张阳光1 刘洋2 徐海峰3
1身份证号：41088119860103****，陕西省
2身份证号：22062119890727****，陕西省
3身份证号：61030219880831****，陕西省
摘要：现阶段有相当一部分机械设备在运行中，都需要通过液压机械控制系统来进行设备的操控，液压机械控制系统的负载能力强，并且体积小，还可以实现无级调速，所以在现阶段机械设计制造中得到了广泛应用。为了更好探究液压机械控制系统的应用，文章就对液压机械控制系统的原理、应用进行了分析研究，以供参考。
关键词：机械设计；液压机械控制；应用
1机械设计制造中液压机械控制系统的应用原理
所谓液压机械控制系统，其以液体作用控制内部系统平衡，并依赖活塞将液体压力转化为机械能量。其中，整个系统一般可分为动力元件、执行元件、辅助元件等三个组成部分。（1）动力元件。针对液压机械控制系统动力元件，其作用在于将压力转化为能量，常见元件为液压泵。其中，动力元件是整个液压机械控制系统的主要动力来源，能够在满足不同液压传动效果的基础上保障系统的稳定运行。此外，液压泵通过变化容量来控制能量传输，因此一般可将液压泵称作容积液压泵。（2）执行元件。针对液压机械控制系统执行元件，以液压马达为主的执行元件主要作用在于将液压泵提供的液体转化为机械设备运作所需的机械能量。同时，执行元件能够就液体流动的方向及压力进行控制，这使得整个执行元件能够满足液压机械控制系统的不同传动需求[1]。（3）辅助元件。为了保障整个液压机械控制系统的稳定、高效运转，需在动力元件和执行元件基础上设置一定的辅助元件。其中，辅助元件多指液压机械控制系统的液压回路，是系统的能量传输通道，同样是系统的重要组成部分之一。
2机械设计制造中液压机械控制系统的优缺点
2.1优点
其一，占用空间小。液压机械控制系统主要是使用油液作为运行介质，在系统运行的过程当中，功率损耗会产生一定的热量，而油液的运行可以将热量带向别处。基于此，可以减少降温设备的布置，而在特定功率环境下，液压系统各个部件占用的空间更小。其二，负载能力强。液压机械控制系统得益于机械部件和液压系统的刚性优势，在闭环系统当中所具备的定位刚度更大，不仅可以承担更大的负载，同时还能降低运行误差。其三，可实现无极调速。在液压机械控制系统技术不断进步的情况下，该系统和传统机械结构相比，具有更高的效应速度，同时可以实现快速启动、制动和反向操作[2]。同时，液压机械控制系统中高的力矩惯量也比较大，进而可以实现更强的加速能力。综合来看，这些优势也是液压机械控制系统实现无极调速的关键，进而进一步提升了系统的稳定性和可靠性。
2.2缺点
首先，由于液压系统是利用油液等液体产生的压力实现动能转化和传输的，因此对系统各个部件的密封性、刚性要求较高。但是由于受到制造工艺、后期运行维护方式的影响，加上很多情况下系统长期运行之后会出现机械劳损、管道容器破裂等情况，因此液压机械控制系统漏油、漏液的情况经常发生，不仅影响系统的运行，还会产生安全隐患。其次，多数液压控制系统中的液体密度、粘度会受到环境温度的影响，进而使系统供液量、能量转化速度受到影响，进而影响系统的运行效率和性能。再次，液压控制系统中的油液如果混入空气，在机械运行过程中不仅可能导致系统异常抖动、发出噪音，甚至会产生爆燃的风险。最后，从自动化运行管理的角度来讲，液压机械控制系统实现自动化控制的难度较大。因此，通常在控制系统的小功率部分都不会使用液压机械控制装置。
3机械设计制造中液压机械控制系统的具体应用
3.1系统控制层面
从系统控制角度来看，由于不同的机械设计方式往往会导致不同的控制体系，因此结合实际应用需求就液压机械控制系统进行设计，是保障液压机械控制系统应用有效性的关键所在。其中，针对机械设计制造领域，液压机械控制系统的主要应用价值在于对设备功率及使用效率进行控制和精细化分析，因此通过确定机械设计制造的实际工作环境以保障其应用稳定性往往尤为重要。在此基础上，依托于液压机械控制系统的诸多优点，其在农林机械制造、塑性加工、工程设备生产等多个领域均有着较为不错的应用效果。例如，针对农林机械设计制造领域，可借助液压机械控制系统实现农林机械的恒功率输出控制，借此不仅可提升机械设备的应用可靠性，同时也在保证一定生产成本的基础上确保其设计制
造的经济性。
3.2传动技术层面
基于传动技术角度，机械传动效果会因液压机械控制系统控制体系的不同而存在较大差异，且数据传输控制过程中液压传动整体效果会更加受到明显影响。在此基础上，伴随着计算机无线控制技术的不断发展和推广，将液压技术与计算机控制技术结合进行使用是液压机械控制系统的主要发展趋势，尤其是针对动力体系控制层面，可借助液压机械控制系统与计算机技术配合使用实现对于工业产值参数的变化调控，能够在提升机械设计制造体系操作性能的基础上确保机械控制结构的合理性和科学性[3]。例如，可借助UG等计算机软件对液压机械控制系统进行三维模拟和系统分析，同时再加上辅助元件的控制帮助，集灵活、简便、可视化等多种优点为一体的液压机械控制系统得以构成，不仅能够完成多用户的多数据处理作业，同时也能借助数据库的构成形成完成的系统参数体系。
3.3软件设计层面
首先，在就系统进行调整时，应关联液压系统与相关的组态软件，并在确保组态软件满足厂商需求的基础上尽可能简化软件界面，进而以此保障系统使用的可操作性；其次，液压机械控制系统所采用的组态软件要足够强大，要具有一定的兼容性，即能够与多种硬件设备所关联，同时，要针对组态软件配备专门的数据库，进而以此保障数据的可储存性；最后，在设计液压机械控制系统的操作系统时，要结合实际机械设计制造人员操作习惯进行功能优化，并尽可能添加较多的人性化功能，进而以此满足不同的机械设计制造操作需求。
3.4液压机械传动控制系统的构建
在机械设计和制造中，构建液压机械传动控制系统是当代工业生产系统的主要发展方向。液压机械传动控制系统可大致分为硬件系统和软件系统２个部分，前者负责执行，后者负责控制、监测和管理。其中，硬件系统主要包括微处理器、输出部件、储存部件、Ｉ／Ｏ部件、编程器以及各类机械化器件，硬件系统的各个部件通过总线连接，进而组成有机整体。液压机械传动控制系统的软件部分又分为系统程序和用户程序，系统该程序主要是由PLC进行控制，而用户程序则是开发者及用户根据用户实际应用需求，在一定的权限规则下进行定制开发的。在液压机械传动控制系统的自动化控制中，以微处理器为核心的PLC是实现控制功能的关键，其在当今工业自动化的历程当中发挥了关键作用。PLC具有较好的灵活性和通用性，其主要是利用自身储存器及编程程序，通过总线对各个硬软件部分进行控制。如果在软件系统运行中出现了一些问题，技术人员可以直接对控制程序进行修改便能有效解决。
结束语
机械控制体系本着实用和创新的原则，在实际应用中不断规范和完善。液压机械控制系统有着比较良好的传递效率，能够很好地实现对输出功率的控制，并且对于系统整体结构的控制方面也有着较好的优势，要发挥液压机械控制技术良好的液压传动效率优势。使其在保持原有优势的基础上，为企业创造更大的经济收益。
参考文献
[1]许午,曾一峰.机械设计制造中液压机械控制系统的应用解析[J].南方农机,2018,49(19):189.
[2]武卫．试析机械设计制造中液压机械传动控制系统的运用［J］．南方农机，2019，50(19):113．
[2]李薇.机械制造中液压机械传动控制系统的应用[J].世界有色金属,2018(14):230+232.