材料成形測量與控制

2021-09-16 01:41:09 字數 4700 閱讀 1174

第一章材料成型過程的測量檢測與控制(1)

1 材料成型的四大工藝分類:塑性成形軋制成形焊接成形液態成形

塑性成形工藝:模型鍛壓成形模型沖壓成形模型擠壓成形自由鍛造工藝;

軋制成形工藝:熱軋製成形工藝和冷軋製成形工藝;

焊接成形工藝:電弧焊接成形工藝電阻焊接成形工藝電子束焊接成形工藝; 雷射焊接成形工藝釺焊接成形工藝摩擦焊接成形工藝等;

液態成形工藝:按型模的種類分——金屬型模液態成形工藝沙型模液態成形工藝敷層型模液態成形工藝;按液態成形過程是否加外加力分——重力澆鑄成形工藝,壓力澆鑄成形工藝,離心澆鑄成形工藝。

2 按被焊工件的接頭型別不同,電阻焊接成形工藝可分為:點焊成形工藝縫焊成形工藝凸焊成形工藝閃光對焊成形工藝

3 材料的熱加工工程:利用熱源對工件加熱的材料成形工藝稱為材料的熱加工或材料熱加工工程

4 材料成形裝置中的電氣控制主電路的電路結構形式主要為:閘流體整流器,閘流體交流調壓器,閘流體逆變器三種。

5 材料成形工程中的大功率裝置的阻感性負載對電網所造成的危害有哪些?其解決措施有哪些?

電網衝擊:在變壓器,直流電動機及感應線圈等阻感性負載的過渡過程中的電流可以達到電路正常工作電流的幾倍甚至幾十倍,過大的電流會對電網帶來很大的危害:輕則是配電線路中的過流繼電器經常跳閘,重則使電網裝置與用電裝置本身的毀壞。

波形畸變與擾鄰:在材料成型的電網電路中使用多台套阻感性負載閘流體開關電路的情況,大量併聯的阻感性負載閘流體開關電路還會使電網電壓的正弦波形波動變化不定,使得網內裝置彼此干擾,即所謂的「擾鄰」或「鄰擾」,特別是計算機做控制的裝置會沒有規律的「失控」,嚴重時會使生產線不能工作。

解決措施:(1)載入濾波網路,在每台阻感性負載閘流體開關電路中一般載入「濾波網路」,防止本台裝置產生的干擾波形電流竄入電網,也可防止電網上的干擾波電流竄入本台裝置的主電路或控制電路。

(2)「軟啟動」自動開關技術,電路中的阻感性負載閘流體開關電路的容量太大,工作方式是頻繁的「開」「關」過程,閘流體中的交流調壓過渡過程成為主要的工作方式,為此,使用以微機為控制平台的無過渡過程電流衝擊的所謂「軟啟動」自動開關技術。

(3)分時切入中斷管理,對連線入電網的多台成型裝置在切入電網時實行分批分時通電的電網負荷優化管理,對於每一台裝置來說就像單獨切入電網一樣。

第二章時間測量與控制系統

1 程式控制電路的基本結構:

同步變壓器;50hz時基脈衝發生器;時基脈衝計數器;置數裝置;程式轉換電路

2 rc延時電路的基本思想:通過調節可變電阻的阻值,從而調節電容器的飽和電壓vc的時間,達到延時的目的。

3 電焊機程式動作的過程有:加壓焊接維持休止

第三章位移測量與控制系統

1 位移控制系統中常見機電傳動結構型別:

2 按給定量的性質分,位移控制系統的型別:位移程式控制系統,位移隨動控制系統。

3 位移程式控制系統:動點移動軌跡實現事先由程式給出的位移伺服系統稱為位移程式控制系統。

4 位移隨動控制系統的組成及其功能:1)位移檢測環節——隨時檢測位移執行機構的實際位移量,並將位移量轉換為與其成正比的電壓量。2)比較器環節——將正值給定電壓訊號與位移反饋訊號進行比較,得到偏差量。

3)放大器與調節器環節——將偏差訊號進行功率放大,並進行積分微分處理,改善系統的動態效能。4)電動機驅動電路——根據控制訊號來控制實際電動機的轉動方向和轉動角位移。5)伺服電動機——按照控制訊號的大小和正負對其驅動電路的控制而輸出角位移。

6)機械傳動裝置——將角位移轉換為線位移;進行位移量的比例變換。

5 按照編碼原理來分,轉角-數字編碼器可分為:絕對式和增量式

6 迴圈碼的特點:相鄰的兩個數碼之間只有一位發生變化,引起的誤差只是最低的一位數;缺點式不能直接進行二進位制運算,需要將迴圈碼轉換為二進位製碼。

7 直線位移的測量方法有:間接檢測法和直接檢測法。

第四章速度測量與控制系統

1 對於可調速的傳動系統,按傳動電動機的型別可以分為兩大類:直流調速系統和交流調速系統,

直流調速系統:結構複雜,製造成本高,維修也較麻煩,但效能優良,具有較大的轉矩、優良的起動和制動效能、具有較寬的平滑調速範圍。

交流調速系統:結構簡單、製造成本低,使用和維修簡便等優點,但是調速困難。

2 發電機-電動機(g-m)調速系統的兩種調速方式為:

(1)改變電動機電樞迴路內的附加電阻rf。

(2)改變發電機的電樞電壓us:①改變發電機的電樞轉速;②改變發電機勵磁繞組中的勵磁電流。

3 閘流體變流器的調速系統結構部分的功能及其特點(圖p65)

組成結構:1)閘流體整流主電路-將電網的交流電能轉換為直流電能,然後向直流電動機的電樞提供所要求的電壓us;2)閘流體觸發電路-向閘流體整流器主電路中的閘流體提供閘流體觸發電壓;3)調節器電路-輸出隨電平隨時變化的控制電平訊號電壓uc,控制閘流體觸發移相脈衝電壓ut的移相;4)比較器—將給定電壓訊號ug與反饋電壓訊號ub進行比較,得出誤差訊號ue;6)反饋電路環節-檢測電動機電路中的電壓或電流訊號,進行濾波或其它變換形成反饋電壓。

4 材料成形裝置中所用的直流調速系統的特點:使用功率跨度大、型別的多樣性;

5 無槽電樞直流伺服電動機的主要特點:1)動態效能好-電樞長,且轉動慣量低,具有較小的機械時間常數、較寬的動態頻率響應範圍;2)過載能力強-採用強迫風冷或更先進的製冷技術可以增大過載能力;3)力矩波動小-電樞繞組的電感量小,使其動態效能指標的力矩波動小、換向效能好,其力矩波動係數為1%~3%。

6 繞線電樞直流伺服電動機的特點:1)時間常數小-繞線電樞的電感值小;繞線電樞中的鐵心部件僅起導磁作用而不隨電樞繞組轉動,因而其轉動慣量小。2)效率高-鐵心與機殼間沒有相對運動,鐵耗小;電樞本身很輕,且機械損耗小。

3)電氣雜訊低-電樞繞組的電感值小,換向效能好,產生的電氣雜訊低。

7 直流電動機閘流體調速系統的控制電路的組成:1)調節器-將輸入的偏差訊號ue進行比例-積分-微分處理,輸出系統控制電壓訊號uc。2)觸發電路-將輸入的控制訊號電壓uc轉變為與本相電網同步,具有一固定頻率和脈衝波形的閘流體觸發電壓ui。

3)檢測反饋電路-對直流電動機的轉速、電樞電流和電樞電壓,並轉變為反饋電壓訊號。4)比較器環節-把轉速給定電壓與檢測反饋電壓ub進行比較,得出偏差訊號電壓ue。

8 速度檢測與反饋環節的型別:1)轉速負反饋調速系統;2)電樞電壓負反饋調速系統;3)附加電樞電流正反饋的電樞電壓負反饋調速系統;4)轉速電流雙閉環調速系統。

第五章溫度檢測與控制技術

1 溫標的分類:經驗溫標、熱力學溫標、國際溫標

2 實現國際溫標應具有的三個條件:1)要有定義溫度的固定點,一般是水、純金屬及液態氣體的狀態變化;2)要有復現溫度的標準器,通常是標準鉑電阻、標準鉑銠熱電偶及標準光學高溫計;3)要有定義點之間計算溫度的內插方程。

3 國際溫標的內容p90:1)規定熱力學溫度為基本溫度,單位為開爾文;2)規定了一系列高純度的可復現的平衡態的溫度作為固定點的溫度值;3)把最低固定點(-259.34℃)和最高固定點(1064.

43℃)之間分成幾個溫度區間,對每一區間規定了基準內插儀器和內插公式。4)規定在標準態下,水的沸騰溫度不是100℃,而是99.974℃。

4 溫度檢測的方法有-

接觸法測溫:優點——測量方法簡單直觀,準確度和可靠性高,應用廣泛;缺點——受介質溫度場、被測物件特性及傳熱方式的影響而出現誤差,腐蝕性介質會影響感溫元件壽命。

非接觸法測溫:優點——測量溫度響應快,測溫範圍廣,可遠距離或對運動物體進行測量,具有一定的準確度;缺點——結構複雜,使用方法嚴格。

5熱點效應p94:由兩種導體組成的閉合迴路中,對期中的乙個節點加熱,使得兩點的溫度不同,那麼迴路中就會有電流產生,接在迴路中的電流錶的指標就會偏轉,這一現象稱為溫差效應。

6 熱電偶的冷端補償

1)冷端恆溫法:使參考端溫度處於零度或某一恆定溫度

2)冷端溫度校正法:通過計算來補正

3)補償導線法

4)補償熱電偶

5)冷端溫度補償器

7 熱敏電阻的種類:1)正溫度係數熱敏電阻(ptc);2)負溫度係數熱敏電阻(ntc);3)臨界溫度係數熱敏電阻(ctr)。

8非接觸法測溫的應用範圍:條件惡劣(高溫、腐蝕)、運動物體、微小目標、熱容量小的物件。

9 灰體:物體的輻射光譜是連續的,其單色輻射強度eλ和同溫下絕對黑體的響應曲線相似,即在所有波長下都有:eλ/e0λ=ε(小於1的常數),則該物體稱為灰體。

10 輻射溫度:溫度為t的全輻射能量e等於溫度為tp的絕對黑體全輻射e0時能量,則溫度tp稱為被測物體的輻射溫度。

11 亮度溫度:在波長為λ的單色輻射中,若物體在溫度t時的亮度bλ和絕對黑體在溫度ts時的亮度b0λ相等。則ts稱為被測物體在波長為λ時的亮度溫度。

12 比色溫度:,則tc稱為實際物體的比色溫度。

第六章熱加工電源測量與控制系統

1 熱加工電源供電物件(負載)的種類有:電阻、電弧、雷射幫浦浦燈或氣體放電腔、電感線圈、複合型負載。

2 熱加工電源主電路結構型別的種類:工頻交流電抗器類電源、磁飽和電抗器、閘流體工頻交流調壓器類電源、閘流體整流器類電源、閘流體逆變器類電源、大功率電晶體逆變器類電源、大功率電晶體開關類電源、電容器(充)放電類電。

3 電源的可控制功能有:輸出電壓控制、輸出電流控制、電源輸出伏-安特性控制、電源輸出波形控制、脈衝調製功能輸出控制。

4 電弧負載伏安特性的影響因素:電弧在何種氣體中放電、氣體的壓力有多大、兩電極的材料、電弧的弧長等都會影響電弧負載的伏安特性。

5 電弧負載的特性:性質一:電弧的伏安特性曲線是非線性函式曲線,不能用一數學函式表示;性質二:

電弧伏安特性曲線分為三段,下降段、水平段和上公升段,各段具有不同的特性;性質三:電弧伏安特性曲線上的點具有不同的靜態電阻:ufb/isb=rgb(電阻量綱);性質四:

電弧伏安特性曲線上的點具有不同的微分電阻,且可正、可負,可為零。

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