機械本科論文
在我們的生產生活中，適當的使用機械能夠有效地減少對人力資源的消耗，大大的提升了工作的效率。下文是學習啦小編為大家搜集整理的機械本科論文的內容，歡迎大家閱讀參考!
機械本科論文篇1
淺談故障樹分析法在工程機械維修中的應用
當前，工程機械得到了廣泛的應用，作為大型項目施工的工具和設備，其在我國的各地的基礎設施建設等方面發揮著極其重要的作用，但也常常發生故障，對于施工質量和施工進度造成影響，基于此，對發生故障的工程機械進行及時維修很重要，針對此，基于工程機械維修可靠性方面的考慮，本文探討了故障樹分析法在工程機械維修中的應用。
1 故障樹分析法及其特點、流程
FTA即故障樹分析法，最早由美國貝爾電話研究所H.A.Watson于1961年提出，借助于分析可能造成系統故障的各個因素，將其對應的故障樹畫出來，繼而對系統失效原因及組合方式進行確定，得出其具體的發生概率，在此基礎上，將系統故障概率計算出來，實施針對性糾正，促使對應機械系統的可靠性得以提高，即為故障樹分析法[1]。
從其特點看來，主要表現為以下方面[2]：
①對單因素和多因素故障都可分析，且可對故障實施定量、抑或是定性分析;
②從整體各系統到零件，從大系統到小系統，都可進行分析;
③可借助計算機實現，因為是基于邏輯門構成的邏輯圖，具備了診斷高效、簡單直觀及、易更新知識庫的特點。
就其運用的流程來看，首要的是對邊界條件初始條件的定義，在此基礎上，對頂事件進行定義，并結合此進行故障樹構建，完善后，即可實施針對性的定性分析，最終的步驟是輸出診斷結果，結合此實施對應維修等。
2 故障樹基本事件和符號、定性分析
基本事件及對應意義，見表1。
對應的故障樹基本符號及意義方面，見表2。
3 定性分析
綜合看來，當同時發生幾個底事件的前提下，方能引發頂事件發生，對應的，定義這幾個底事件構成的集合為的割集，基于此定義，每個割集對應的一種故障情況。
上述情況外，存在某一個割集去掉任意一個底事件的基礎上，將不再是割集的情況，需針對性定義此割集為最小割集。基于此，可看出系統故障樹包含的所有最小割集，皆為系統發生故障所有模式或種類的代表。
基于此，尋找系統的全部最小割集，顯然是故障樹定性分析的目標，借此來完善工程機械故障診斷[3]。
與割集和最小割集相反，還可進行路集和最小路集的定義。頂事件會因為幾個底事件集合均不發生而不發生，這樣可設定多個底事件的集合即為路集，與上述相似，去掉某路集中一個底事件，將會出現該路集不再是路集的路集的情況，則稱其為最小路集，類似于上述的最小割集，系統保證頂事件正常工作時的全部可能途徑，即為其意義，是研究的重點。
4 故障樹分析法的數學表達
結合分析需要，設n個底事件構成一個系統，y 為頂事件的狀態變量，并定義底事件的狀態變量為Xi(i=1，2，...n)，這樣，當事件發生時，取值對應的狀態變量為0，由此可得出，y是底事件狀態變量Xi的函數，表示為：
y=f(X1，X2，...Xi，...Xn)。
根據上述內容，若某底事件集合X中，Xi即其狀態變量均等于1的情況下y也等于1，這樣，可得X為一個割集，從而當無法找到一個割集Xi完全屬于X，則可以得出其X為最小割集，并按照下式進行頂事件狀態變量y值取值：
對于工程機械故障診斷而言，尋找系統的全部最小割集顯然是實施定性分析的目標，所以筆者只討論了和說明了割集和最小割集的數學表達。
5 實例應用分析
新時期基礎設施建設中，作為現代工程機械的重要動力來源，柴油機運用范圍較廣，占據著工程機械維修總量的較大份額，本文涉及到的案例為Caterpillar C6.6 ACERT 型柴油發動機，將對其工程機械維修中運用故障樹分析法進行分析。
設定發動機不轉動為該柴油機故障的具體表現，繼而將頂事件設立為“發動機不轉動”，這樣，即可建立故障樹，如圖1所示。
結合上圖可得，共有17個頂事件對應的底事件。依次是X17，基于此，結合故障樹邏輯關系，我們可得出共有16個最小割集，依次為：
[可根據故障樹提供的邏輯關系，結合給出底事件的發生概率和公式(3)，即可將頂事件的概率求出。
6 結 語
綜上所述，在工程機械的維修方面，借助于故障樹分析法，可以清楚、全面地對造成故障的可能一一列出，借助于相應的定性分析，可以發現潛在的故障等等，在工程機械維修中具備了廣泛的應用前景，應當對其進行有效運用，以此提高工程建設的效率和質量等。
機械本科論文篇2
試論機械設計制造中的液壓機械傳動控制系統
液壓機械傳動控制系統是一種流體傳動與控制技術有效結合的先進技術，其主要包括動力元件、液壓元件、控制元件和液壓輔助元件[1]。該系統采用液體作為能量傳動以及控制的有效介質，并由元件回路控制對能量進行傳遞。目前該系統已在諸多領域得到廣泛應用，特別是機械設計制造領域已離不開液壓機械傳動控制系統的大量使用，其也促使機械設計制造領域的不斷發展，因此研究液壓機械傳動控制系統在機械設計制造中的實際應用情況意義重大。
一、液壓機械傳動控制系統的優缺點
1.液壓機械傳動控制系統的優點
液壓機械傳動控制系統的優點可以歸納為以下4點：首先是功率高，液壓機械傳動控制系統主要由動力元件、液壓元件、控制元件和液壓輔助元件等組成。與傳統的液壓傳動和機械傳動相比，這種系統的液壓機械傳動功率相對較大，同時這種系統引入了微電子技術，使得該系統的功能集成化程度高，可在較小空間內達到功率有效控制。其次是小型化，這是由于液壓機械傳動控制系統的各元件高度集成化的特點，使得該系統小型化、輕質化發展。同時由于系統內部各元件的相互協作性較好，也使得該系統可操作程度高，可針對不同的工作要求進行有效的液壓機械傳動。
接下來是穩定性好。這種液壓機械傳動控制系統實際應用可將機械工作過程中產生的熱量通過液壓油流動傳遞，可有效降低系統溫度，避免系統局部過熱的情況，進而保證機械的使用穩定性。同時由于上述原因，該系統也可用于低速重載條件的液壓機械傳動。最后是自動換擋功能，為了使得操作人員根據相關要求對機械進行簡便靈活操作，提高機械工作效率，可使用這種液壓機械傳動系統。該系統具有自動換擋功能，可根據實際工作條件和機械運行要求的不同進行有效的擋位自動調節，方便操作人員進行工作裝置的操作，不要考慮擋位操作的問題，可降低機械工作中的操作失誤概率，進而實現整體機械的工作效率。
2.液壓機械傳動控制系統的缺點
液壓機械傳動控制系統的缺點主要包括以下5個方面：首先是液壓系統漏油問題，這是液壓機械傳動控制系統的重要缺點之一，其嚴重影響整個傳動控制系統的穩定性和正確性。這種液壓系統漏油問題使得液壓機械傳動的傳動比率波動性大，達不到相關液壓機械傳動控制要求，嚴重影響液壓傳動系統的穩定運行和傳動控制的正確性，該缺點也會對整個機械工作狀態造成不利效果，使得機械工作效率低，同時由于這種原因，該系統不適宜長距離傳動。其次是溫度變化問題，通常系統內的溫度變化會直接影響到系統的運動特性。這種液壓機械運動控制系統對溫度要求較高，當系統溫度升高時，系統內的液體粘度發生變化，使得系統的運動特性也隨之改變，進而影響機械的工作穩定性。
因此該系統運行過程中應對溫度變化進行重點監控，防止機械運行因溫度變化造成的偏差問題。再次是故障的檢查和排除難度大，液壓機械傳動控制系統的故障檢查和排除工作量和難度較大。該系統正常運行時，液壓元件運行產生的金屬粉末容易引起機械設備故障問題，而系統外的粉塵的大量附著到機器設備上，也會對系統的運行穩定性造成嚴重影響。對于系統而言，這些金屬粉末和粉塵通常是不可避免，其也增加了故障的檢查和排除工作量和難度。最后是清掃工作，實際運行時，液壓機械運動控制系統容易由于一些外界因素干擾，使得系統的穩定性和運行結果得不到保障，因此需要在系統實際運行前進行全面的清掃工作，盡可能的避免外界因素對系統的干擾。
二、液壓機械傳動控制系統在機械設計及制造中的具體應用
1.液壓機械傳動控制系統的應用特點
根據液壓機械傳動控制系統的高度集成化特點，其可有效滿足不同行業對機械設計及制造的規模、功率、精度和工作效率的嚴格要求。而小型化、輕質化的特點也使得該系統可應用在不同施工環境和施工條件。在機械設計和制造領域，液壓機械運動控制系統可以根據自身特點有效彌補傳統傳動系統的不足，同時該系統的大量應用可降低機械設計和制造的難度，提高機械制造精度和縮短制造周期。液壓機械傳動控制系統將自動化控制技術實際應用到機械設計和制造領域，其可加快機械設計和制造的自動化進程，同時自動化也是未來機械設計和制造的研究開發的重要方向[2]。這種應用可有效控制產品質量以及提高生產效率，實際滿足機械產品的行業需求。目前液壓機械傳動控制系統也廣泛應用在國防、農業、冶金和煤礦等眾多行業。
2.液壓傳動無級變速器
機械設計制造中，可采用液壓機械傳動控制系統來實現對其速度的有效控制，也就是無級變速技術。一般而言，該液壓系統正常運行需要使用變量泵以及定量馬達。當系統工作時，通過發動機將動力分離，其中一部分順著離合器傳送給行星架，而另一部分則是經過液壓系統到達太陽輪，這兩部分動力通過差動輪系部分進行有效合成后，再通過差動輪系的齒圈對外輸出。通常實際機械工作前需要斷開離合器C1，同時閉合C2，使得發動機的全部動力進入液壓系統，從而保證機械的正常啟動。而機械實際工作時，離合器C1閉合而C2斷開，采用控制系統將液壓馬達的轉速降至0，此時發動機的所有動力通過機械系統進行有效傳遞，其可提高機械工作過程中的動力傳遞效率，并對系統馬達轉動方向進行合理調整，進而調節機械工作的輸出速度，保證系統在不同速度下的正常運行，進而實現這個機械系統的無級變速。目前這個液壓傳動無級變速器已實際應用在裝載機和推土機上，該裝置運行效果良好，可大量應用在工程機械領域。
3.純水液壓機械傳動控制系統
目前機械制造業領域中，純水液壓機械傳動控制系統是液壓傳動技術的重要發展方向之一，該系統是科技進步和環境保護的結合產物，其是一種新型的液壓傳動技術，其采用純水作為能量傳動以及控制的有效介質，這是該系統的最大特點。與液壓油相比，純水價格便宜、制備簡單以及來源廣泛，可有效降低企業的運營成本，從而提升企業的經濟效益。冶金、煤礦等特殊行業，對液壓機械傳動控制系統要求較高，常規的液壓油泄漏容易引起火災，這嚴重威脅著企業的安全運營，而純水具有良好的阻燃性，可防止液壓機械傳動控制系統液壓油泄漏引發的安全問題。與礦物型的液壓油相比，純水的壓縮系數較低，使得純水的壓縮損失相對較少。同時常規液壓機械傳動控制系統的液壓油泄漏問題，會對水體和土壤造成嚴重的污染，這也制約著冶金、煤礦等行業綠色化、可持續化發展，而采用純水液壓機械傳動控制系統，其可造成的環境污染程度較低。
目前純水液壓機械傳動控制系統已在一些行業得到實際應用，該系統污染小、成本低等特點符合我國相關行業環境保護要求，其也是常規液壓機械傳動控制系統的代替技術，因此純水液壓機械傳動控制系統作為機械制造業領域中的熱點研究對象，該系統的研究開發以及實際應用前景廣闊。
三、液壓機械傳動控制系統實際應用存在的問題
液壓機械傳動控制系統采用的技術成熟度的不斷提高，也促使著該系統在諸多領域得到廣泛的應用，尤其是在機械設計制造領域，其不僅可以降低人工勞動強度，同時也可有效控制相應的企業運行成本。但是當前系統的實際應用還存在一些問題，其中較為突出的問題是當前我國液壓機械傳動控制系統使用的各種元件基本需從國外進口，如動力元件、液壓元件、控制元件和液壓輔助元件等。
與發達國際相比，我國制造的元件在強度和精度方面均較為落后，而系統正常運行時，系統需要這些元件的相互協作才能完成相關工作，因此這些元件的質量嚴重影響著整個液壓機械傳動控制系統的完善性和功能性。如這些元件的質量達不到相關要求，可能造成系統運行的不穩定和低功能性。因此為了實現液壓機械傳動控制系統在各領域的大規模應用，需要對液壓機械傳動控制系統的各種元件實現國產化，并通過國外技術引進和自主創新，保證相關元件的強度和精度達到系統要求，有效提升相關元件的功能性和適應性，優化和改善液壓機械運動控制技術，實現液壓機械運動控制系統運行的穩定性，從而帶動機械設計制造領域和相關領域的深入發展。
四、結語
通過本文對液壓機械傳動控制系統優缺點的闡述，以及該系統的實際應用情況和存在的問題的分析來看。液壓機械傳動控制系統作為一種新型的液壓傳動技術，其可有效的提高機械的工作效率和能源利用率，保證機械工作質量以及實現企業經濟效益的有效提升。目前該系統已在諸多領域得到廣泛應用，但是應用過程中仍存在一些問題，隨著液壓傳動技術的不斷完善以及這些問題的及時處理，液壓機械傳動控制系統應用前景將會更加廣闊。
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