一、简答题1. 简述液压传动的工作原理。
液压传动是以液体为工作介质,利用液体压力传递动力和进行控制的传动方式。液压泵把原动机的机械能转换为液体的压力能,经管道及阀等传送,然后借助液压缸或液压马达等再把液体的压力能转换成机械能,从而驱动工作机构完成所要求的工作。
2. 简述液压控制阀的作用和分类。
液压控制阀是液压控制系统的控制元件,用以控制液流方向、调节压力和流量,从而控制执行元件的运动方向、运动速度、运动顺序、输出力或力矩。控制阀根据用途和工作特点可分为:方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀三大类。
3. 简述蓄能器在GAAS 80型焊机中起到的作用?
蓄能器的主要作用有:在短时间内供应大量的压力油;保持系统的压力;当油泵发生故障时,短时间继续供油;吸收液压系统的冲击压力和脉冲压力。
4. 公差配合中规定有哪几类配合?其配合公差带有什么特点?
配合有间隙配合、过渡配合、过盈配合三类。间隙配合的轴公差带在孔公差带之下,过渡配合的轴公差带与孔公差带相互交叠,过盈配合的轴公差带在孔公差带之上。
5. 简述疲劳断裂的原因。
疲劳断裂的原因是由于材料的质量(成分或组织的不均匀)、加工缺陷或结构设计不当等原因而造成了局部的应力集中,该处就是疲劳裂纹核心产生的策源地。疲劳裂纹产生后,在交变应力作用下不断扩展,由微小裂纹扩大为宏观裂缝,使材料的有效承载截面不断缩小,应力值超过材料的强度值时,零件突然折断而破坏。
6. 可控硅有何工作特点。
可控硅有何工作特点是:
(1)它也像半导体二极管那样具有单向导电性,但其开始导通的时刻是可控的;
(2)可控硅导通后,加于门极、阴极间电压即使消失,它仍维持导通;
(3)要使它关断,必须将阳极、阴极间电压降低,使通过它的电流低于其维持值、或者在阳、阴极间加以方向电压;
(4)控制极的作用仅仅是触发可控硅使其导通,一旦晶阀管导通后,控制极就失去控制作用。
7. GAAS 80/580型钢轨焊机PC(可编程控制器)装置的作用是什么?
GAAS 80/580型钢轨焊机PC(可编程控制器)装置的作用:是执行SWEP-06装置的指令,由可编程存储器进行逻辑运算、顺序控制、定时和计数等,通过数字量和模拟量的输入和输出,控制执行元件完成焊接过程。
二、论述题1. 国外对钢轨焊头常采用冷矫直,而我国焊轨生产采用热矫直,这是为什么?
主要与所用钢轨材质纯净度和钢轨尺寸精度以及表面质量有关。钢轨材质纯净度的高低直接影响到焊头性能,焊头性能差时,冷矫直就容易出现裂纹,尤其是水平方向横向矫直时。尺寸精度差的钢轨焊前对轨困难,焊后接头出现错口、偏差大,矫直困难。加大矫直量和矫直次数会加大残余应力,容易发生脆断。
在我国铁路焊轨厂现有车间长度及工序安排情况下,焊接国产钢轨采用正火后热矫直是适宜的。
2. 试分析珠光体钢与奥氏体钢焊接时的焊接性。
奥氏体不锈钢与珠光体钢是两种组织和成分都不相同的钢种,这就产生了与焊接同一金属所不同的下述问题:(1)焊缝的稀释;(2)过渡层形成硬化层;(3)熔合区出现碳扩散和脱碳现象;(4)焊接接头出现高应力;(5)延迟裂纹。
3. 试述伺服系统的概念和组成。
在自动控制系统中,输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称之为伺服系统。数控机床的伺服系统主要是控制机床的进给和主轴。
伺服系统的作用是接受来自数控装置(CNC)的指令信号,经放大转换、驱动机床执行元件随脉冲指令运动,并保证动作的快速和准确。
数控机床的伺服系统一般包括机械传动系统(由伺服驱动系统、机械传动部件和执行元件组成,伺服驱动系统由驱动控制单元和驱动元件组成)和检测装置(由检测元件与反馈电路组成)。
4. 钢轨闪光焊顶锻过程是如何进行的?各工艺参数对顶锻阶段的影响如何?
在烧化阶段完成后,对钢轨迅速地施加足够大的顶锻压力,封闭轨端间隙;挤平因过梁爆破而留下的火口;排除端面上的液态金属层、氧化夹杂;接头产生足够的塑性变形,形成共同结晶。钢轨闪光焊的顶锻过程分为两个阶段:(1)有电流顶锻阶段:该阶段是在通电状态下进行的,以保证轨端的温度和液态金属及氧化物夹杂的排出。(2)无电流顶锻阶段:切断电流后,继续保持项锻压力,使液态金属和氧化物彻底被挤出,并排除过热金属使焊缝继续产生塑性变形,形成致密的钢轨焊接接头。
钢轨闪光焊顶锻阶段的主要工艺参数及影响是:(1)顶锻压力:顶锻压力的大小取决于钢轨的断面尺寸、材质的高温性能和钢轨的加热状态及加热区的分布。顶锻压力过小,夹杂物不易排净,塑性变形不足,顶锻压力过大,则塑性区被过分挤压,晶纹弯曲,接头冲击性能下降。(2)顶锻电流和时间:应保持顶锻合缝期间温度不下降。电流过大或时间过长,将导致接头过热。电流过小或时间过短,则造成接口温度不足,易形成焊接缺陷。(3)无电顶锻时间:应保持在顶锻压力下产生足够的塑性变形。(4)顶锻速度:顶锻合缝的速度应越快越好,以防止轨端面的氧化。(5)顶锻量:顶锻量应适当,以保证接口内的液态金属和夹杂物充分排除,并使焊接区产生足够的塑性变形。
5. 什么是接地装置?什么叫对地电压?
接地装置是指与电气设备连接的接地体和接地线的总称,接地体是埋入地下并直接与大地接触的金属导体;接地线是电气设备金属外壳与接地体相连接的导体。
当运行中的电气设备发生接地故障时,接地电流将通过接地线和接地体,以半球面形状向地下流散。在距离接地体越近的地方,由于半球面较小故受电阻较大,接地电流通过这里的电压降也较大,所以电位就高。反之,在远离接地体的地方,由于半球面较大,故电阻就小,所以电位就低。
试验证明,在离开单根接地体或接地点20m以外的地方,球面就相当大了,实际上已没有什么电位存在,所以该处的电位已近于零。电位等于零的地方,电气上称为“地”。
所谓对地电压,即电气设备发生接地故障时,接地设备的外壳,接地线,接地等于零电位点之间的电位差,称为电气设备接地时的对地电压。
6. 齿轮传动具有哪些特点?
(1)效率高。在常用的机械传动中,以齿轮传动的效率最高。
(2)结构紧凑。在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。(3)工作可靠,寿命长。设计、制造正确合理,使用维护良好的齿轮传动,工作可靠,寿命可达一二十年,这也是其他机械传动所能比拟的。
(4)传动比稳定。传动比稳定往往是对传动的一个基本要求。
7. 试述变频器安装的注意事项。
(1)在电源和变频器之间,通常要接入低压短路器与接触器,以便在发生故障时能迅速切断电源,同时便于安装修理。
(2)变频器与电动机之间不允许接入接触器。
8. K355型焊机的对中结构与GAAS80型焊机比较各有何特点?
K355型焊机采用液压杠杆形式的蟹形夹钳系统夹紧钢轨轨腰,左右两幅夹钳同步夹紧钢轨。左右两幅钳口同时绕中心轴转动。连杆间的夹角在9°~11°时能够得到足够的夹紧力。烧化过程的送进是沿轴向的移动,由每个右钳口岸的油缸活塞杆来推动的。
GAAS 80型的对中机构由联动的内外两个队中臂组成,工作时摆入罩住轨头,按预选的对中基准,可自动完成以钢轨的中心线或轨头的任一侧面为基准的水平对中和夹持。当钢轨外形尺寸出现偏差,造成钢轨对中错位时,通过对中臂卡杆的偏心机构可进行7.5mm的水平对中调整。
9. 怎样做电动机空载试验?
试验前对电机进行检查,无问题后,通入三相电源,使电动机在不拖负载的情况下空转。而后要检查运转的音响,轴承运转情况和三相电流,一般大容量高转速电动机的空载电流为其额定电流的20%~35%小容量低转速电动机的空载电流为其额定电流的35%~50%空载电流不可过大和过小而且要三相平衡,空载试验的时间应不小于1h,同时还应测量电动机温升,其温升按绝缘等级不得超过允许限度。
10. GAAS 80/580型钢轨焊机一个完整的焊接循环的记录曲线所表达的含义有哪些?
GAAS 80/580型钢轨焊机的焊接记录曲线有三条,分别是压力曲线f、电流曲线i、位移曲线s,分别表示焊接过程中压力、电流和位移量随时间的变化情况。
压力曲线f表示焊机顶锻缸前进时油端压力的变化情况。在曲线上可显示出闪平、预热、烧化和顶锻等阶段压力变化的过程,其中预热和顶锻阶段的压力曲线记录值与实际压力值成比例关系。在顶锻合缝的瞬间,由于突然的油量增大油压略有下降。
电流曲线i表示焊机焊接过程中焊接电流的变化情况。在曲线上可显示出闪平、预热、烧化和顶锻等阶段电流变化的过程,电流曲线记录值与实际电流值成比例关系,一般来说,随着预热次数的增加,实际预热电流逐次下降。
位移曲线s表示焊机焊接过程中动架移动的位置变化情况。在曲线上可显示出闪平、预热、烧化和顶锻等阶段位移变化的过程,位移曲线记录值与实际位移值必须一致。
11. 电灯、电热、单台电动机及多台电动机等各类负荷的保险丝怎样选择?
电灯、电热负荷,保险丝的额定电流等于或稍大于电路的工作电流,一般取1.1倍;一台电动机线路,保险丝的额定电流为电动机额定电流的1.5~3倍电动机的额定电流;多台电动机线路,保险丝的额定电流为1.5~3倍功率最大的一台电动机的额定电流+工作中同时开动的其他电动机的额定电流。
12. 试述液压技术的主要优缺点。
优点:
(1)单位体积输出功率大。在同等的功率下,液压装置的体积小、重量轻。
(2)液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快,液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。
(3)液压装置能在较大范围内实现无级调速。
(4)液压传动易于实现自动化。
(5)液压装置易于实现过载保护。
(6)由于液压元件已实现标准化、系列化和通用化,液压系统的设计、制造和使用都比较方便。
缺点:
(1)油液的泄漏、油液的可压缩性、油管的弹性变形会影响运动的传递正确性,故不宜用于要求具有精确传动比的场合。
(2)由于油液的黏度随温度而变化,从而影响运动的稳定性,故不宜在温度变化范围较大的场合下使用。
(3)由于工作过程中有较多的能量损失,因此,液压传动的效率不高,不宜用于远距离传动。
(4)为了减少泄漏,液压元件的制造精度要求高,故制造成本较高。
13. 试述蓄能器的作用。
蓄能器可以在短时间内向系统提供具有一定压力的液体,也可以吸收系统的压力脉动和减少压力冲击等。其作用主要有以下几方面:
(1)作辅助动力源。对于一个工作时间较短的间歇工作系统,或一个循环内速度差别很大的系统,使用蓄能器做辅助动力源可以降低液压泵的规格。
(2)系统保压、弥补泄漏。若需要液压缸在较长时间内保持一定压力时可令液压泵卸载,并用蓄能器弥补系统的泄漏以保持液压缸工作腔的压力。
(3)吸收压力冲击。在液流发生激烈变化时均会生产液压冲击而引起执行机构运动不均匀,严重时还会引起故障,此时,蓄能器能够吸收回路中的冲击压力,起安全保护作用。
(4)吸收压力脉动。齿轮泵、柱塞泵和溢流阀等均会产生流量和压力的脉动变化。蓄能器能够吸收或减少液压泵的流量脉动成分和其他因素造成的压力脉动变化,以降低系统的噪声和振动。
14. 试述液压系统中出现泄漏现象的原因及排除方法。
泄漏的原因是(1)接头松动,密封损坏。(2)阀与阀板之间的连接不好或密封件损坏(3)系统压力长时间大于液压元件或附件的额定工作压力,使密封件损坏。(4)相对运动零件磨损严重,间隙过大。
排除方法:
(1)拧紧接头,更换密封。
(2)加大阀与阀板之间的连接力度,更换密封。
(3)限定系统压力,或更换许用压力较高的密封件。
(4)更换磨损零件,减小配合间隙
15. 试述钢轨闪光焊“表面烧伤”形成原因及防止措施。
钢轨闪光焊表面烧伤形成的原因是:当钢轨与导电钳口接触不良时,局部接触电阻增大,焊接电流导致该处局部温度升高,超过相变温度或造成局部溶化,而该处周转的金属温度低,使该处冷却快,容易形成马氏体淬火组织,同时产生很大的残余应力。烧伤又称钢轨表面“打火”或“点击伤”。防止措施:(1)严格进行对钢轨导电接触部位除锈、除污,使接触面露出金属光泽;(2)在压紧钢轨过程中防止焊渣或异物落入导电钳口与钢轨之间;(3)经常检查导电钳口表面和及时更换磨损的电极钳口。
16. 钢轨端面处理时,为什么要使两轨底角稍微高于其他部位?
(1)两轨底角处在焊缝边缘受污染机会比别处多,因而也易产生缺陷。(2)在预顶条件下,中心向外挤压,边缘接触部分,有向外翻的分离趋势,也易污染出现缺陷。(3)轨底角处比较薄,顶锻后凸瘤小,缺陷出现后不易去除。(4)如工艺掌握不好,焊后轨底角下塌出现偏瘤,也易使缺陷留下。(5)钢轨在线路上使用时,轨底角受拉力作用,是突出部位,因此其焊接质量的好坏,直接影响焊接接头的寿命,所以在端面处理时要使轨底角稍微高于其他部位,以保证在对轨、焊接时密贴,避免污染,保证焊接质量。
17. 钢轨焊接工艺试验的一般方法和步骤是什么?
工艺试验的一般方法是:以钢轨整体作为试件;以焊接生产用焊机作为试验手段;以生产线上各项操作为试验操作程序;通过大量试验获取一组焊接工艺参数,采用这一组参数焊接的试验接头应达到钢轨焊接TB/T 1632—2005的行业标准。
钢轨焊接工艺试验步骤是:试验准备、试验分析、试验总结等阶段。