AV在线观看国产剧情演绎

<cite id="lpdww"></cite>

<strong id="lpdww"></strong><ol id="lpdww"><output id="lpdww"></output></ol>

    1. <samp id="lpdww"><table id="lpdww"><tbody id="lpdww"></tbody></table></samp>

          <acronym id="lpdww"></acronym>

          外骨骼液壓系統的污染與控制(技術)

          作者:割草機???發布時間:2020-03-26 14:57 ????瀏覽:

            第一作者簡介:賈正偉(1985-),男,山東濟寧人,工程師,碩士,主要從事仿生機械、電液系統、液壓閥件的設計與研究工作,工作于北京機械設備研究所。

            基金項目:北京市科委重大科技成果轉化落地培育項目(Z151100002815015)

            摘要:該文結合外骨骼液壓系統特點,分析了系統污染物的來源,著重論述了提高系統耐污能力及控制系統污染物的措施,對提高外骨骼的工作可靠性和使用壽命,具有一定指導意義。

            關鍵詞:外骨骼;液壓系統;污染;可靠性。

            0 引言

            外骨骼作為一種穿戴式人體機能增強裝置,通過驅動系統來實現外骨骼和人體動作同步、和諧,達到運動協調、助力流暢、穿戴舒適的效果,可提升人體負載能力、運動能力、操縱能力和防護能力等,在單兵機動作戰、重體力勞動、康復醫療等場合具備很強應用潛力[1]。常見的外骨骼驅動方式基本上有三種:電機驅動方式、氣壓驅動方式和液壓驅動方式,相比電機驅動方式的整機功率密度低、體積大及氣壓驅動的驅動力小、剛度低、不易實現精確驅動控制等缺陷,液壓驅動整機功率密度大、易于實現精確化自動控制,更適合作為重載、高機動外骨骼的驅動方式,目前世界上比較先進的外骨骼多采用液壓驅動方式。圖1為世界上幾款電液驅動外骨骼。有統計資料表明,液壓系統中70%以上的故障是由液壓油的污染造成的[2],因此控制外骨骼液壓系統的污染尤為重要。

            圖1 電液驅動外骨骼?

            1 外骨骼液壓系統特點

            穿戴式外骨骼的液壓驅動系統具有高度集成、儲油量少、多模態高頻輸出、耐油液污染能力差等特點,其性能直接影響外骨骼的助力效果及人機耦合系統運動協調性。

            外骨骼液壓系統按油液循環方式分為開式系統和閉式系統兩種,相比開式系統,閉式系統效率高、儲油量少、結構緊湊、體積?。?],與外骨骼產品工作特性更加匹配,目前可查的電液驅動外骨骼液壓系統多為閉式系統,僅國內部分高校研制的外骨骼原理樣機采用開式系統。

            ?

            電液驅動外骨骼液壓系統按執行元件速度控制與調節方式劃分閥控系統和泵控系統,閥控系統是通過改變液壓閥節流口的開度來控制流量,從而控制執行元件的速度,閥控系統響應速度快,能很好滿足外骨骼功能動作快速性的要求,但由于閥控系統存在溢流和節流損失,通常效率較低,限制了外骨骼的長時續航能力;泵控系統多采用泵轉速控制方式,即通過改變驅動泵的電動機的轉速及轉向來改變泵的輸出流量及方向,實現系統的流量調節和執行元件的方向、速度控制,可以減少油箱容量,能量損失小,效率高,但在響應速度方面存在一定局限。

            ?

            自研外骨骼液壓系統具有以下特點:為雙泵加蓄能器組合供油的閉式系統,與不同步態周期下外骨骼驅動系統的流量及壓力需求更加匹配,工作效率高;采用泵控及閥控相結合的復合控制技術,可綜合利用泵控系統效率高及閥控系統響應速度快、控制精度高的優點;油箱帶預壓式空濾器,可有效改善泵的吸油效果,油液與外界空氣之間設置雙重過濾,隔絕外界污染效果好。

            ?

            自研外骨骼與世界主流電液驅動外骨骼液壓系統技術特點基本相同,本文結合自研外骨骼液壓系統,分析了系統污染物的來源,著重論述了提升系統耐污能力及控制系統污染物的措施。

            2 污染物的來源

            ?

            液壓系統中的污染物是指油液中不希望有的并對系統有危害作用的物質[4]。電液驅動外骨骼液壓系統污染物的來源主要有以下四個方面:

            ?

           ?。?)系統內部殘留:外骨骼液壓系統及其所用液壓閥、齒輪泵、通道體、接頭、軟管、油箱、液壓缸等在加工、組裝、試驗、包裝、儲存及運輸過程中殘留下來未被清除的污染物,典型的殘留污染物有切削鐵屑、密封膠料、焊渣、型砂、纖維物、銹蝕物、油漆及清洗液等;

            ?

           ?。?)系統外界侵入:自研外骨骼液壓系統采用雙重過濾油箱,隔絕外界污染效果好,外界污染物的侵入主要通過注油口和液壓缸活塞桿等,另外在拆卸、安裝過程中比較容易帶入污染物;

            ?

           ?。?)系統內部生成:如外骨骼各關節液壓缸往復運動和各閥件動作產生的磨粒物、管道內部銹蝕及在壓力沖擊下產生的剝落物、外骨骼油液溫度過高而引起油液變質所產生的固體顆粒和膠狀物質;

            ?

           ?。?)新油帶入的污染物:液壓油在煉制、分裝、運輸、儲存及使用等過程中可能受到污染,新油未必能滿足外骨骼液壓系統中對污染物較敏感元件的使用要求。

            3 污染物

            控制及耐污能力提升措施

            ?

            主要有兩個途徑來降低污染物對外骨骼液壓系統工作可靠性和使用壽命的影響:一是提高系統的耐污染能力,二是降低油液的污染度。

            ?

            3.1?提高系統耐污染能力

            選用耐污染能力強的液壓元件是提高系統耐污染能力最有效、經濟、可靠的措施。泵選型時,盡量選用齒輪泵;盡量不選用傳統比例閥或伺服閥,選用或設計數字閥、直驅伺服閥等抗污染能力較強的閥件,圖2為針對外骨骼系統需求而選用的數字閥及直驅伺服閥。

            ?

            圖2 數字閥及直驅伺服閥

            ?

            傳統比例閥及伺服閥,抗污染能力較差,其中抗物能力相對較強的比例閥,對油液清潔度的要求最低為NAS1638標準7-9級[5]。數字閥是通過電機驅動閥芯相對閥體(或閥套)做旋轉和軸向進給兩自由度運動來實現閥口通斷及開度大小的改變,以此來實現對液壓執行元件的控制;直驅伺服閥是通過電機及偏心放大機構直驅控制閥芯軸向移動來實現閥口通斷及開度大小的改變,進而來實現液流方向、壓力及流量的控制。無論是數字閥還是直驅伺服閥都具有較強的抗污染能力,其抗污染能力均可達NAS1638標準12級。

            ?

            3.2?降低油液污染度

            要有效地降低外骨骼液壓系統油液污染度,必須針對一切可能的污染源,在系統設計、制造、使用和維護等各個環節采取有效措施,實施全面和全過程的污染物控制[6-7]。

            ?

            ◆1)設計階段

           ?。?)對外骨骼液壓驅動系統開展熱平衡設計,避免液壓系統長時工作時由于油液溫度過高而造成油液變質、加速磨損、密封件老化等問題。一方面提高驅動系統效率,降低無功損耗,具體可根據外骨骼人機耦合系統運動規律、仿生結構形式及參數、運動生物力學分析結果、驅控系統原理及時序等開展機電液系統的整體匹配性設計,以工作效率的最大化及關節驅動助力效果的最優化為目標來優化全系統壓力、流量、執行元件結構參數、電機功率、蓄能器儲能參數、儲能及釋放時機等,使驅動系統輸出與人體運動功率譜相匹配,綜合提高液壓驅動系統工作效率;另一方面提高驅動系統散熱效率,采用散熱片式結構形式來增加驅動系統有效散熱面積;

            ?

           ?。?)設置油液凈化過濾系統,在系統中對污染物比較敏感的元件入口或系統回油回路上設置具有一定過濾精度和一定納污容量的過濾器,及時過濾掉系統內的污染物,盡量選用插裝式或與閥件集成一體的過濾器,減小驅動系統體積;

            ?

           ?。?)采用多重過濾油箱,杜絕外界污染物通過空氣進入到系統內部;

            ?

           ?。?)對于油缸、油箱等具有相對運動、相互摩擦的零件表面采用鍍鉻、磷化及噴塑等處理方式,提高部件的耐磨性能,以防磨粒物對油液的污染;

            ?

           ?。?)液壓系統盡量采用無管集成、模塊化設計方法,優化通道體流道及流速,避免流道出現“藏污納垢”死角,消除不利于清洗和沖洗的因素;

            ?

           ?。?)系統內部設置壓力傳感器,監測壓力、壓差變化情況,系統因污染物而造成故障時可及時查知。

            ?

            ◆2)制造階段

           ?。?)制造油箱、油缸、通道體及過油零部件時,要加強工序之間的污染物的檢查及清理,用工業內窺鏡重點檢查相貫孔、小孔下封閉腔、螺紋、溝槽及臺階等部位;

            ?

           ?。?)液壓系統零部組件、元件及管路連接件在貯存、轉運過程中或未能及時裝配時應對敞口采取防護措施,防止二次污染;

            ?

           ?。?)裝配前,需對所有液壓元件各油口進行多余物檢查,對各過油零部組件及管路連接件進行徹底清理和清洗,同時要在清潔的環境中用清潔的方法裝配系統;

           ?。?)液壓系統初次安裝連接后,將油缸兩側管路直接連通,外接清潔油源對液壓系統進行循環沖洗,直至油液清潔度達到一定標準。

            ?

            ◆3)使用維護階段

           ?。?)使用具有一定過濾精度的注油機,連通外骨骼液壓系統各封閉腔,對液壓系統進行多次放油、注油;

            ?

           ?。?)定期對系統油液清潔度進行抽樣檢查,如已經不符合要求,要查明原因,即時清除引起異常污染的原因,更換油液及過濾器(或濾芯),重新放、注油液前,必須對整個系統進行循環沖洗;

            ?

           ?。?)外骨骼長時工作時,應檢查驅動系統殼體或液壓油溫度,避免油液溫度過高;

            ?

           ?。?)定期對外骨骼各關節驅動執行元件進行密封檢查,及時更換受損密封件,防止油液泄漏和外部污染物進入系統內部。

            4 結束語

            ?

            針對外骨骼液壓系統特點,對外骨骼液壓系統進行合理設計及選型,并加強制造階段和使用維護階段的過程控制,有效控制系統污染物并提升系統耐污能力,對于提高電液驅動式外骨骼的工作可靠性和使用壽命,具有重要意義。

            ?

            參考文獻

            [1] 楊智勇,等.單兵負荷骨骼服的力控制理論與方法[M].北京:國防工業出版社,2013.

            [2]?邱建軍.飛機液壓系統污染的分析與控制[J].液壓氣動與密封,2014,(5):54-55.

            [3]?張利平.液壓傳動系統設計與使用[M].北京:化學工業出版社,2010.

            [4]?崔永生.飛機液壓系統污染污染原因分析及控制[J].液壓氣動與密封,2009,(3):53-55.

            [5]?雷天覺.新編液壓工程手冊[M].北京:北京理工大學出版社,1998.

            [6]?杜來林.飛機液壓系統油液的顆粒污染與維護[J].液壓氣動與密封,2010,(5):12-14.

            [7]?鄒開鳳,李映贏.飛機液壓系統油液的顆粒污染與維護[J].液壓氣動與密封,2008,(4):87-89.

            該文刊登于我刊2019年第2期

            ◆◆廣? ? ? 告

            北京四達合道液壓技術有限公司

            液壓氣動與密封

           ?。篶hpsa-yqm

           ?。?10-63172781

            郵箱:chpsa-yqm@163

            ??向一路陪伴我們的朋友致敬!

          AV在线观看国产剧情演绎
          <cite id="lpdww"></cite>

          <strong id="lpdww"></strong><ol id="lpdww"><output id="lpdww"></output></ol>

          1. <samp id="lpdww"><table id="lpdww"><tbody id="lpdww"></tbody></table></samp>

                <acronym id="lpdww"></acronym>

                <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>