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液壓升降平臺液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)方法目前多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)己形成了比較系統(tǒng)的研究方法。對于由多個(gè)剛體組成的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng),在理論上采用以牛頓一歐拉方程為代表的矢量學(xué)方法和以拉格朗日方程為代表的分析力學(xué)方法。這種方法對于單剛體或者少數(shù)幾個(gè)剛體組成的系統(tǒng)計(jì)算是可行的,但是隨著剛體數(shù)目的增加,方程復(fù)雜程度增大,要得出其解析結(jié)果很難。隨著計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算方法的出現(xiàn),使得面向具體問題的程序數(shù)值方法成為求解復(fù)雜問題的一條可行道路。針對具體的多剛體問題列出其數(shù)學(xué)方程,再編制數(shù)值計(jì)算程序進(jìn)行求解。對于每一個(gè)問題都要編制相應(yīng)的程序進(jìn)行求解,雖然可以得出合理的結(jié)果,但是這個(gè)過程需要不斷的重復(fù),讓人很難接受。于是尋求一種適合計(jì)算機(jī)操作的程式化的建模和求解方法變得迫切需要了。在這個(gè)時(shí)候,也就是20世紀(jì)60年代初期,在航天領(lǐng)域和機(jī)械領(lǐng)域,分別展開了對于多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究,并且形成了不同派別的研究方法。最具代表性的幾種方法是羅伯森.維滕(Roberson.Wittenburg)凱恩(Kane)方法、旋量方法和變分方法
+ |& y6 a" e# N! _( M4 Q機(jī)械的動(dòng)態(tài)特性研究成了國內(nèi)外研究學(xué)者的研究熱點(diǎn),對于提高機(jī)械系統(tǒng)的可靠性和改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性有著重要的作用。本文運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù),以<升降平臺為研究對象,對升降平臺的機(jī)械動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行深入的分析研究。虛擬樣機(jī)技術(shù)借助成熟的三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、圖形用戶界面技術(shù)、信息技術(shù)、集成技術(shù)、多媒體技術(shù)、并行處理技術(shù)等對虛擬的產(chǎn)品原型進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、性能測試、制造仿真以及使用仿真,不僅可以提高仿真精度,而且可以縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,對于工程實(shí)際具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要內(nèi)容如下:
6 V+ T, d4 a' o: _' G1.介紹虛擬樣機(jī)技術(shù)的基本內(nèi)容,闡述虛擬樣機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,論證進(jìn)行虛擬樣機(jī)分析的必要性和意義。
4 W, m6 a4 q# ]2.闡述多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模求解過程,建立升降平臺的三維實(shí)體模型,并對模型進(jìn)行合理的簡化,采用ADAMS與Pro/E共同支持的文什交換格式Parasolid,把液壓升降平臺的實(shí)體模型轉(zhuǎn)換到ADAMS中,完成虛擬樣機(jī)模型的建立。
- U$ A: \6 E! P& U3.仿真分析升降平臺的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性,得出升降平臺上升的位移、速度、加速度,對絲桿的振動(dòng)分析、螺栓的強(qiáng)度校核等,為下一步實(shí)際樣機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
* X* K7 L. [0 ?7 }; f# I( G1.I虛擬樣機(jī)技術(shù). w% H: V! [1 n+ T
虛擬樣機(jī)技術(shù)又稱為動(dòng)態(tài)仿真技術(shù),是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中,將分散的零部件設(shè)計(jì)和分析技術(shù)(指在單一系統(tǒng)中零部件的CAD和CAE技術(shù))柔和在一起,在計(jì)算機(jī)上建造出產(chǎn)品的整體模型,并針對該產(chǎn)品在投入使用后的各種工況進(jìn)行仿真分析,預(yù)測產(chǎn)品的整體性能,進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能的一種新技術(shù)。虛擬樣機(jī)技術(shù)源于對多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究,多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是在經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的專門解決復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題的新的學(xué)科分支。其主要任務(wù)是:建立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型,并且開發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng),戶只需要輸入基本數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)將自動(dòng)列寫出所需要的方程;建立有效、穩(wěn)定的數(shù)值算法,自動(dòng)求解運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程:提供計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果的圖形輸出,將分析結(jié)果傳送給用戶。$ D6 P2 `# `+ N4 b7 ?
Roberson和Wittenburg等人創(chuàng)造性的將圖論運(yùn)用于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué),利用圖論的~些基本概念和數(shù)學(xué)工具描敘機(jī)械系統(tǒng)各物體之間的結(jié)構(gòu)特征。借助圖論工具可使不同結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來描述,以相鄰物體之間的相對位移作廣義坐標(biāo)導(dǎo)出多體系統(tǒng)的一般形式的動(dòng)力學(xué)方程。
* d9 p3 F9 h" T& v# t( Y) i3 T+ W$ `5 tKane方法是在1965年左右形成的分析復(fù)雜系統(tǒng)的一種方法,其利用廣義速率代替廣義坐標(biāo)描述系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),直接利用達(dá)朗伯原理建立動(dòng)力學(xué)方程,并將矢量形式的力與達(dá)朗伯慣性力直接向特定的基矢量方向投影以消除理想約束力,兼有矢量力學(xué)和分析力學(xué)的特點(diǎn),既適用完整系統(tǒng),也適用于非完整系統(tǒng)。作為Kane方法的具體應(yīng)用,Huston等人發(fā)展了一種幾何與計(jì)算相統(tǒng)一的方法。Kane等人開發(fā)了 對機(jī)械化施工企業(yè)來說,工程機(jī)械技術(shù)狀況的良好與否是企業(yè)能否正常生產(chǎn)的直接因素。就液壓傳動(dòng)的工程機(jī)械而言,液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行是其良好技術(shù)狀況的一個(gè)主要標(biāo)志。合格的液壓油是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保障,正確的維護(hù)是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的根本。為此,本人根據(jù)工作實(shí)踐,就一般作業(yè)環(huán)境中工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù)作一粗略的探討。! a: ^1 l. l N; W! A3 E) `
1.選擇適合的液壓油
" `1 _: i8 l. A% R' E- W 液壓油在液壓系統(tǒng)中起著傳遞壓力、潤滑、冷卻、密封的作用,液壓油選擇不恰當(dāng)是液壓系統(tǒng)早期故障和耐久性下降的主要原因。應(yīng)按隨機(jī)《使用說明書》中規(guī)定的牌號選擇液壓油,特殊情況需要使用代用油時(shí),應(yīng)力求其性能與原牌號性能相同。不同牌號的液壓油不能混合使用,以防液壓油產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、性能發(fā)生變化。 深褐色、乳白色、有異味的液壓油是變質(zhì)油,不能使用。. E. b2 a8 n2 V
2.防止固體雜質(zhì)混入液壓系統(tǒng)9 u' _/ R8 X& n+ ]& |/ _
清潔的液壓油是液壓系統(tǒng)的生命。 液壓系統(tǒng)中有許多精密偶件,有的有阻尼小孔、有的有縫隙等。若固體雜質(zhì)入侵將造成精密偶件拉傷、發(fā)卡、油道堵塞等,危及液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行。一般固體雜質(zhì)入侵液壓系統(tǒng)的途徑有:液壓油不潔;加油工具不潔;加油和維修、保養(yǎng)不慎;液壓元件脫屑等。可以從以下幾個(gè)方面防止固體雜質(zhì)入侵系統(tǒng):/ w7 C1 ^& I, ~: ~0 ]2 c5 E
7 J5 M, X$ w+ a! s' C6 h3 i! q 2.1 加油時(shí)5 I* U0 ?, x) K
* K+ x- a' N' s& @ 液壓油必須過濾加注,加油工具應(yīng)可靠清潔。不能為了提高加油速度而去掉油箱加油口處的過濾器。加油人員應(yīng)使用干凈的手套和工作服,以防固體雜質(zhì)和纖維雜質(zhì)掉入油中。
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7 P+ d3 W5 ^( m+ k 2.2 保養(yǎng)時(shí)# `; k& Z/ L7 f" g
( y( z. ^1 \' g9 v+ U" p 拆卸液壓油箱加油蓋、濾清器蓋、檢測孔、液壓油管等部位,造成系統(tǒng)油道暴露時(shí)要避開揚(yáng)塵,拆卸部位要先徹底清潔后才能打開。如拆卸液壓油箱加油蓋時(shí),先除去油箱蓋四周的泥土,擰松油箱蓋后,清除殘留在接合部位的雜物(不能用水沖洗以免水滲入油箱),確認(rèn)清潔后才能打開油箱蓋。如需使用擦拭材料和鐵錘時(shí),應(yīng)選擇不掉纖維雜質(zhì)的擦拭材料和擊打面附著橡膠的專用鐵錘。液壓元件、液壓膠管要認(rèn)真清洗,用高壓風(fēng)吹干后組裝。選用包裝完好的正品濾芯(內(nèi)包裝損壞,雖然濾芯完好,也可能不潔)。換油時(shí)同時(shí)清洗濾清器,安裝濾芯前應(yīng)用擦拭材料認(rèn)真清潔濾清器殼內(nèi)底部污物。; f& K0 W+ ~. ?( {3 R8 ]
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2.3 液壓系統(tǒng)的清洗8 h1 G! @" o$ q9 Z1 v
$ X" a8 p! e" t! p9 a5 l+ m 清洗油必須使用與系統(tǒng)所用牌號相同的液壓油,油溫在45~80℃之間,用大流量盡可能將系統(tǒng)中雜質(zhì)帶走。液壓系統(tǒng)要反復(fù)清洗三次以上,每次清洗完后,趁油熱時(shí)將其全部放出系統(tǒng)。清洗完畢再清洗濾清器、更換新濾芯后加注新油。
9 `' c. M, L) N3.防止空氣和水入侵液壓系統(tǒng)
& O" S9 d$ G4 p% p 3.1 防止空氣入侵液壓系統(tǒng)
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% v$ b8 ?* ^ H 在常壓常溫下液壓油中含有容積比為6~8%的空氣,當(dāng)壓力降低時(shí)空氣會從油中游離出來,氣泡破裂使液壓元件“氣蝕”,產(chǎn)生噪聲。大量的空氣進(jìn)入油中將使“氣蝕”現(xiàn)象加劇,液壓油壓縮性增大,工作不穩(wěn)定,降低工作效率,執(zhí)行元件出現(xiàn)工作“爬行”等不良后果。另外,空氣還會使液壓油氧化,加速油的變質(zhì)。防止空氣入侵應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
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1、維修和換油后要按隨機(jī)《使用說明書》規(guī)定排除系統(tǒng)中的空氣,才能正常作業(yè)。
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2、液壓油泵的吸油管口不得露出油面,吸油管路必須密封良好。6 O4 |) o% v6 w# E6 k) G9 M0 X) ^6 {# F
3、油泵驅(qū)動(dòng)軸的密封應(yīng)良好,要注意更換該處油封時(shí)應(yīng)使用“雙唇”正品油封,不能用“單唇”油封代替,因?yàn)椤皢未健庇头庵荒軉蜗蚍庥停痪邆浞鈿獾墓δ堋1締挝辉幸慌_柳工ZL50裝載機(jī)大修后,液壓油泵出現(xiàn)連續(xù)“氣蝕”噪聲、油箱油位自動(dòng)升高等故障,經(jīng)查詢液壓油泵修理過程,發(fā)現(xiàn)即為液壓油泵驅(qū)動(dòng)軸的油封誤用“單唇”油封所致。
" {) @1 T5 {9 \1 \. K 3.2 防止水入侵液壓系統(tǒng)
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W9 H: N& t, l 油中含有過量水分,會使液壓元件銹蝕、油液乳化變質(zhì)、潤滑油膜強(qiáng)度降低,加速機(jī)械磨損.除了維修保養(yǎng)時(shí)要防止水分入侵外,還要注意儲油桶不用時(shí),要擰緊蓋子,最好倒置放置;含水量大的油要經(jīng)多次過濾,每過濾一次要更換一次烘干的濾紙,在沒有專用儀器檢測時(shí),可將油滴到燒熱的鐵板上,沒有蒸氣冒出并立即燃燒方能加注。3 f) j0 M# B, N
4.作業(yè)中注意事項(xiàng)0 ?9 r' d1 z/ ]2 Z; \" R
4.1 機(jī)械作業(yè)要柔和平順5 a1 t* P; M, {, U: u/ }; i
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機(jī)械作業(yè)應(yīng)避免粗暴,否則必然產(chǎn)生沖擊負(fù)荷,使機(jī)械故障頻發(fā),大大縮短使用壽命。作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷,一方面使機(jī)械結(jié)構(gòu)件早期磨損、斷裂、破碎,一方面使液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生沖擊壓力,沖擊壓力又會使液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過早失效漏油或爆管、溢流閥頻繁動(dòng)作油溫上升。7 K; ~! r; r6 z% X8 C4 B% l5 T
4.2 升降機(jī)所載貨物要均勻0 v2 Q6 N5 R2 h' O6 A4 D
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液壓升降機(jī)在作業(yè)時(shí),一定要注意貨物的放置方法。有的升降機(jī)所載貨物重量在額定載重范圍內(nèi),但是貨物放置時(shí)偏向一方或一角放置;這樣升降機(jī)和超負(fù)荷載重式一樣的,特別是鋁合金式升降機(jī);在放置貨物時(shí)一定要均勻或盡可能的放置中心位置。
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