时间:2023-03-24 15:09:04
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相较于其他机械设备,矿山机械由于工作的特殊性常常需要更精密、更复杂的结构设计。以某金属地下采矿系统为例,矿井里由于空间受限,岩层坚硬,这就要求着采矿掘进机械设备结构强度较高、各部件力学性能要求较高、结构也相应更紧凑
2CAD技术及软件功能
2.1CAD技术
CAD技术指的是计算机辅助设计技术(CAD-ComputerAidedDesign),是利用计算机及其图形设备软件帮助设计人员进行图形参数计算、设计、绘制、修改、尺寸标注、信息储存等工作的计算机应用技术。
2.2CAD软件功能
目前Auto-cad软件开发出了平面图形处理的二维cad和立体图形处理的三维cad图形处理模块,用户可根据各自的需要对图形进行设计与处理。软件提供了二维平面绘图、绘图辅助工具、图形编辑、文字书写与修改、尺寸标注及计算、图层管理、三维图形绘制、网络共享、数据交换等多种功能,使用时根据用户的特殊需要选取不同功能进行工作,操作极为方便。
3CAD技术在矿山机械设计中的应用
CAD技术很好地解决机械设计过程中图形绘制困难的问题。通过计算机软件绘制的机械设备图纸,设计、生产加工、维修人员可以在计算机上轻松地利用CAD图形阅读软件进行尺寸的标注和修改、结构部件的位置调整和准确定位,并可以对局部区域进行放大和缩小查看,既方便设计人员对整体-局部位置关系的设计,又有利于生产加工及维修人员对部件细节和部件结构位置的把握。因此在目前的机械设计尤其是装备复杂结构紧凑化、大型化、特种化的矿山机械中得到了广泛的应用。利用CAD技术在矿山机械设备设计中的好处主要有:
3.1减少设计工作的工作周期和工作量
采用CAD技术进行机械设备的设计工作,一方面使得机械设备的复杂构造转化成简单的几何图形,这既方便图形的绘制,也利于生产加工制造单位对于机械设备构造的整体把握;另一方面也使得机械设备设计工作量减少,设计周期变短,更方便机械设备的设计工作。
3.2有利于机械设备构件细节的设计
CAD技术软件能够对图形的局部区域进行放大和缩小查看、编辑处理,在实际的图形绘制过程中,可以更加注重细节的把握。将平常很难准确把握的部件结构细节处理清楚,并且保证精细构件与周边构件的精确结合,尤其是涉及齿轮咬合部分,这就有效地避免了由于机械设备构件结合不准造成的机械设备故障,给机械的日常工作提供保障。
3.3有利于机械设备构件的修改
CAD图形编辑软件提供了图形修改功能,主要包括线条修改(打断、延伸、删除等)、尺寸修改(拉伸)等。在机械设备设计中图形绘制出现问题时,可以方便地利用软件提供的编辑模块进行修改,操作极为方便。
3.4有利于机械设备的直观装配
CAD技术绘制的图形对于各部件的安装位置及大小有着精确的标注,因此在进行机械设备的生产加工制造过程中,各部件组合安装更加直观。在图形绘制过程中,随时利用软件对机械设备进行模型演示,以方便查找设计中存在的问题。
3.5保证机械设备设计质量
CAD技术是计算机应用技术的一种,有力地避免了机械设备设计中人为的失误造成的设计质量降低问题,并且其智能控制系统可以精确地查找设计中存在的问题,因此,更容易保证机械设备设计质量,更利于机械设备的设计工作。
4CAD技术未来的发展趋势
随着计算机技术的发展与进步,CAD技术也相应的得到飞速的发展,通过CAD技术在实际机械设计中的设计讨论,我们认为未来的CAD技术会越来越向着标准化、智能化、普及化发展。
4.1CAD技术的标准化
CAD技术在机械设计制造中图形的绘制、编辑、修改中占据有重要的地位,越来越多的设计单位、机械制造公司和机械使用单位利用CAD技术来进行日常的工作。因此,CAD技术必定向着应用技术的标准化发展以逐渐减少在交流过程中引起的误解,这既是CAD技术日常应用的需要,也是CAD技术发展的必然要求。
4.2CAD技术的智能化
CAD技术软件如果只是单纯的提供图形绘制和编辑修改工具模块,那么在实际的工作过程中会因为操作复杂而“难以上手”从而导致设计人员工作效率的下降,并且在实际的工作中可能会由于操作困难而导致图形绘制出现偏差和错误,不利于设计工作的进行。因此,CAD技术在未来发展过程中需要重点注意智能化发展,以完整的模块功能代替繁琐的编辑技巧,更方便设计工作图形绘制的进行。
4.3CAD技术的普及化
CAD技术在图形绘制应用上的强大功能优势保证着它的使用市场空间,那么在未来的工作过程中,CAD技术会得到越来越广泛的应用和普及,不仅局限于机械设备的图形设计,包括房屋装修、管线敷设、工艺流程设计等多种实际生产生活活动都可以应用CAD技术,极大地方便人们的日常生活。
5结束语
关键词:煤矿机械液压系统故障处理
引言
矿山液压机械系统在使用中,由于工作环境恶劣,作业时间长,任务重,故障多发,原因是多方面的,故障的判断和排除也较为复杂,要做好故障诊断工作要做到一是熟悉液压元件的工作特性和液压系统的结构,工作原理,掌握液压元件,辅件,系统的配置关系及工作条件和环境要求。二是建立健全设备技术状况检查,维护,修理制度和故障技术档案,积累数据和设备运转记录。三是熟悉各类液压元件的故障现象及故障检查方法,同时要有一定的现场实践经验和设备管理知识,在实践中总结提高。五是熟悉和运用液压系统故障诊断分析方法并合理选用,具备必要的检测仪器和一定的检测手段,注意学习和应用现代先进的诊断技术,下面我就液压机械系统的常见故障进行具体的阐述。
一、矿山液压机械系统常见故障
通过实际调查分析归纳出矿山液压机械系统常见故障
1.1温度过高。主要原因有:油粘度过高、内泄严重、冷却器堵塞、泵修理后性能差及油位低、压力调定过大、摩擦损失大。液压系统的零件因过热而膨胀,破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙,导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死,同时,使油膜变薄、机械磨损增加,结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。
1.2因为不良、摩擦阻力变化、空气进入、压力脉冲较大或系统压力过低、阀出现故障、泄漏增大、别劲、烧结造成的执行机构运动速度不够或完全不动。
1.3因为泵不供油、油箱油位过低吸油困难、油液粘度过高、泵转向不对、泵堵塞或损坏、.接头或密封泄漏、主泵或马达泄漏过大、油温过高、溢流阀调定值低或失效、泵补油不足、阀工作失效造成的系统无压力或压力不足。
1.4因为泵工作原理及加工装配误差引起、控制阀阀芯振动、换向时油液惯性造成的压力或流量的波动。
1.5因为油温过高、油粘度过大及油液自身发泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接头松动、件结构及加工质量造成的气穴与气蚀。
二、故障诊断技术及应用
2.1主观诊断技术:指维修人员利用简单的诊断仪器凭借个人的实践经验分析判断故障产生的原因和部位。方便快捷,可靠性较低,属于较简单定性分析。包括直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法、堵截法、故障树分析法等。
直觉经验法指维修人员凭感官和经验,通过看、听、摸、闻、问等方法判断故障原因:看执行元件是否爬行、无力、速度异常,液位高度、油液变质及外泄漏,测压点工作压力是否稳定,各连接处有无泄漏及泄漏量;听泵和马达有无异常声响、溢流阀尖叫声、软管及弯管振动声等。摸系统元件的油温和冲击、振动的大小、闻油液是否变质、轴承烧坏、油泵烧结等。询问设备操作者,了解液压系统平时工况、元件有无异常、设备维护保养及出现过的故障和排除方法。
参数测量法指通过测得系统回路中所需点处工作参数,将其与系统工作正常值比较,即可判断出参数是否正常、是否有故障及故障所在部位,适于在线监测、定量预报和诊断潜在故障。逻辑分析法指根据元件、系统、设备三者逻辑关系和故障现象,通过研究液压原理图和元件结构,进行逻辑分析,找出故障发生部位。
堵截法指根据液压系统的组成及故障现象选择堵截点,堵截法观察压力和流量的变化,从而找出故障的方法。堵截法快速准确,但使用较麻烦,拆装量大,需要整套的堵截工具和元件。
故障树分析法指对系统做出故障树逻辑结构图,系统故障画在故障树的顶端为顶事件,根据各元件部位的故障率数据,最终确定系统故障。适合较大型、较复杂系统故障的判定和预测。
2.2仪器诊断技术:根据液压系统的压力、流量、温度、噪声、震动、油的污染、泄露、执行部件的速度、力矩等,通过仪器显示或计算机运算得出判断结果。诊断仪器有通用型、专用型、综合型、其发展方向是非接触式、便携式、多功能和智能化。包括铁谱记录法、震动诊断法、声学诊断法、热力学诊断法等。如铁谱记录法,通过分析铁粉图谱,根据铁粉记录图片上的磨损粉末、大小和颜色等信息,准确得到液压系统的磨损与腐蚀的程度和部位,并可对液压油进行定量污染分析和评价,做到在线检测和故障预防。
2.3智能诊断技术:指模拟人脑机能,有效获取、传递、处理、再生和利用故障信息,运用大量独特的专家经验和诊断策略,识别和预测诊断对象包括模糊诊断法、灰色系统诊断法、专家系统诊断法、神经网络系统诊断法等。目前研究最活跃的是专家系统和神经网络,使故障诊断智能化,具有广阔发展应用前景。基于人工智能的专家诊断系统,是计算机模仿在某一领域内有经验的专家解决问题的方法,将故障现象输入计算机,计算机根据输入现象及知识库中知识按推理集中存放的推理方法,推算出故障原因,并提出维修或预防措施。人工神经网络是模仿人的大脑神经元结构特性,利用神经网络的容错、学习、联想记忆、分布式并行信息处理等功能,把专家经验输入网络,通过对故障实例和诊断经验的训练学习依据一定的训练算法,得到最佳接近的理想输出。
三、结论
维修的目的在于保证机械设备运转的可靠性和经济性,维修方式的选择应从故障发生的安全性、经济性考虑。机械设备的维修方式是对机械维修时机和维修深度的控制模式。采用合理的维修方式可以有效地延长工程机械的使用寿命,提高机械设备的工作效率。由于矿山设备工作状态的多样性及液压系统的愈加复杂,在生产实践中还应该积极研究与应用多种现代先进诊断技术。随着诊断技术智能化,高精度化,不解体化并与先进通讯技术,网络技术,智能传感器技术等现代信息技术的融合,矿山液压机械系统故障诊断的准确性,快捷性和便利性必将大大提高。
参考文献: