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液压系统的应用特点 原创作者：金中液压 液压系统的应用特点 液压传动系统由于具有易于实现回转,直线运动,元件排列布置灵活方便,可在运行中实行无级调速等诸多优点,所以在国民经济各部门中都得到了广泛的应用,但各部分应用液压传动的出发点不同,工程机械,压力机械采用的原因是结构简单,输出力量大.航空工业采用的原因是重量轻,体积小.机床主要是可实现无级变速,易于实现自动化,能实现换向频繁的往复运动的优点.. 在实际应用过程中,设计者经常会遇到按照给定的条件选择最优控制系统及其元件的问题,为了正确地选用控制系统,下面表1中给出了几种常用控制系统的对比资料. 表1 液压,气动,电气系统的对比 对比项目 系 统 液压 气动 电气 功率重量比 大 中 小 系统尺寸 采用高压时最小 中 大 运动平稳性 好 差 中 重复定位精度 高 低 中 传动系统总效率 70%左右 ≤30% ≤90% 传递信号速度 1000 ≤360 300000 输出装置动作时间 0.06-0.1 0.02-0.1 0.05-0.15 蓄能装置 采用蓄能器 采用简单压力容器 采用蓄电池 磁场的影响 无影响 无影响 引起误动作 液压系统故障诊断的发展趋势 随着数据处理技术,计算机技术,网络技术和通信技术的飞速发展,以及不同学科之间的融合,液压系统的故障诊断技术已经逐渐从传统的主观分析方法,向着虚拟化,高精度化,状态化,智能化,网络化,交叉化的方向发展. 1,虚拟化 虚拟化是指监测与诊断仪器的虚拟化.传统仪器是由工厂制造的,其功能和技术指标都是由厂家定义好的,用户只能操作使用,仪器的功能和技术指标一般是不可更改的.随着计算机技术,微电子技术和软件技术的迅速发展和不断更新,在国际上出现了在测试领域挑战整个传统测试测量仪器的新技术,这就是虚拟仪器技术. 软件就是仪器,反映了虚拟仪器技术的本质特征.一般来说,基于计算机的虚拟仪器系统主要是由计算机,软面板及插在计算机内外扩槽中的板卡或标准机箱中的模块等硬件组成,有些虚拟仪器还包括有传统的仪器.由于其具有开发环境友善,具有开放性和柔性,若增加新的功能可方便地由用户根据自己的需要对软件作适当的改变即可实现,用户可以不必懂得总线技术,不必掌握面向对象的语言,即可将其应用于液压系统乃至整个机械设备监测与诊断仪器及系统,可以是一个新的发展方向. 2,高精度化 高精度化,是指在信号处理技术方面提高信号分析的信噪比.不同类型的信号具有不同的特点,即使是同一类型的信号也可以从不同的角度进行描述和分析,以揭示事物不同侧面之间的内在规律和固有特性.对于液压系统而言,其信号,参数通常是瞬态的,非线性的,突变的,而传统的时域和频域分析只适用于稳态信号的分析,因此往往不能揭示其中隐含的故障信息,这就需要寻找一种能够同时表现信号时域和频域信息的方法,时频分析就应运而生.小波分析就是这种分析的一种典型应用,将小波理论应用于这些信号的处理上,可以大大提高其分辨率.可以预见,信号分析处理技术的发展必将带动故障诊断技术的高精度化. 3,状态化 状态化是对监测与诊断而言.据美国设备维修专家分析,有将近1/3的维修费用属于维修过剩造成的费用.原因在于:目前普遍采用的预防性定期检修的间隔周期是根据统计结果确定的,在这个周期内仅有2%的设备可能出现故障,而98%的设备还有剩余的运行寿命,这种谨慎的定期大修反而增加了停机率.美国航空公司对235套设备普查的结果表明,66%的设备由于人的干预,破坏了原来的良好配合,降低了可靠性,造成故障率上升.因此,将预防性定期维修逐步过渡到状态维修已经成为提高生产率的一条重要途径,也是现代设备管理的需要.随着科技的发展,可以利用传感技术,电子技术,计算机技术,红外测温技术和超声波技术,跟踪液体流经管路时的流速,压力,噪声的综合载体信号产生的时差流量信号和压力信号,并结合现场的各种传感器,对液压系统动态参数(压力,流量,温度,转速,密封性能)进行在线实时检测.这就能从根本上克服目前对液压系统解体体检的弊端,并能实现监测与诊断的状态化,解决维修不足与维修过剩的矛盾. 4,智能化 随着人工智能技术的迅速发展,特别是知识工程,专家系统和人工神经网络在诊断领域中的进一步应用,人们已经意识到其所能产生的巨大的经济和社会效益.同时由于液压系统故障所呈现的隐蔽性,多样性,成因的复杂性和进行故障诊断所需要的知识对领域专家实践经验和诊断策略的严重依赖,使得研制智能化的液压故障诊断系统成为当前的趋势.以数据处理为核心的过程将被以知识处理为核心的过程所替代,同时,由于实现了信号检测,数据处理与知识处理的统一,使得先进技术不再是少数专业人员才能掌握的技术,而是一般设备操作工人所使用的工具. 5