直饮机工作原理（共4篇）
恒温恒湿机由制冷系统，加热系统，控制系统，湿度系统，送风循环系统，和传感器系统等组成，上述系统分属电气和机械制冷两大方面。下面叙述几个主要系统的工作原理和工作过程。
1.制冷系统：制冷系统是恒温恒湿机的关键部分之一。一般来说，制冷方式都是机械制冷以及辅助液氮制冷，机械制冷采用蒸汽压缩式制冷，它们主要由压缩机，冷凝器，节流机构和蒸发器组成。如果我们试验的温度低温要达到-55℃，单级制冷难以满足要求，因此恒温恒湿机的制冷方式一般采用复叠式制冷。恒温恒湿机的制冷系统由两部分组成，分别称为高温部分和低温部分，每一部分是一个相对独立的制冷系统。高温部分中制冷剂的蒸发吸收来自低温部分的制冷剂的热量而汽化;低温部分制冷剂的蒸发则从被冷却的对象(试验机内的空气)吸热以获取冷量。高温部分和低温部分之间是用一个蒸发冷凝器联系起来，它既是高温部分的冷凝器，也是低温部分的冷凝器。
2.加热系统：加热系统相对制冷系统而言，是比较简单。它主要有大功率电阻丝组成，由于试验要求的升温速率较大，因此加热系统功率都比较大，而且在试验机的底板也设有加热器。
3.控制系统：控制系统是综合试验箱的`核心，它决定了试验机的升温速率，精度等重要指标。现在试验机的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID与模糊控制相组合的控制方式。由于控制系统基本上属于软件的范畴，而且此部分在使用过程中，一般不会出现问题。
4.湿度系统：温度系统分为加湿和除湿两个子系统。
加湿方式一般采用蒸汽加湿法，即将低压蒸汽直接注入试验空间加湿。这种加湿方法加湿能力，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时容易实现强制加湿。
除湿方式有两种：机械制冷除湿和干燥除湿。机械制冷除湿的除湿原理是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水汽凝结析出，这样就降低了湿度。干燥器除湿是利用气泵将试验箱内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的干燥进行干燥，干燥完后又送入试验箱内，如此反复循环进行除湿。现在大部分综合试验箱采用前一种除湿方式法，后一种的除湿方法，可以使露点温度达到0℃一下。适用于有特殊要求的场合，但费用较贵。
5.传感器系统：传感器主要是温度和湿度传感器。温度传感器应用较多的是铂电组和热电偶。湿度的测量方法有两种：干湿球温度计法和固态电子式传感器直接测量法。由于干湿球法测量精度不高，现在的恒温恒湿机正逐步的以固态传感器代替干湿球来进行湿度的测量。
6.送风循环系统：空气循环系统一般有离心式风扇和驱动其运转的电机构成。它提供了试验机内空气的循环。
1 辗环机的分类
辗环机分为径向轧制辗环机和径-轴向轧制辗环机两类。径向轧制辗环机又称为立式辗环机,其原理如图1所示。主辊做旋转运动和直线进给运动,是环件轧制的主动辊。芯辊为从动辊,在主辊的带动下做从动旋转轧制运动。在轧制过程中,首先将环件毛坯穿过中心孔放置到芯辊上,主辊逐渐向芯辊靠近,通过主动辊和芯辊的轧制力作用,环件的径向端面产生局部塑性变形,直径不断扩大。定心辊为可以自由转动的从动辊,和环件外表面接触并对环件产生一定压力,随着环件的长大被动退回,起到辅助成形的作用。直到环件外圆与信号辊接触,环件轧制过程结束。径向轧制辗环机主要用来加工中小型环件,结构简单,环件的端面质量较低。
径-轴向轧制辗环机又称卧式辗环机,是在径向和轴向两个方向上对环件同时进行轧制,如图2所示。设备结构复杂,比立式辗环机增加了一对轴向轧制锥辊,轴向锥辊作旋转和轴向进给运动。有的设备在上支撑顶部还添加了抽芯装置,便于放置环件毛坯。工作时,主辊以恒定的速度顺时针旋转,上支架抬起,由机械手将环件毛坯放在底座上,使环件毛坯与芯辊基本同心;然后,定心辊、测量滚轮以及轴向机架靠近环件毛坯;轧制开始时,芯辊通过径向直线进给运动逐渐靠近主辊,环件连续变形,直径逐渐扩大;同时上锥辊向下压紧工件,轴向尺寸逐渐缩小。测量辊、定心辊随着环件直径的增长被动退回。轴向机架根据环件的增长速度在随动缸的带动下远离主辊,使工件壁厚上各点的线速度与锥辊母线上的线速度相等。径-轴向轧制改善了轧制环件的端面质量,还可使环件获得复杂的截面轮廓形状,主要用于大型复杂截面环件的轧制生产。
2 环件轧制的特点
(1)环件的材料利用率高,无飞边材料消耗,加工余量少,同时可保证环件的表面质量。
(2)轧制成形的环件,与锻造和机械加工生产的环件相比,环件内部组织致密,晶粒细小,机械强度、耐磨性和疲劳寿命有明显提高。
(3)环件轧制是通过局部变形的积累而实现环件成形的,所需要的轧制力较小,因而使轧制设备吨位大幅度降低,设备投资小。
3 环件轧制质量的影响因素
环件的加工质量主要取决于下料毛坯、轧制工艺、设备能力等方面。
3.1 下料毛坯
热轧环件轧制流程为下料→加热→制坯→加热→轧制,工艺流程中的各个工序之间都要相互衔接、密切配合,才能使轧制生产顺利进行。
毛坯对环件轧制成形有决定性影响,不合理的轧制用毛坯是无法轧制成合格环件的。毛坯决定了环件体积的初始分配、轧制变形程度和金属流动状况,应按照环件锻件图和环件轧制成形流动规律进行设计,还需要考虑加工余量、轧制公差等因素,以及制坯和环件毛坯放入轧制孔型的方便。环件轧制用毛坯设计的影响因素多、影响规律复杂,设计难度大。为了使轧环件获得精确的形状,毛坯尺寸与轧环件尺寸要保持一个正确的关系,下料的准确与否直接关系到环件的加工精度。生产实践中,环件毛坯通常要经过多次轧制成形进行优化。
3.2 轧制工艺
环件轧制过程可分为环件咬入建立轧制过程阶段、稳定轧制阶段、轧制结束阶段。在环件稳定轧制阶段,环件近似处于静力平衡状态。可根据静力学理论对环件的咬入过程、锻透状态和塑性弯曲失稳情况进行研究分析,建立相应的物理力学模型、条件和判据,计算相应的轧制力、进给速度和转速。
环件轧制过程中,在轧制力的作用下,环件产生局部塑性变形,轴向壁厚减小,直径扩大。这些变形的规律性直接影响到环件的轧制过程。运用运动学理论研究和揭示环件轧制过程中各种运动的相互作用,可以计算环件直径扩大速度等关键技术参数。
环件轧制过程中,各部件的运动都不是匀速的。在非平稳环件轧制过程中,环件轧制的运动学参数变化较大,环件和轧辊可能会产生强烈振动,使轧制过程失稳,产生废品,甚至损坏轧制孔型和辗环机。可通过建立环件轧制的动力学模型,对轧制振动的稳定性条件、稳定性条件影响因素及其控制方法等进行研究,为环件轧制过程的动力学控制提供理论依据。
3.3 设备能力
设备能力是指设备自身的结构、部件所决定的生产能力和加工精度。取决于设备的机体结构、材料、装配精度,液压系统的技术参数,以及电气系统的响应能力。环件轧制直线进给运动是由辗环机的液压或气动装置来实现的。环件轧制条件所要求的进给速度要靠辗环机进给装置来保证。因而进给装置的力学参数和运动学参数对进给运动有直接影响。例如,为了实时控制和调节环件轧制过程中的轧制力和轧制速度,液压系统一般采用比例压力阀和比例调速阀,这些关键比例元件对压力和流量的输出值和电气输入信号成正比,由于比例元件存在一定的阶跃响应时间,电气指令改变后,压力、流量的输出不会立即发生变化,存在一定的滞后,增加了控制误差,同时比例元件的滞环、重复精度等性能指标也决定了液压系统的稳定性,影响着轧制设备的整体性能。
4 环件轧制的发展方向
环件轧制成形技术已经成为环形机械零件的先进制造工艺方法。其发展趋势有以下几个方向:
(1)大型环件轧制技术。直径2000mm以上的大型环件越来越多地采用环件轧制工艺生产。我国对环件轧制技术的研究也越来越深入,大型环件加工设备的数量迅速增加。5000mm~8000mm数控辗环机在我国得到了广泛应用。
(2)高速、精密环件轧制技术。随着机械化自动化程度的提高,下料、加热、制坯以及轧制工艺过程逐步实现了流水自动生产,环件轧制速度和生产率随之迅速提高。随着制坯精度的提高和环件轧制过程测控系统的快速发展,环件轧制精度逐步提高,精密轧制的环件直径尺寸精度可达到1/1000mm。
(3)复杂环件轧制和柔性环件轧制技术。为了减少机械加工量、提高环件材料利用率,通过优化毛坯,合理设计轧制孔型,许多复杂截面的环件实现了直接成形轧制生产。同时为了满足小批量、多品种、多规格环件的轧制生产,孔型快速更换、工作参数调节方便的柔性环件轧制设备得到快速发展,应用范围日益扩大。
(4)环件轧制过程智能控制系统。根据环件轧制理论,通过智能检测技术、电子控制技术、现代计算机技术的紧密结合,实现了环件毛坯几何精度、重量误差、材料性能等参数的在线检测,进一步优化了轧制工艺参数,实现了环件轧制过程智能控制,提高了轧制环件产品性能质量。
环件精密轧制成形是制备高质量无缝环件的先进制造技术,在机械、汽车、火车、船舶、石油化工、航空航天、原子能等许多领域有着广阔的应用前景。
摘要：辗环机主要用于加工高质量无缝环件,具有许多优良的工艺特性。本文在简要叙述轧环理论、轧环工艺的基础上,分析了环件轧制质量的影响因素和轧环技术发展趋势。
关键词：机械制造,辗环机,综述,原理,趋势
参考文献
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烟台市农机办 杨先遇
按照生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主的目标要求，农机工作在建设社会主义新农村的工作中，要围绕实现“农田作业机械化、农机服务产业化、秸秆利用多样化”这三个方面做文章。
农田作业机械化
首先，发展农业生产必须夯实农业生产的基础，农业机械化是农业现代化的内容和重要标志。在农业各生产要素中，农业机械起着最关键性的作用。美国工程技术界把“农业机械化”评为“20世纪对人类社会进步起巨大推动作用的20项工程技术”之一,列第7位。可见农业机械化在发展农业生产中的重要作用。
其次，要让农民生活宽裕，必须大量减少农民，促进农村劳动力转移。《烟台市国民经济和社会发展第十一个五年总体规划纲要》（草案）提出：到2010年，全市生产总值达到3700亿元，第一产业比重占6%。每年转移出10万农村劳动力，城镇人口达到470万。据此预测，到2010年，我市农业劳动生产率将比现在提高1倍以上。根据“十一五”期间农业劳动生产率提高和增机减人的发展趋势，有关农业劳动生产率、农业劳动力比重与农业机械化水平之间的关系，以及农业机械化水平、粮食产量、粮食种植面积之间的定量与定性分析，预计2010年我市农业综合机械化水平应达到80％左右、农机装备总动力达到865万千瓦以上，才能满足农业生产、农业劳动力转移和农业劳动生产率提高的需要，才能支撑全面建设小康社会目标的实现。
目前，除海阳、栖霞等山区个别地方外，我市小麦生产已经基本实现全过程机械化。玉米、花生生产机械化才刚刚起步，水平还比较低，蔬菜、水果等经济作物生产机械化发展缓慢，在许多方面仍然是空白。因此，建设社会主义新农村，农业机械化必须先行一步。在粮食生产方面主攻玉米收获机械化；在经济作物生产方面，充分发挥各地优势，发展有特色的主要农产品生产机械化，进?步拓展农业机械化的作业和服务领域，满足农业生产多样化需求。大力推广保护性耕作，以节水、节肥、节种、节药、节油和资源综合利用机械化技术为重点，加快节约型农业机械化技术推广步伐。
加快发展农业机械化，当前要重点抓好两项工作：
一是进一步加大财政支持力度。除了继续对农民购置大型农业机械进行补贴外，对发展农村急需的、节本增效效果显著的设施农业设备、水果生产机械等也要给予补贴。从今年的补贴情况看，现有的补贴资金远远不能满足农民的需求，必须进一步加大补贴力度。
二是搞好农村机耕道路建设。据调查，目前我市现有农村机耕道路4万多公里，其中60%以上路况较差，机械无法正常通行，许多丘陵山区没有一条象样的机耕道路。《农业机械化促进法》明确规定：地方各级人民政府应当采取措施加强农村机耕道路等农业机械化基础设施的建设和维护，为农业机械化创造条件。机耕道路建设滞后已经成为制约农机化发展的新的瓶颈。因此，应采取政策补助、地方自筹和农民投工投劳相结合的方式，把农村机耕道路的建设纳入农村新“五通”建设中统筹安排，实现农村“田田通”。
农机服务产业化
农业机械一次性投资大，投资回收期相对较长，一家一户根本负担不起。而且过去那种家家养机的做法既不经济也不实用。因此必须按市场经济规律，积极发展新型农机合作服务组织，走产业化的发展道路。近年来，市政府很重视这项工作，已经连续两年列入市政府重要工作事项之中，在政策上给予扶持，并取得初步的成效，但是仍有许多问题需要解决。一是政府扶持力度还不够，在财政、信贷、税收、土地征用及基础设施建设等方面的优惠政策尚未完全落实，合作组织启动困难。二是乡镇农机推广力量薄弱，在新机具推广应用，对农机服务合作组织的引导及对农民教育培训方面，还不能满足农民需要。三是农机合作服务组织管理不规范，服务功能不完善。除一些大的农机服务组织制度比较健全外，其他组织管理制度大都不够健全，没有长远发展计划，市场筹划、开拓等基础性工作开展不足，服务功能不完善，组织内部的凝聚力、吸引力不强，大大地影响了自我发展的能力。还有相当一部分农机服务组织没有彻底打破福利型经营模式，缺乏发展活力。
在推进农机服务产业化工作中，要重点抓好四个方面工作：
一是要统筹规划，确立农机合作服务组织建设的战略地位。要把农机合作服务组织建设纳入各级政府有关农业农村经济决策的重要议事日程，政府要担负支持、扶持、引导、协调、规范和提供减免税等服务工作，努力搞好体系的培育、创造良好环境等，使其真正成为农村产业结构调整和农业社会化服务的有效载体，成为农村经济增长和农民收入增加的新的经济增长点。
二是加大对农机合作服务组织的政策扶持力度。各级政府要安排专项资金，对农机合作服务组织购置和使用大中型农机具给予补贴；在农机具库房和场地、办公场所等基础设施的建设方面提供优惠条件。
三是要创新农机服务模式。以跨区作业为服务纽带，两头延伸，扩展农机服务领域，形成农业产前、产中、产后机械化“一条龙”服务，推进农机服务社会化、产业化，提高农业效益和质量。
四是进一步规范农机合作服务组织建设标准。目前，我市大部分农机合作服务组织没有经过工商登记注册，没有章程，有的有章程但很不规范，各项管理制度也不健全。为便于管理和指导，应制定农机合作服务组织建设指导性意见，引导各类合作组织不断完善内部管理制度和运行管理机制，真正形成一个紧密型的经济利益共同体，保证合作组织的快速、健康发展。对于符合条件的合作组织，由农机部门登记备案，建立定期联系沟通机制，便于进行工作指导。同时，在安排人员培训、补贴政策等方面予以优先考虑。
秸秆利用多样化
农作物秸秆是发展农村循环经济的重要物质基础。长期以来，人们一直把秸秆看作是农业的副产品，由于利用不当，焚烧、乱堆乱放等现象司空见惯，成为影响农村村容整洁的主要因素之一。秸秆综合利用比较好的地区，秸秆的多功能性发挥得比较充分，产生了良好的经济、社会、生态和环境效益。秸秆青贮饲料促进了奶业的发展，秸秆氨化促进了肉牛业的发展，秸秆还田培肥了地力，涵养了水源，节约了成本，增加了产量。莱州市近年来通过实施玉米秸秆综合利用机械化项目，把玉米秸秆加工成颗粒饲料和青贮后出口，年可为农民增收6000多万元，既充分利用了秸秆资源，又增加了农民收入，得到了省人大、省政府的高度重视。今年以来，该市又引进5台小麦秸秆打捆机进行作业，每亩增收100元左右。秸秆在促进农业发展，繁荣农村经济，增加农民收入方面发挥着越来越重要的作用。当前，要采取有力措施，重视和发展秸秆产业，加强农作物秸秆综合利用研究开发，加强农作物秸秆管理，采取扶持政策，鼓励广大农民实行秸秆综合利用，不断提高秸秆综合利用水平，为建设村容整洁的社会主义新农村创造条件。从烟台的实际出发，要重点围绕以下五个方面：
一是发展秸秆饲料。秸秆作饲料实际上是依托畜牧业发展农村循环经济的重要一环。秸秆作饲料主要是秸秆青贮、秸秆氨化盐化、秸秆机械加工，可以有效提高奶牛产奶量和质量，降低饲料和劳力成本，提高养殖效益。
二是发展秸秆建材。农作物秸秆经过工艺处理和深加工，可以制成质量轻、实用美观的建筑材料，可以在许多方面替代木材，减少木材消耗，加强生态建设和保护环境。
三是发展秸秆沼气。利用农作物秸秆直接制备沼气，或者利用秸秆饲喂畜禽，然后利用畜禽粪污制备沼气，可以缓解一些农村地区的能源紧张状况。
四是发展秸秆食用菌。农作物秸秆是良好的食用菌基料，搭配必要的培养基就可以生产食用菌。产菌后的剩余物还可以直接用作肥料。
五是发展秸秆肥料。用秸秆还田机将秸秆打碎，再用犁将粉碎的秸秆翻入土层。联合收割机收获小麦、玉米时，则可边收割、边脱粒、边将秸秆切碎撒在田间，实行保护性耕作，增加土壤有机质。
POLYDOROS100X线机由中间直流电压电路及其控制器、逆变器及kV控制器、高压发生器、X线管灯丝加热极管电流控制电路、旋转阳极启动电路和控制系统组成。图1为结构原理框图。
(1) 中间直流电压及其控制电路。
该电路实际上是一个三相可控整流器, 能够输出100V到500V之间连续变化的中间直流电压, 提供能量给两个中频逆变器产生高压。工作中中间直流电压控制器来控制直流电压的输出。首先微处理器输出一个预置的数字电压信号到X线机接口板D30进行D/A转换变成模拟预置电压, 这个电压和从中间直流电压电路提取的实际值在中间直流电压控制器中比较, 从比较器输出控制电压经相移组件变换器, 形成一系列相位可以连续变化的可控硅触发脉冲, 触发中间直流电压电路的可控硅, 从而达到控制直流输出电压的大小。
(2) 逆变器及kV控制器。
中频逆变器等效一个串联振荡电路, 他由两组逆变器组件、电容器、高压变压器、阻流圈、损耗电阻等构成。它的作用是将中间直流电压变换成中频电压, 其频率的高低决定了kV的大小。工作时
酒精和擦镜纸进行清洁保养复位后能量值无明显变化, HV仍在69%徘徊, 更换新的新的闸流管后HV下降到37%, 能量值任意调节到最佳值, 步骤如下:
(1) 拆下机器上的闸流管, 换上新闸流管。
(2) 将两个电极的电压从6.3 V调到7.0 V后通电10 min。
(3) 将两个电极的电压从7.0 V调到6.3 V, 用10 Hz的频率0%的高压打15 min。
(4) 在两电极加上6.3 V的电压, 用15 Hz的频率, 0%的高压打5 min。
(5) 用25 Hz的频率, 0%的高压打5 min。
(6) 再分别在40 Hz, 60 Hz, 90 Hz, 的频率下, 用0%的高压各打5 min。
(7) 分别在130 Hz, 200 Hz的频率下, 用0%的高压各打3 min。
(8) 最后在200 Hz的频率下, 依次提高高压值每次加10%直到45%, (10%, 20%, 30%, 40%, 45%) 每次各打5 min。
(9) 最后在200 Hz的频率下, 依次提高高压值每次加10%直到95%, (55%, 65%, 75%, 85%, 95%) 每次各打3 min。
由微处理器输出一个管电压预置的数字电压信号到X线机接口板D30, 在D30中经D/A转换后成为模拟管电压预置值, 从高压发生器的阳极端和阴极端提取kV管电压实际值 , 两个管电压在kV控制器中比较形成kV控制电压信号, 形成输出频率可变的逆变器触发脉冲, 进而改变了中频电压的频率和kV的高低。
(3) 灯丝加热及管电流控制电路。
灯丝加热电路分为灯丝电流控制器和管电流控制器两部分, 本机X线管灯丝用一个逆变器产生的中频电流加热。逆变器固有频率为10kHz, 触发频率由500Hz (透视时) 到7.5kHz (摄影加热时) 之间变化, 触发频率越高, 灯丝加热电流越大。准备曝光时微机输出预置值数字信号到X线机接口板D30经DA转换后, 输出灯丝电流预置值、管电流预置值、灯丝电流最大允许值。曝光时管电流预置值与实际值进行比较, 得到的误差信号将改变灯丝加热电流, 并限制不超过X线管焦点的灯丝电流最大允许值。通过灯丝加热电流的变化来改变管电流, 最终达到管电流实际值与预置值相一致的目的。
具体来说, 当实际管电流小于管电流预置值时误差信号相加, 使灯丝加热电流增大实际管电流增大;当实际管电流大于预置值时误差信号相减, 使实际管电流减小。
(4) 高压发生器。
高压发生器有两个高压变压器组成, 高压变压器的初级分别由两个独立的逆变器供电。每个高压变压器次级分别二倍压整流串联后相加, 所以输出的直流电压是次级交流高压的四倍, 每个高压变压器只需要提供管电压的四分之一, 对绝缘的要求十分有利。
2 典型故障分析
(1) 按下曝光手闸无X射线发生:
使用中出现这种情况可能的原因很多, 检查X线机控制台面板上显示窗口, 无任何错误信息提示, 打开控制台下发生器盖板, 没有发现异味、异响及明显损坏处。检查中间直流电压电路、逆变器控制电路、灯丝加热及管电流控制电路、高压变压器电路均正常。靠近X线管并按下曝光按钮, 没有听到曝光时旋转阳极启动声音, 进一步检查发现旋转阳极启动绕组烧坏已经断路。造成曝光时旋转阳极启动信号不能传到曝光控制电路, X线发生电路无法启动, 所以没有X线发生。旋转阳极启动绕组安装在X线管管套内壁上, 维修时无法重新绕制, 选择更换同型号X线管管套。经过抽真空, 加注X线管绝缘油, X线管高压检测试验等工作后重新安装到位, X线机恢复正常工作状态。
(2) 开机时床控制台自检不通过:
开机后主机控制台待机准备正常, 诊视床控制台上片 盒进出按钮指示灯不亮, 观察诊视床发现自检时点片盒没有运动到可以送入片盒的位置。卸下诊视床脚踏板、床面板、滤线器后看到点片盒, 检查点片盒传动系统发现有一个金属连接件折断, 卡住了点片盒无法运动, 而且还造成了驱动电机长时间电流过大烧毁, X线机无法正常曝光。更换新的金属连接件和点片盒驱动电机故障排除。
(3) 曝光时主控制台内有异味、异响:
X线机透视时虽然有X线发生, 但是主控制台内发出吱吱响声并且伴有烧焦的异味。仔细检查后确认是中频逆变器电路中的触发电路板打火。拆下触发电路板发现有一个元器件管脚焊点处于虚接状态, 马上就可能烧断。如果断路就不能形成逆变器触发脉冲, 曝光时无法形成逆变器中频电压就不会产生X射线。触发电路板维修后重新安装试机, X线机工作正常。
摘要：本文系统分析了西门子POLYDOROS100型X线机的工作原理和基本组成部分, 总结了三例X线机的使用维修经验, 进一步说明了X线机选择的工作模式受控于微处理器输出的控制信号。包括选择管电流、管电压、毫安秒的大小, 透视、照相、点片等曝光工作过程。
关键词：西门子X线机,中频电压逆变器,微处理器控制,维修保养
参考文献
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