機械本科生畢業論文
隨著社會的不斷髮展,工程建設逐漸增多,工程機械的應用漸漸廣泛,在工程機械的不斷髮展中,其自身的的功能也增加了資訊執行、資訊傳遞、資訊處理、資訊轉換、資訊檢出的部分。下面是小編為大家整理的,供大家參考。
範文一:提高柴油機進氣質量工程機械論文
1進氣特性分析
1.1進氣的特性分析
在進氣衝程進入柴油機氣缸的空氣稱為進氣,進氣是柴油機熱功轉換的工質之一,進氣的工況可以歸納3個特性。
1動態性由於空氣是進氣的氣源,所以進氣的成分也會隨環境因素的變化而動態變化,如對於自然進氣型柴油機,在海拔4000m的高原地區,進氣中的含氧量只有平原地區的65%左右。
2可調性柴油機的進氣機構包括空氣濾清器、空氣預熱器、廢氣渦輪增壓器、進氣消聲器、進氣門等零部件,通過這些功能元件的執行,可以調控進氣的成分和物理引數,使其處於合理區間內,以利於提高柴油機的動力性、經濟性和排放性。
3系統性從系統工程學的觀點分析,進氣及進氣機構是一個子系統進氣系統,與柴油機的燃油系統、排氣系統和工程機械傳動系統等子系統組成整機大系統。在對進氣系統的進氣進行調控時,不僅要調控進氣系統內的功能元件的執行,還要與相關的子系統相關元件的執行優化匹配。如要使空燃比達到最佳值,則必須使進氣量和燃油系統的噴油量最佳匹配。如要保障進氣順暢,充氣係數高,則排氣系統的排氣背壓廢氣殘留率也必須相應減少,以達合理匹配。
1.2進氣成分和物理引數的合理區間
從保障柴油機正常執行的角度出發,進氣的主要成分和物理引數的合理區間如下:
①含氧量21%;
②氣溫20~30℃;
③含塵量<2mg/m3。這些指標是進氣質量的參考評價指標。
2提高進氣質量的對策
在柴油機的執行中,造成進氣質量差的主要因素是進氣含氧量低、進氣氣溫過高或過低、進氣含塵量超標等。從工程機械設計、製造、使用等方面可採取的對策如下。
2.1提高含氧量的對策
進氣含氧量低會造成燃油燃燒不完全,燃燒效率低下,對此可採取如下對策。
1用廢氣渦輪增壓器增氧在柴油機上安裝廢氣渦輪增壓器,利用柴油機的排氣驅動渦輪增壓器,可以提高氣缸的進氣壓力約為180~200MPa,增加進氣密度和含氧量,同時相應適當增加噴油量,則可使有效功率比自然進氣型柴油機提高40%~60%左右。高原型工程機械的柴油機均安裝廢氣渦輪增壓器來適應高原地區空氣含氧量低的作業環境。渦輪增壓器有廢氣渦輪增壓器、機械增壓器、電動增壓器、氣波增壓器、複合增壓器等多種型號,其中廢氣渦輪增壓器還有葉片角度固定渦輪增壓器、可變截面渦輪增壓器導葉葉片角度可調節等多種,可按不同主機機型優選配置。
2富氧膜補氧文獻介紹,國外有的工程機械機型在空氣濾清器後端安裝富氧膜元件,可為進氣補充氧氣,節能減排。
3用氧氣瓶增氧在進氣系統中加裝氧氣瓶和控制元件,為進氣增氧。陝西建設機械股份公司對進口的ABG8620型攤鋪機加裝此裝置,使該機在高原順利執行。
4電磁共振電解水增氧增氫據《建築和築路機械》俄2013年第8期介紹,德國公司WABO-SCHMIRTECHNIXGMBH&CO.KG開發了AIR-TEC裝置電磁共振電解進氣中水蒸氣為氫氣和氧氣的裝置。該裝置有2個元件:
①專用進氣管,內裝電磁線圈的進氣管,其餘結構與普通進氣管相同,裝機時取代傳統進氣管。
②電子控制模組ECU,它可調控進氣管的電磁線圈發射與進氣中的水蒸氣中氫原子和氧原子自振頻率相同或相近的電磁波,使H和O產生共振,共振力可以破斷H2O中H和O之間的結合鍵,使H和O分別聚合成H2和O2,加入進氣中,增加進氣和氧含量和氫量。其化學反應式如下:2H2O=2H2+O2。電磁線圈所需電流由柴油機原有的發電機供給,由ECU調控。由於O2是助燃劑,H2是高效無汙染的燃料,這都有利於提高燃油燃燒效率,所以安裝了該裝置,可以節能減排。德國賓士ACTROS重卡安裝了此裝置,節油7%,CO2排放降低51%,NOX排放降低9%,碳煙排放降低26%,俄羅斯巴爾斯科林場等單位的林業機械、農機使用後,效果良好。5新增含氧燃料補氧柴油是不含氧的燃料,文獻介紹了新增含氧燃料甲醇+柴油雙燃料方式,即在柴油中摻加10%~20%體積比的甲醇,甲醇是含氧、不含硫,著火特性良好的生物柴油。但單純使用滯燃期較短,最大爆發力降低,雙燃料可優勢互補,混合燃料增加了氧含量,可以改善柴油的燃燒反應,燃燒效率高,排放汙染物CO、HC和碳煙下降。
2.2調節進氣氣溫的對策
1當進氣溫度低於-10℃,由於會降低燃油混合氣的溫度,使柴油機冷起動困難,甚至不能起動,其對策是在進氣管路安裝進氣預熱裝置,如電熱塞、進氣預熱器、低溫起動液輔助起動等可依機型不同優選一種,以提高進氣溫度。
2當進氣溫度超高時,採用降溫裝置降低進氣溫度。如工程機械增壓型柴油機,空氣經增壓後成熱壓縮空氣,使氣溫升高約400℃左右。氣溫升高會降低充氣密度,燃燒效率下降。對此可加裝空空中冷器來降低進氣溫度。
2.3降低進氣含塵量的對策
實驗表明,當進氣中含塵量由23mg/m3降到2mg/m3時,氣缸因塵粒產生的磨損量可降低12%。所以,柴油機進氣機構中均裝有空氣濾清器,空氣濾清器型號很多,有雙級粗濾+細濾、三級預濾+粗濾+細濾、慣性式、油浴式、離心式、複合式、廢氣柴油機排氣引射抽塵的三級空氣濾清器等20多種型號,可按作業區空氣含塵量擇優選配。如廈工生產的沙漠型裝載機,配置了大流量、低阻力、自動排塵的沙漠型空氣濾清器,適應沙漠中空氣含塵量大的環境,使進氣含塵量少。另外,還可以採用降塵施工工藝來降低環境空氣含塵量,從源頭上降低進氣含塵量,如在礦山和採石場,採用溼式鑿巖,在隧道施工中採用溼噴施工工藝,在土方平基工地和粉料裝卸場,採用噴水降塵等,減少施工粉塵的產生量。
2.4自動調節進氣質量的裝置
一些先進的工程機械機型,配置了自動調節進氣質量的裝置。自動裝置主要應用感測器技術、電子控制模組ECU來自動調控功能元件如渦輪增壓器、空氣加熱器、進氣門等的執行,從而調節進氣質量,使其引數處於合理區間。如冠明斯柴油機運用自動控制技術,可調控VGT可變截面渦輪增壓器按工況要求精準調節進氣的壓力、流量;又如scanid生產的生態型柴油機,配置帶感測器和ECU的電控進氣門和可變截面的渦輪增壓器,可根據工況變化自動調節進氣量的大小。卡特彼勒開發的ADEM控制器,從工程機械柴油機內建的感測器獲取資訊可對臨界引數進行實時調節,調控進氣量和供油量,使之最佳匹配,另外還具有適應海拔高度變化的自動補償功能。
3建議
1本文介紹的新技術,既可在新機上應用,也可用於再用機的升級改造,如俄羅斯將AIR-TEC裝置用於再用機的升級改造,提高了再用機的節能減排效能。
2在對司機和維修人員進行技術培訓時,加進氣系統的有關內容,有利於司機和維修人員掌握提升進氣質量的技術,提高工程機械的使用效能。
3由於提升進氣質量的裝置都安裝在進氣管及附近區段,所以在設計工程機械新機時在這個區段應留有一定餘量空間,以利日後增加改進裝置時安裝,提高工程機械的可維修性和再製造性。
範文二:液壓系統漏油工程機械論文
1系統漏油的原因及排除方法
1.1管路漏油
因為管道安裝不符合標準,技術人員在進行軟管安裝時正常情況下,彎管的半徑應該大於等於膠管外景的十倍或者是內徑的15倍,同時彎曲處距離管頭的長度也有著十分嚴格的要求,通常要大於外徑長度6倍以上,。如果在安裝中小於這些資料,系統的耐壓程度就會受到極大的影響,在安裝的過程中如果要求按照小半徑進行安裝,就一定要選擇質量更好的膠管,同時在安裝的過程中還不可以出現液壓管擰扭的現象,以防止液壓管出現爆裂的狀況,軟管要保證其整個呈一條直線的情況下才能得以正常使用,膠管接頭在進行拼接的過程中不能用力拉伸,在管的預留長度上也應該達到相關的標準和要求,所以在膠管長度上縮量大約要控制在2%,而伸量大約要控制在4%,在安裝膠管的過程中,膠管不能靠近熱源,如果違反這一規則,膠管就很有可能因為長期處於高溫環境而發生爆裂的現象,如果在安裝的過程中必須靠近熱源,一定要在膠管上安裝隔熱板。再次是操作不規範。如果在操作的過程中因為換向閥的操作速度過快,就會出現油缸和馬達無法正常工作的現象,液體的流速和流向在這時都會發生很大的轉變,這樣就會使得液體對系統的壓力比正常執行過程中的壓力高出兩倍甚至更多,這種壓力音速傳播到液壓系統的每一個部分,最終形成一股較大的衝擊力,在這一衝擊力的作用下,液管很有可能因為無法承受衝擊力而產生損壞的現象,這樣也就使得液管出現漏油的情況,需要注意的是,在維修的過程中如果液壓管的內部有明顯的腐蝕現象,並且已經超過管壁厚度的10%,就需要在維修中更換新的管道。最後是管道接頭部分漏油。液壓系統最容易產生漏油情況的部分就是管道的接頭位置,產生這種現象的主要原因是接頭的密封工作存在著一定的問題,封油的壓力相對較小,如果出現這樣的情況,可以將管道重新拆卸進行二次安裝,擰緊就可以改善這種現象,在密封的過程中,儘量不要選擇使用塑料作為密封的材料,因為如果使用塑料密封材料會使油滲透到管道中形成比較頑固的汙漬,這樣一來,密封面的清潔程度就會受到很大的影響,從而也加重了漏油的情況,如果油中本身就含有大量的雜質就會使得密封構件和摩擦面的磨損加重,從而也使得密封件的使用壽命大大縮短。另外因為安裝不當也會使得密封件的實際作用受到嚴重的影響,造成了比較嚴重的漏油現象。
1.2密封表面處漏油
1密封件老化:密封件長期使用超過其壽命時會逐漸老化變質失去彈性,使封油壓力低於工作壓力,造成密封面處漏油。
2密封件設計不合理或安裝不當:當工作壓力較高時,易將密封件部分擠壓於零件之間而損壞。其擋圈常選用摩擦係數很低約為0.02的聚四氟乙烯夾布膠木、尼龍6或尼龍1010來製作。另外,在安裝時如果使油封扭曲、刮傷等都會降低密封件壽命和封油效能。
3密封件預壓量過小或不均:密封件預壓量增大時,其封油壓力增大,密封性好;預壓量過小或不均時易產生漏油。但過大預壓量會降低密封件壽命。
1.3元件的內洩漏
內部漏油很難發現,在多數場合下,可由迴路圖確定。在給定條件下,哪些油口應和壓力源脫開,如果拆掉與油口連線的管子,把這個油口敞開,而從油口流出的量很明顯,則必有內部洩漏達到這個油口。迴路圖還能說明哪些元件構成了從壓力管到通油箱的回油管的漏油通路。通過對以上步驟的檢查,便可發現某一元件內洩漏嚴重,應及時維修、更換,以便提高該液壓系統的機械效率。
2工程機械作業時的注意事項
2.1要有效地避免產生衝擊負荷
液壓閥開、閉不能過猛過快;避免使工作裝置構件運動到極限位置產生強烈撞擊;沒有衝擊功能的液壓裝置不能用工作裝置如挖掘機的剷鬥猛烈衝擊作業物件以達到破碎的目的。另外,因為每臺裝置操縱系統的自由間隙都有一定差異,連線部位的磨損程度不同因而其間隙也不同,發動機及液壓系統出力的大小也不盡相同,只有使用該裝置的操作手認真摸索,修正自己的操縱動作以適應裝置的個性,經過長期作業後,才能養成符合裝置個性的良好操作習慣。
2.2嚴格執行交接班制度
交班司機停放機械時,要保證接班司機檢查時的安全和檢查到準確的油位。系統是否滲漏、連線是否鬆動、活塞桿和液壓膠管是否撞傷、液壓泵的低壓進油管連線是否可靠、油箱油位是否正確等,是接班司機對液壓系統檢查的重點。
2.3保持適宜的油溫
液壓系統的工作溫度一般控制在30~80℃為宜危險溫度100℃。液壓系統的油溫過高會導致油的粘度降低,容易引起洩漏,效率下降;加速機械的磨損;生成碳化物和淤渣;油液氧化加速油質惡化;油封、高壓膠管過早老化等。
2.4液壓油箱氣壓和油量的控制
壓力式油箱在工作中要隨時注意油箱氣壓,其壓力必須保持在隨機5使用說明書6規定的範圍內。壓力過低,油泵吸油不足易損壞;壓力過高,會使液壓系統漏油,容易造成低壓油路爆管。對維修和換油後的裝置,排盡系統中的空氣後,按隨機5使用說167公路與汽運明書6的規定檢查油位狀態,將機器停在平整的地方熄火15min後重新檢查油位,必要時予以補充。
3結論
液壓機械已經在很多領域都有了比較普遍的應用,但是在液壓系統的維護工作中也存在著一定的問題,漏油現象是比較常見的一種故障,為了更好的保證系統的正常執行,必須要對產生漏油現象的原因進行分析,同時有針對性的採取措施進行妥善處理,這樣才能更好的推動液壓系統在工程機械中的應用。