與流量最大值不能大于系統發(fā)動(dòng)機裝置的凈功率。對于大型機械設備來(lái)說(shuō),在其液壓系統中應用定量泵,會(huì )對系統中的大型機械泵實(shí)施限制,進(jìn)而影響其功率系數,致使系數下降,此時(shí)機械整體性能會(huì )受到影響,因此該設計不能完全滿(mǎn)足大型解機械設備的運行需求。
三、液壓系統動(dòng)力匹配與控制技術(shù)分析
(一)負反饋交叉傳感功率匹配控制技術(shù)該技術(shù)的系統控制效果相對理想,可以充分利用系統中發(fā)電機裝置的運行功率。但是該技術(shù)的控制內容有限,主要負責控制系統兩個(gè)主泵功率,如果控制多泵系統,那么系統中每個(gè)泵的實(shí)際工作形態(tài)會(huì )出現差異,即使令其處于相同的工作狀態(tài),也不能達到預計最大排量標準。應用該技術(shù)無(wú)法可靠調整變量泵功率,因此會(huì )影響實(shí)際功率狀態(tài)的穩定性。
(二)總功率匹配控制技術(shù)總功率匹配控制技術(shù)的控制原理為,系統中的每個(gè)泵共用一個(gè)變量體系,進(jìn)而使得其流量相同,此時(shí)彈簧上的壓力值等同于多泵壓力值的總和。如果多泵壓力值的總和等同于系統彈簧的預設數值,就會(huì )改變主泵的工作量,其變量原理與單泵恒功率的變量原理相類(lèi)似。
(三)分功率匹配控制技術(shù)分功率匹配控制技術(shù),主要是根據泵的實(shí)際功率需求值,對發(fā)動(dòng)機功率進(jìn)行調整,按照標準比例,準確分配給各泵。在此種控制系統中,每個(gè)泵都設置獨立變量控制機構,這些控制結構都是按照工作曲線(xiàn)完成實(shí)際運行作業(yè)。此種控制技術(shù)在發(fā)動(dòng)機功率利用方面存在缺陷,如果系統中某個(gè)泵不需要繼續工作,那么其功率無(wú)法轉移利用,從而會(huì )導致功率浪費。
(四)交叉傳感匹配控制技術(shù)該技術(shù)本質(zhì)上屬于一種新式匹配控制技術(shù),其研發(fā)基礎建立在分功率控制技術(shù)和總功率控制技術(shù)之上。該技術(shù)結合分功率控制技術(shù),實(shí)現了兩個(gè)泵運行壓力交互,進(jìn)而達到預計控制目標,此外,每個(gè)泵具有獨立變量系統,流量不同,當其中某個(gè)泵的功率系數減小,并且小于總功率的二分之一時(shí),該泵功率會(huì )被其他泵轉移吸收,如果兩個(gè)泵出現上述情況。那么系統會(huì )自動(dòng)平分這兩個(gè)泵的功率系數。該項技術(shù)主要結合了分功率和總功率這兩種匹配控制技術(shù)的突出優(yōu)勢,其控制效果比較理想。
(五)計算機控制功率優(yōu)化匹配控制技術(shù)當前隨著(zhù)計算機控制技術(shù)的快速發(fā)展,國內外很多企業(yè)已經(jīng)將其引入到液壓系統動(dòng)力匹配控制技術(shù)當中,且應用效果良好。在過(guò)去大規模應用的恒功率控制系統中,其對于柴油機裝置與控制系統的匹配控制相對來(lái)說(shuō)很保守,油泵裝置的實(shí)際輸出扭矩遠遠小于發(fā)動(dòng)機的最大輸出數值,在這種情況下,如果柴油機裝置性能下降,那么轉速隨之下降的同時(shí)很可能導致設備熄火。當前我國浙江大學(xué)的流體傳動(dòng)及控制實(shí)驗室對此進(jìn)行了深入研究,其實(shí)驗臺應用了計算機功率優(yōu)化控制系統。該系統具備多種怠速模式以及工作模式,可以根據實(shí)際運行需求進(jìn)行設置和選擇,模式設定完畢之后,計算機會(huì )傳達指令,此時(shí)設備電機會(huì )進(jìn)行接受,給定油門(mén)開(kāi)度,此時(shí)計算機可根據系統數據設置柴油機裝置的目標轉速。與此同時(shí),該控制系統還具備節能控制模式。系統擬定輸出模式與實(shí)際功率之后,能夠對主泵以及油門(mén)排量實(shí)施無(wú)級控制,令系統發(fā)動(dòng)機裝置始終處于目標轉速范圍。
四、液壓系統動(dòng)力匹配與控制技術(shù)開(kāi)發(fā)重難點(diǎn)分析
當前我國科技水平處于不斷提升的狀態(tài),機械液壓系統動(dòng)力匹配控制技術(shù)的應用范圍也更加廣泛,但是該技術(shù)當前仍舊存在很多技術(shù)難題。首先,當前國內機械一體化技術(shù)在液壓技術(shù)、發(fā)動(dòng)機裝置以及PLC技術(shù)的結合應用方面還尚未成熟,相關(guān)技術(shù)人員需注重技術(shù)創(chuàng )新問(wèn)題,以便開(kāi)發(fā)出更為完善的技術(shù)類(lèi)別。其次,機械液壓系統動(dòng)力匹配控制技術(shù)在實(shí)際應用的過(guò)程中該缺少部分必要條件,技術(shù)人員在研發(fā)期間應借助國內外先進(jìn)的檢測技術(shù),并加大科研力度,攻克技術(shù)難題。
五、結語(yǔ)
液壓系統動(dòng)力匹配及控制技術(shù)是現代工程機械的核心技術(shù),其對于節約能源和提高機械作業(yè)效率作用顯著(zhù)。想要做好技術(shù)研究,需要把科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)三者有效結合起來(lái),提高工程機械的工作效率,增強控制能力,促進(jìn)工程機械向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。
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