液压机文献综述

液压机文献综述
文献综述
一前言
压力机是一种结构精巧的通用性压力机。

具有用途广泛，生产效率高等特点，压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。

通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。

机械压力机工作时由电动机通过三角皮带驱动大皮带轮(通常兼作飞轮)，经过齿轮副和离合器带动曲柄滑块机构，使滑块和凸模直线下行。

机械压力机在锻压工作完成后滑块程上行，离合器自动脱开，同时曲柄轴上的自动器接通，使滑块停止在上止点附近。

液压机是一种以液体为工作介质，用来传递能量以实现各种工艺的机器。

液压机除用于锻压成形外，也可用于矫正、压装、打包、压块和压板等。

液压机包括水压机和油压机。

以水基液体为工作介质的称为水压机,以油为工作介质的称为油压机。

液压机的规格一般用公称工作力（千牛）或公称吨位（吨）表示。

锻造用液压机多是水压机，吨位较高。

为减小设备尺寸，大型锻造水压机常用较高压强（35兆帕左右），有时也采用100兆帕以上的超高压。

其他用途的液压机一般采用 6～25兆帕的工作压强。

油压机的吨位比水压机低。

按结构形式现主要分为：四柱式、单柱式（C型）、卧式、立式框架等。

按用途主要分为金属成型、折弯、拉伸、冲裁、粉末（金属，非金属）成型、压装、挤压等。

热锻液压机
大型锻造液压机是能够完成各种自由锻造工艺的锻造设备，是锻造行业使用最广泛的设备之一。

目前有800T、1600T、2000T、2500T、3150T、4000T、5000T等系列规格的锻造液压机。

二正文
二．一液压系统
液压传动是以液体为工作作为工作介质，以液体的压力能进行运
动和动力的传递的一种传动方式。

它先通过能量转换装置（液压泵），将原动机（电动机）的机械能转变为液体的压力能，再通过封闭管道、液压控制元件等，经另一能量转换装置（液压缸、液压马达）将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载，实现执行机构所需的直线或旋转运动。

与机械传动相比液压系统具有许多优点，因此在机械工程中广泛应用。

液压系统基本上由以下五个部分组成。

①动力元件指各种液压泵，它的作用是把机械能转变成有也得压力能，给液压系统提供压力油，事业呀系统的动力源。

②执行元件指各种类型的液压缸、液压马达。

其作用是将油液的压力能转变为机械能，其工作机能驱动负载，实现规定的运动。

③控制调节元件它们是控制液压系统中油液的压力、流通和流动方向的装置。

这些元件是保证系统正常工作必不可少的组成部分。

④辅助装置指油箱、滤油器、油管、管接头、压力表等、。

它们是保证液压系统可靠、稳定、持久工作，有重大作用。

⑤介质指液压油。

液压传动的主要优点
①液压传动在运行中，能方便的实现无级调速，其调速范围比较大，可达100:1～2000:1。

②在同等功率的情况下，液压装置的体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑，而且能床底较大的力或转矩。

③液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比较方便省力，易于实现自动化。

与电气控制配合使用能实现复杂的顺序动作和远程控制。

⑤液压传动装置易于实现过载保护，系统超负载，油液会经溢流阀回油箱。

由于采用油液作工作介质，液压元件能自行润滑，因而使用寿命长。

⑥液压传动元件和装置易于实现系列化、标准化、通用化，易于设计、制造和推广使用。

⑦液压传动易于实现回转、直线运动，且元件排列布置灵活。

⑧液压传动中，由于功率损失所产生的热量可由流动着地油液带走，因此可避免在系统某些局部位置产生过度温升。

主要缺点
①液体作为介质，易泄漏；油液可压缩，故不能用于传动比要求准确的场合。

②液压传动中有机械损失、压力损失、泄露损失，效率下降，故不宜作远距离传动。

③液压传动对油温和负载变化敏感，不宜在低温、高温下使用；对污染很敏感。

④液压传动需要有单独的能源（如液压泵站），液压能不能像电能那样从远处传送；液压元件制造精度高、造价高，所以需组织专业生产。

⑤液压传动装置出现故障时不易查找原因，难以迅速排除。

二．二PLC概述
（一）我国PLC现状
我国自控产业链的两头——底层的现场仪表(尤其是变送器和执行机构)、上层的综合自动化软件是最薄弱环节。

我国自行设计制造的智能变送器只占国内市场的9%。

顶层综合控制软件能力弱，一方面是因为工控企业对用户的工艺特征理解不深刻，经验积累不足，从而制约了顶层集成能力和快速进入细分市场的能力(工控企业受制于国家关于设计企业资质门槛的规定也是一方面原因)。

用户市场对本国工控技术/产品的不认同，制约了自主研发的工控产品实践提高的机会。

国产控制系统难以进入重大工程的关键、核心、主体装备，这一市场的大部分仍被国外工控系统垄断。

用于广大离散型工厂自动化的PLC系统，情况不容乐观。

当前PLC技术的应用范围，涵盖了除大型化工、电力企业之外的几乎所有工业行业。

但是，目前我国PLC应用市场，95%以上被外国产品占领，本国企业处于绝对劣势。

跨国公司的产品享受零部件进口免税等政策优惠，本国厂商在家门口面对强势国际竞争，毫无招架之力。

PLC系统难自立，行业研发平台缺失。

一是本国企业和机构，规模小、业务分散，形不成气候。

此类企业中，有些是原工业部门承担行业共性技术的研究所或大学科研单位改制而来，如和利时、浙大中控、北京机械自动化研究所等。

二是到目前为止，我国企业尚未真正掌握FA工控的核心技术。

本国PLC厂商技术都是架构在外国的控制技术上，主干基础硬件几乎全部由外国公司提供，基础软件也依赖进口。

我国PLC厂商的业务，只是局限在运用进口硬件与基础软件，针对具体工艺控制的需求，运用ICT技术进行集成、做应用软件。

在系统的设计诀窍方面，在系统可靠性、产品质量(一致性、可靠性)、市场信誉方面，与国外先进水平尚有较大差距。

就是国内引为自豪的数控系统，情况也大体如此。

三是作为科研型的工控企业，由于规模小和专业分散，缺乏国内统一标准的硬件和基础软件支撑，单打独斗，形不成规模。

四是受外资控制与挤压，竞争能力差。

我国一些企业曾经自主开发PLC硬件平台，但产品刚有眉目，跨国公司立即降价。

由于PLC系统是技术密集型的成熟产品，本国产品初次面世，性能与价格都缺乏竞争优势。

加上缺乏国家政策支持，在市场上根本无法立足，陷入了“市场信誉度低—缺乏实践与改进机会—市场信誉进一步降低”的恶性循环。

五是产学研结合的现实困境：国家工业管理机构多次变更，一些共性技术研究所改企业，原有的研究进程中断，技术积累流失或老化。

（二） PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展
长期以来，PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案，与DCS和工业PC 形成了三足鼎立之势。

同时，PLC也承受着来自其它技术产品的冲击，尤其是工业PC所带来的冲
击。

目前，全世界PLC生产厂家约200家，生产300多种产品。

国内PLC市场仍以国外产品为主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。

经过多年的发展，国内PLC生产厂家约
有三十家，但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，可以说PLC在我国尚未形成制造产业化。

在PLC应用方面，我国是很活跃的，应用的行业也很广。

专家估计，2000年PLC的国内市场销量为15(20万套（其中进口占90%左右），约25(35亿元人民币，年增长率约为12%。

预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右，约35(45亿元人民币。

PLC市场也反映了全世界制造业的状况，2000后大幅度下滑。

但是，按照Automation Research Corp的预测，尽管全球经济下滑，PLC市场将会复苏，估计全球PLC市场在2000年为76亿美元，到2005年底将回到76亿美元，并继续略微增长。

微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。

在基于PLC
自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。

但在最近几年，微型PLC（小于32 I/O）已经出现，价格只有几百欧元。

随着软PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。

当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展，PLC
也不例外。

现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。

可以相信，PLC 将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统。

（三）FX系列PLC简介
三菱FX系列小型可编程控制器，将CPU和输入/输出一体化，使用更为方便。

为了进一步满足不同用户的要求，FX系列有多种不同的型号供选择。

另外更有多种的特殊模块提供给用户。

FX系列主要应用与机械配套，如注塑机、电梯控制、印刷机、包装机和纺织机等行业。

三菱公司推出的常用FX系列小型、超小型PLC有FX0、FX2、FX0N、FX0S、FX2C、FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S等。

二．三力学概述
工程结构或机械的各组成部分，如建筑的梁和柱、机床的轴等，
统称构件。

当工程结构或机械工作时，构件将受到载荷的作用。

例如，车床主轴受齿轮合力和切削力的作用，建筑的梁受自身重力和其他物体的重力的作用。

构件一般为固体制成。

在外力作用下，固体有抵抗破坏的能力。

但这种能力又是有限度的。

而且，在外力作用下，固体的尺寸和形状还将发生变化，称为变形。

为保证工程结构或机械的正常工作，构件应有足够的能力负担起应当承受的载荷。

因此，它应满足以下要求：
1.强度要求在规定的载荷作用下的构件当然不应破坏。

强度要求就是
指构件应有足够的抵抗破坏能力。

2.刚度要求在载荷作用下，构件即使有足够的强度，但若变性过大，
仍不能正常工作。

刚度要求就是指构件应有足够抵抗变形的能力。

3.稳定性要求就是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。

若构件横截面尺寸不足或形状不合理，或材料选用不当，将不能满足上述求，从而不能保证工程结构或机械的安全工作。

相反，也不应不恰当地加大横截面尺寸或选用优质材料，这随满足上述要求，却多使用了材料和增加了成本，造成浪费。

材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。

研究构件的强度、刚度、稳定性时，应了解材料在外力作用下表现的变形和破坏等方面的性能，即材料的力学性能，而力学性能由实验来测定的。

此外，进
过简化得出的理论是否可靠，也要试验来验证。

还有一些尚无结论的问题。

需借助试验方法来解决。

所以，实验分析和理论研究同是材料力学解决问题的方法。

三结束语
流体传动与控制包括液压传动和与控制、气压传动与控制以及液力传动等三个技术领域，它是以流体（包括液体或气体）作为工作介质实现力能、运动和信息传递与控制的。

由于本身具有独特的技术优
势和特点，使它成为很多机器（械）原动力与工作机构之间不可缺少的重要组成部分，同时也是现代控制工程中的基本技术要素。

流体传动与控制技术的应用领域十分广阔，而且仍然在不断扩大。

从机械加工设备、注塑成型设备、机械手、自动加工及装配线到金属及非金属压延设备；从材料及构件强度试验机到电液仿真实验平台；从建筑机械、工程机械、起吊设备到环卫、环保设备；从农业机械、园林机械到森林机械；从民用及军用飞机到航天器的发射及控制；从民用船舶到军用舰艇；从水下作业工具到海底工作机械；从高速列车到家用汽车；从采煤机械到石油钻探机采收设备；从能源机械调速控制到热力与化工设备过程控制；从橡胶、皮革、造纸机械到建筑材料生产自动线；从家用电器、电子信息产品自动生产线到印刷、包装及办公自动化设备；从食品加工、医疗监护系统带体育训练器械等众多领域，流体传动与控制技术已获得十分广泛的应用，它已成为工业、农业、国防和科学技术现代话进程中不可替代的一项重要的基础技术，也是当代工程技术人员迫切希望掌握的重要基础技术之一。

流体传动与控制技术在发展过程中，一直受到不断发展的电气及机械传动与控制技术的竞争和挑战，但是社会及工程需要的强力推动下，它一方面不断的吸收相关学科的成功和营养，同时不断完善和发挥自身独特优势，以满足工程实践不断镇长的需要，从而将自己不断的推进到新的水平。

现已发展成为集流体传动与控制技术、微电子技术、传感检测技术、计算机及现代控制理论等众多学科于一体的高交叉性、高综合性的技术学科，具有显著的机电一体化特征。

其应用和发展水平被普遍认为是衡量一个国家的工业水平和现代化工业发展水平的重要标志。

由于人类社会对生态环境保护的认识和重视程度不断提高与深化，所以从20世纪80年代开始，流体传动与控制技术的发展也从主要关注其功能与效率，转变为同时关注其对生态环境的影响，不仅致力于控制泄露、减少污染及降低噪音，而且致力于发展与环境友善的新型工作介质及其相适应的元件和系统。

特别是以天然水（淡水或海水）代替矿物油作为工作介质的水压传动技术和水介质液力偶合器技术已
取得突破性进展，并已众多的民用和军用领域得到推广应用，在防止污染、保证防火安全、节约能源等诸多方面显示了十分突出的优越性。

四、参考文献
1 许福玲陈尧明编，液压与气压传动，机械工业出版社，2007
2 李壮云主编，液压、气动与液力工程手册，电子工业出版社，2008
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5 高洪编，输送带概况及发展趋势，橡胶工业，1993
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7刘鸿文主编，材料力学，高等教育出版社，2008
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