計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課件

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)——驅(qū)動發(fā)展現(xiàn)狀原理應(yīng)用發(fā)展趨勢發(fā)展現(xiàn)狀

常見的驅(qū)動方式有電力驅(qū)動、液壓驅(qū)動和氣壓驅(qū)動，另外還有機(jī)械驅(qū)動、磁力驅(qū)動、復(fù)合驅(qū)動等方式。 1795年英國約瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油,又進(jìn)一步得到改善。

第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應(yīng)用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在19世紀(jì)末20世紀(jì)初的20年間,才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。 1925年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。

20世紀(jì)初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對能量波動傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。

第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動。

20世紀(jì)60年代以來，隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)得到了很大的發(fā)展，已經(jīng)滲透到各個工業(yè)領(lǐng)域中去。

氣動技術(shù)在科技飛速發(fā)展的當(dāng)今世界發(fā)展更為迅速，隨著工業(yè)的發(fā)展，氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從汽車、采礦、鋼鐵、機(jī)械工業(yè)等行業(yè)迅速擴(kuò)展到化工、輕工、食品、軍事工業(yè)等各行各業(yè)。氣動技術(shù)已發(fā)扎安成包含從傳動、控制語言檢測在內(nèi)的自動化技術(shù)。電力驅(qū)動——以電動機(jī)為動力源的驅(qū)動系統(tǒng)，分直流電力驅(qū)動和交流電力驅(qū)動兩大系統(tǒng),傳統(tǒng)的直流驅(qū)動性能較優(yōu)。液壓驅(qū)動——以壓縮液體為動力源的驅(qū)動系統(tǒng)。氣壓驅(qū)動——以壓縮空氣為動力源的驅(qū)動系統(tǒng)。復(fù)合驅(qū)動——以兩種或者兩種以上的不同驅(qū)動方式作為動力源的驅(qū)動系統(tǒng)。電機(jī)驅(qū)動精確度高，調(diào)速方便，但推力較小，大推力時成本高。液壓驅(qū)動推力大，體積小，調(diào)速方便，但系統(tǒng)成本高，可靠性差，維修保壓麻煩。氣動驅(qū)動成本低，動作可靠，不發(fā)熱，無污染。但推力偏小，不能實(shí)現(xiàn)精確的中間位置調(diào)節(jié)，通常是兩個極限位置使用。原理液壓驅(qū)動系統(tǒng)包括：動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。動力元件主要是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，一般指液壓系統(tǒng)中的油泵，如齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵。執(zhí)行元件主要是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動。如液壓缸和液壓馬達(dá)?？刂圃饕窃谝簤合到y(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向，

即壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。輔助元件包括油箱、濾油器、冷卻器、加熱器、蓄能器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位計(jì)、油溫計(jì)等。液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。應(yīng)用最簡單的例子：手動液壓千斤頂。常用于頂升重物，如更換汽車輪胎時，用于頂升車體。

氣壓升降椅的椅面和底盤間有一個氣缸，氣缸內(nèi)灌裝1~2個大氣壓的氮?dú)?，并用密封圈密封，氣缸?nèi)的活塞桿在壓力作用下可以上下移動，與座椅的調(diào)節(jié)手柄（即鎖定裝置）相配合，即可實(shí)現(xiàn)椅子的升降功能。常用于辦公室、理發(fā)廳，也可用于醫(yī)療護(hù)理。生活中的應(yīng)用氮?dú)饧兌炔蛔?、氣缸容器壁不夠?jiān)固

或是材質(zhì)差和封口密封不嚴(yán)密。

液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)中特別是收割機(jī)和插秧機(jī)廣泛應(yīng)用。

在收割機(jī)中，液壓技術(shù)主要應(yīng)用于對割臺升降的一桿式操作以及機(jī)器平穩(wěn)的無級變速。

在插秧機(jī)中，機(jī)身能夠自動的上下浮動，以適應(yīng)水田犁底層的凹凸不平，保持秧苗插入田中深度一致。此外，在插秧機(jī)行駛過程中，采用液壓技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無級變速，操作更加簡單方便，很大程度上提高了耕作的效率。農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用工業(yè)中的應(yīng)用1.YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)。

該動力滑臺要求進(jìn)給速度為6.6-600mm/min,最大進(jìn)給力4.5X104N。要求是液壓系統(tǒng)性能：速度換接平穩(wěn)，進(jìn)給速度穩(wěn)定，功率利用合理，效率高，發(fā)熱?。徊?shí)現(xiàn)工作循環(huán)為:快進(jìn)→第一次工作進(jìn)給→第二次工作進(jìn)給→止擋塊停留→快退→原位停止。動力滑臺工作原理1.快進(jìn)

按下啟動按鈕，電磁鐵1YA得電，電業(yè)換向閥6的先導(dǎo)閥閥芯向右移動從而引起主閥芯向右移動，使其左位接入系統(tǒng)，其主油路為：進(jìn)油路：液壓泵1→單向閥2→換向閥6（左位）→行程閥11（下位）→液壓缸左腔。回油路：液壓缸右腔→換向閥6（左位）→單向閥5→行程閥11（下位）→液壓缸左腔，形成差動連接。

當(dāng)滑臺快速運(yùn)動到啊預(yù)定位置時，滑臺上的行程擋塊壓下行程閥11的閥芯，切斷了該通道，使液壓油經(jīng)調(diào)速閥7進(jìn)入液壓缸的左腔。由于油液流經(jīng)調(diào)速閥，想系統(tǒng)壓力上升，打開液控順序閥4，此時單向閥5的上部壓力大于下部壓力，所以單向閥5關(guān)閉，切斷了液壓缸的差動回路，回油經(jīng)液控順序閥4和背壓閥3流回油箱使滑臺轉(zhuǎn)換為第一次工作進(jìn)給。其油路是：進(jìn)油路：液壓泵1→單向閥2→換向閥6（左位）→調(diào)速閥7

→換向閥12（下位）→液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪弧鷵Q向閥6（左位）→順序閥4→背壓閥3→油箱。2.第一次工作進(jìn)給

第一次工進(jìn)結(jié)束后，行程擋塊壓下行程開關(guān)年使3YA通電，二位二通換向閥通路切斷，進(jìn)油必須經(jīng)調(diào)速閥7、8才能進(jìn)入液壓缸，此時由于調(diào)速閥8的開口量小于閥7，所以進(jìn)給速度再次降低，其他油路情況同一工進(jìn)。進(jìn)油路：液壓泵1→單向閥2→換向閥6（左位）→調(diào)速閥7→換向閥12（下位）→液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪弧鷵Q向閥6（左位）→順序閥4→背壓閥3→油箱。3.第二次工作進(jìn)給4.止擋塊停留

當(dāng)滑臺工作進(jìn)給完畢之后，碰上止擋塊的滑臺不再前進(jìn)，停留在止擋塊處，同時系統(tǒng)壓力升高，當(dāng)壓力升高到壓力繼電器9的調(diào)整值時，壓力繼電器動作，經(jīng)過時間繼電器的延時，再發(fā)出信號使滑臺返回，滑臺的停留時間可由時間繼電器在有一定范圍調(diào)整。5.快退

時間繼電器經(jīng)延時發(fā)出信號，2YA通電，1YA、3YA斷電，主油路為：進(jìn)油路：液壓泵1→單向閥2→換向閥6（右位）→液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄弧鷨蜗蜷y10→順序閥4

→換向閥6（右位）→油箱。6.原位停止

當(dāng)滑臺退回到原位時，行程擋塊下壓行程開關(guān)，發(fā)出信號，使2YA斷電，換向閥6處于中位，液壓缸失去液壓動力源2，滑臺停止運(yùn)動。液壓泵輸出的油液經(jīng)換向閥6直流回油箱，液壓泵卸荷。發(fā)展趨勢

當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效、低噪音、高可靠性、高度集成化的方向發(fā)展，同時新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）、計(jì)算機(jī)直接控制（CDC）、計(jì)算機(jī)實(shí)時控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化技術(shù)、可靠性技術(shù)，以及污染控制技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓傳動及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。

由于工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，氣動控制技術(shù)以提高系統(tǒng)可靠性，降低總成本為目標(biāo)，研究和開發(fā)系統(tǒng)控制技術(shù)和機(jī)、電、液綜合技術(shù)，氣動元件當(dāng)前發(fā)展的特點(diǎn)和研究方向主要是節(jié)能化、小型化、輕量化、位置控制的高精度化，以及與電子學(xué)相結(jié)合的綜合控制技術(shù)。謝謝觀看

雙作用有兩個吸油口，兩個壓油口，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，吸、壓油兩次，定子與轉(zhuǎn)子同心安裝，定子為橢圓形，不可變量，壓力脈動小，無徑向作用力。單作用只有一個吸油口，一個壓油口，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，吸、壓油一次，定子與轉(zhuǎn)子偏心安裝，定子為圓形，可變量，偏心距大小決定變量的大小，壓力脈動比雙作用的大，存在徑向作用力。

傳動軸8通過花鍵帶動缸體6旋轉(zhuǎn)。柱塞5(七個)均勻安裝在缸體上。柱塞的頭部裝有滑靴4，滑靴與柱塞是球鉸連接，可以任意轉(zhuǎn)動。由彈簧通過鋼球和壓板3將滑靴壓靠在斜盤2上。這樣，當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動時，柱塞就可以在缸體中往復(fù)運(yùn)動，完成吸油和壓油過程。配油盤7與泵的吸油口和壓油口相通，固定在泵體上。另外，在滑靴與斜盤相接觸的部分有一個油室，壓力油通過柱塞中間的小孔進(jìn)入油室，在滑靴與斜盤之間形成一個油膜，起著靜壓支承作用，從而減少了磨損。五星液壓馬達(dá)液壓缸液壓缸和液壓馬達(dá)的異同

液壓缸主要是壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

液壓馬達(dá)同樣具有轉(zhuǎn)換能量的作用，主要區(qū)別在于將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)形式的機(jī)械能而對負(fù)載作功（軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速）。液壓泵和液壓馬達(dá)的異同

液壓馬達(dá)按結(jié)構(gòu)分同樣具有柱塞式、葉片式和齒輪式。

齒輪泵一般只需一個方向旋轉(zhuǎn)，為了減小徑向不平衡液壓力，因此吸油口大，排油口小。而齒輪馬達(dá)則需正、反兩個方向旋轉(zhuǎn)，因此進(jìn)油口大小相等。

齒輪馬達(dá)的內(nèi)泄漏不能像齒輪泵那樣直接引到低壓腔去，而必須單獨(dú)的泄漏通道引到殼體外去。因?yàn)轳R達(dá)低壓腔有一定背壓，如果泄漏油直接引到低壓腔，所有與泄漏通道相連接的部分都按回油壓力承受油壓力，這可能使軸端密封失效。液壓閥分類分類方法種類詳細(xì)分類機(jī)能壓力控制閥溢流閥、順序閥、卸荷閥、減壓閥、比例壓力控制閥、流量控制閥節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥、比例流量控制閥方向控制閥單向閥、液控單向閥、換向閥、行程減速閥、比例方向閥結(jié)構(gòu)滑閥圓柱滑閥、旋轉(zhuǎn)閥、平板滑閥座閥椎閥、球閥、噴嘴擋板閥操作方法手動閥手把及手輪、踏板、杠桿機(jī)動閥擋塊及碰塊、彈簧、液壓、氣動電動閥電磁鐵控制、伺服電動機(jī)和步進(jìn)電動機(jī)控制連接方式管式連接螺紋式連接、法蘭式連接板式連接