最新版机油压力警示系统设计毕业论文Word文档格式.docx
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1.2.设计背景6
2.设计内容概论6
2.1.机油的作用6
2.2.机油压力过低的危害:
7
2.3.机油压力低常见原因:
2.4.设计对象:
2.5.设计主要内容:
8
2.5.1.液压传感开关:
2.5.2.电磁阀报警:
2.6.设计的原则:
2.7.系统服务对象介绍:
2.8.机油压力与发动机工作关系:
9
2.9.防暴机原理图:
3设计原理及其硬件分析11
3.1.基本原理介绍:
11
3.2.电源:
12
3.3.传感部分:
13
3.4.设计所需其他主要部件:
14
3.5.工作逻辑分析14
3.6.硬件分析:
15
3.6.1继电器:
3.6.2蜂鸣器:
16
3.6.3熄火电磁阀:
18
3.6.4低报警开关:
4.系统调试18
4.1.电路调试概论:
4.2具体调试方案:
19
4.3.调试步骤:
4.4故障处理的一般方法:
20
5.设计产品市场展望20
5.1设计产品价值:
5.2设计产品的优势:
总结:
21
参考文献21
1.绪论
在农机和工程机械上,常因驾驶员不宜观察和分辨机油压力报警红灯明灭情况,使柴油机在机油压力不足和无机油压力情况下工作,造成重大故障。
如果在指示灯上能够再并联蜂鸣器鸣音报警,更能明确提示司机,可以避免因缺机油和机油压力不足情况继续使用形成故障发生。
农田作业和工程土方作业都现场土尘严重,覆盖仪表,使表盘模糊;
在日光强光下,报警红灯明灭很难看清,只有在遮住光线情况下细看才能看清楚;
驾驶员操作中,集中精力驾驶,仅用几秒钟眼光扫射仪表盘,不能够注意到和看清机油压力报警指示是否正常。
要有鸣音提示和灯光闪烁提示,情况就会好多了。
缺机油和机油压力不足造成的重大故障就能够避免。
1.2.设计背景:
随着社会经济的提高,柴油内燃发动机在工农业生产中被广泛应用。
柴油机运行中,保证机油压力正常范围至关重要,是柴油机正常运行的主要因素之一。
以寺河矿选煤厂柳工50铲车使用的发动机组潍柴WD615为例,如果机油压力过低或机油压力消失时不能及时停机,让柴油机继续运转工作,在很短时间内就会产生柴油机严重损坏故障,轻者包轴拉瓦,重者捣缸使柴油机报废,给生产带来一定的损失。
柴油机机油压力显示和机油压力过低报警在生产中已经普及使用,但自动停机保护却由于种种原因还没有被普及使用。
因此,社会生产中经常由于机油压力问题,发生损坏柴油机的严重故障。
山西省长治市农业机械区域性维修中心和一拖(洛阳)柴油机有限公司“东方红”牌柴油机、天津雷沃动力、潍柴华丰动力、安徽天利动力、山东华源莱动柴油机有限公司等近20个国内主要柴油机品的特约维修服务站维修服务记录统计,每年仅山西省长治市,机体由于机油缺失,未能及时发现造成严重后果案例,占市场销售机体总量的百分之一。
故此,笔者制作了一种稳定、可靠、实用的警示器,可以非常方便的安装在各种机型的柴油机。
做到及时、可靠警示,从而保护人命和财产安全。
2.设计内容概论
2.1.机油的作用:
1、润滑减磨:
活塞和汽缸之间,主轴和轴瓦之间均存在着快速的相对滑动,要防止零件过快的磨损,则需要在两个滑动表面间建立油膜。
有足够厚度的油膜将相对滑动的零件表面隔开,从而达到减少磨损的目的。
2、冷却降温:
机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却发动机。
3、清洗清洁:
好的机油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通过循环带回机油箱,通过润滑油的流动,冲洗了零件工作面上产生的脏物。
4、密封防漏:
机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈,减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。
5、防锈防蚀:
润滑油能吸咐在零件表面防止水、空气、酸性物质及有害气体与零件的接触。
6、减震缓冲:
当发动机气缸口压力急剧上升,突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷很大,这个负荷经过轴承的传递润滑,使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。
[4]
机油压力过低对发动机的影响,发动机在正常运行时,机油被输送到各个摩擦表面,起到冷却、润滑、清洁密封的作用,使运动机件之间产生一种油膜隔离层,不直接按触。
如果机油缺失或者机油压力过低,会造成发动机曲轴和瓦、缸套、活塞环、机油泵加剧磨损。
轻着发动机报瓦,机体损坏,重着人员会有危险。
1油底壳的存油量不够.
2油道限压阀弹簧过软,使主油道压力低于规定数值.
3机油管路堵塞或裂口漏油,减少了进入主油道的油量.
4机油集滤器堵塞,使机油吸人量减少而导致机油压力过低.
5机油粗滤清器过脏,同时旁通阀损坏,使机油不易进入主油道.
6机油牌号不对或机油中有水.
7旁通阀工作不良,以致机油泵工作时大量机油经过旁通阀回流,使主油道难以建立起正常油压.
8柴油机过热,造成机油过稀,导致机油压力低.
9曲轴主轴承与连杆轴承间隙过大.
10机油泵严重磨损.
本文介绍、制作了一种稳定、可靠、经济实用的警示器,可以非常方便的安装在各种机型的柴油机。
做到闪灯提示、声音提示和自动熄火三层保护。
对驾驶员提供视觉和听觉两方面提示,另外自动熄火实施对机器及时的保护。
柴油机机油压力过低停机保护和水温过高停机从而保护在煤矿防暴胶轮车、防暴装载机上的机体,基本原理如下:
传感阀油缸固定在油泵调速器后端,油缸活塞杆与油泵调速器熄火手柄连接,活塞前端有一撑力弹簧,推动活塞拉动熄火手柄向熄火位置运动;
活塞后端用油管与柴油机主油道接通,主油道机油压力正常时,推动活塞克服弹簧弹力使熄火手柄在工作运行位置。
运行中,机油压力低于规定值时,活塞后端液压力降低,活塞在前端弹簧力推动下,向后移动,拉动熄火手柄进入停油熄火位置,使柴油机自行熄火。
使用机油压力报警开关串联一个启动电机使用的电磁开关,电磁开关固定在高压油泵调速器后端,电磁开关吸拉铁芯拉杆与油泵调速器熄火手柄连接。
机油压力正常时,报警开关处于开路状态,电磁开关不通电,电磁开关铁芯与拉杆在弹簧力作用下,熄火手柄处于工作位置;
当机油压力低于报警开关报警数值时,报警开关处于闭路状态,电磁开关开始通电,电磁开关吸拉线圈磁场作用下,吸拉铁芯动作,拉动油泵调速器熄火手柄到熄火位置,使柴油机强行熄火。
本文,所设计产品为液压电磁相结合的机油压力警报器。
(1)必须严格遵守国家的相关法规、标准和规范。
(2)设计出来的产品结构简单,易与生产和组装。
(3)要做到质量合格。
技术先进与经济性相结合。
(4)独创性。
保障设计的原创性。
(5)给社会带来福利和实际效益。
设计系统主要,针对各种农用柴油机机体、矿用防爆机柴油机机体、发电机机组柴油机机体。
柴油内燃发动机在工农业生产中被广泛应用。
如果机油压力过低或机油压力消失时不能及时停机,让柴油机继续运转工作,在很短时间内就会产生柴油机严重损坏故障,轻者包轴拉瓦,重者捣缸使柴油机报废,给生产带来一定的损失。
该设计便于安装,接线简单。
发动机工作时,必须保持正常油压。
如果油压过低,各摩擦表面会因得不到足够的润滑而磨损加快;
汽车行驶时,润滑油的压力一般保持在94~490Kpa。
发动机怠速运转时,油压应不低于0.1mpa。
1、机油压力过低,会破坏发动机的润滑条件,造成润滑、冷却和清洁不良,将引起零件黏着磨损。
曲轴主轴颈及连杆轴颈和轴承之间间隙过大,机油粘度过低和滤芯破裂都会造成油压过低。
2、机油消耗过多,在汽车保养中。
发动机正常的机油消耗量与汽油的比例是0.5%-1%,若大于1%就不正常了。
机油消耗过多的原因除漏机油外,更多的是烧机油这一点出租车司机应该会很有体会。
其主要原因是:
活塞与缸壁间隙过大;
活塞环磨损过甚或弹力不足;
气门导管磨损过甚;
气门杆油封损坏。
利用发动机超强修复剂可大大提高活塞环的密封性,修复已磨损的内部机件,减小机油的消耗。
[3]
1,交流发电机2,调节器
3,主令开关4左前照明灯
5.右前照明灯6,左后信号灯
7.右后信号灯8左后照明灯
10.熄火继电器11.熄火电磁液阀
12.DC模块13.电源板(充电器)
14.蓄电池组15.控制按钮
16.电源自锁继电器17.本安电源
18.钥匙开关19.起动继电器
20.继电器板21.启动电磁气阀
22.显示器23.甲烷变送器
24.矿用柴油机车保护监控仪主机
25.温度元件(表温)26.温度元件(排温)
28.水位元件29.油压元件F1-15A熔断器
3设计原理及其硬件分析
电路接机组电瓶,电压12V。
柴油机正常工作机油压力为,294~490Kpa,该范围内机器工作状态良好。
机油压力报警器壳体直接接在,柴油机主油道上,内腔成圆柱形油缸腔体。
下端面中间有一个Φ1.50的孔,直接伸入润滑主道内,压力机油可以通过该孔进入油缸腔体内。
上端有电影线接块(金属)通过绝缘材料隔离了油缸上端,防止漏电、导电。
中间活塞周围金属壁与壳体绝缘并且封闭,弹簧上端支撑
在电源线模块下端面,弹簧下端推压活塞,使其向下运动,并导通活塞金属芯块与上模块。
润滑主油道机油压力高于98KPA时,活塞下端面,将会承受到液压力。
推动活塞上移。
电源回路断开。
当机油压力低于98KPA时,弹簧力将会客服机油压力推动活塞向下运动,活塞金属芯块与壳体接触,电源回路接通,报警器指示灯,开始亮起,发出警告,并且其他元件接收到输出电流信号,蜂鸣器发出声音警告。
低于98Kpa时,机油感应开关接通,向继电器送电,接通熄火电磁阀,接通熄火电磁阀。
熄火电磁阀动作,拉杆拉动高压油泵,熄火手柄到停油位置,柴油机熄火。
柴油机电瓶及发电机组介绍:
发电机主要由定子、转子、端盖、电刷机座及轴承等部件构成。
定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼.磁极绕组)、滑环、(又称铜环.集电环)、风扇及转轴等部件组成。
通过轴承、机座及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,通过滑环通入一定励磁电流,使转子成为一个旋转磁场,定子线圈做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
发电机组中二根细的一根是接地的,一般是黑色的,另一根是励磁线,一般是黄色,在发电机上是F,整体式(发电机内有调节器)发电机上是D+,简单说发电机的原理是转子在转动的时候切割磁力线产生电能,车上是电瓶给转子供电产生磁场,转子在转动的时候发电,在B+上的电在回到电瓶里。
该设计所使用的压力传感器,严格意义来讲,并非一个真正的传感器,而是一个控制电路回路的开关。
机油压力较小时,传感器膜片几乎没有变形,触点间压力小,电流通过不久,温度略有上升,双金属片稍有变形,触点就分开,平均电流小,指针偏转角度小;
机油压力升高时,传感器膜片拱曲,触点间压力增大,需要通过较大电流,双金属片的变形才能使触点分开,平均电流大,指针偏转角度大。
所以,机油压力越大,触点的压力越大,加热线圈需要更长的通电时间才能使触点打开;
而压力低时,只需较短的通电时间就可使触点打开。
双金属片为“Π”形,一个为工作臂,另一为补偿臂,它消除外界温度对传感器的影响。
安装适应注意外壳上的箭头不应偏出垂直位置300。
该传感器有活塞和弹簧组成。
塞周围金属壁与壳体绝缘并且封闭,弹簧上端支撑在电源线模块下端面,弹簧下端推压活塞,使其向下运动,并导通活塞金属芯块与上模块。
当机油压力正常时,活塞受到机油压力,压制弹簧,电路回路处于断开状态。
系统不工作。
当机油压力过低,弹簧推起活塞,接通整个电路回路。
系统开始工作。
该传感器,简单实用,经济合理,且便于接线安装,与服务机体磨合良好,运作默契。
蜂鸣器、报警灯、继电器、油压感应开关、熄火电磁阀等。
部件
启动继电器
蜂鸣器
低报警开关
型号
JQBB-12V
FM1A-12V
65.48.073
3.5.工作逻辑分析:
1.液压传感。
2.电磁阀报警。
.继电器概诉:
继电器是总称,意思是,继承控制,用很小的电力和电流,驱动一个设备(电动机或电磁铁)带动一个负载部件(比如电闸或接触片)让这个接触片去承载大电流。
比如我们的开关只需要12V0.1A控制继电器,就能让继电器帮助我们接通和分断几百万伏特,电流高达几千甚至几万安培的特高压线路。
无论在什么地方,想要不让控制者或器件危险,使用继电器是最好不过了,让我们接触安全的一边,让继电器去接触危险的一边,我们只要控制继电器动作,继电器就会帮助我们连接我们不想亲自去碰的一些线路。
继电器分累:
(1).接触器(专门用来控制通断,负载很大电流的继电器,但动作不快)。
(2).中间继电器(比较迅速了,一般长见的小型的都是这种)。
(3).时间继电器(用来控制时间动作的,比如晚上路灯自动亮)还有其他很多很多。
用一个器件和继电器组合就得到一个新东西,比如用钟表和继电器组合得到时间继电器。
.继电器工作原理:
电磁式继电器一般有磁铁、线圈、衔铁、触电黄片等组成。
只要在线圈的俩端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引作用下客服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的触动点与静触点(常开触动)吸合。
当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置,使触点与原来的静触点(常闭触点)释放。
这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:
继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;
处于接通状态的静触点称为“常闭触点”
本设计中,压力继电器的作用是:
,控制机油压力开关,机器机油压力低了,继电器动作,停止柴油机。
实际上就是靠压力来使继电器动作,而不是靠线圈电压来使继电器动作.
继电器的选用:
1.先了解必要的条件
①控制电路的电源电压,能提供的最大电流;
②被控制电路中的电压和电流;
③被控电路需要几组、什么形式的触点。
选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。
控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。
2.查阅有关资料确定使用条件后,可查找相关资料,找出需要的继电器的型号和规格号。
若手头已有继电器,可依据资料核对是否可以利用。
最后考虑尺寸是否合适。
3.注意器具的容积。
若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。
对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。
故此,基于以上原则本设计继电器取用最常见的机器继电器JQBB-12V。
3.6.2.蜂鸣器:
蜂鸣器的作用:
蜂鸣器是一种一体化的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、碘化钾、定时器等电子产品中做发声器件。
蜂鸣器的电路图形符号:
蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”“LB”“JD”等)表示。
蜂鸣器的分类:
(1).压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。
在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
(2).电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。
振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。
选定蜂鸣器:
俩种蜂鸣器,在市场、实际应用中都有各自的位置和市场。
但是本设计基于,经济性、实用性、安全性考虑。
更趋向与电磁式蜂鸣器。
在电器使用有警示和提示功能中,电磁式蜂鸣器具有因体积小单价低,因体积小,单价低寿命长,耗能低耗能低,发音高等特点。
本设计选择蜂鸣器型号为FM1A-12V。
电磁式蜂鸣器工作原理:
接通电源
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