液压缸试验台设计

液压缸试验台设计 目 录 第一章 引言 ------------------------------------------------------------------------------------1 1.1 课题背景及国内外发展状况 --------------------------------------------------------1 1.1.1 背景 ---------------------------------------------------------------------------------1 1.1.2 国内外发展状况 ------------------------------------------------------------------1 1.2 课题的意义和目的 --------------------------------------------------------------------1 1.3 主要研究内容 --------------------------------------------------------------------------2 第二章压缸试验台液液压系统设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ------------------------------------------------3 2.1 电、液控制系统设计要点 -----------------------------------------------------------3 2.2 液压系统的设计要求与部件选用 --------------------------------------------------3 2.2.1 检验项目 ---------------------------------------------------------------------------3 2.2.2. 液压系统部件设计压力 --------------------------------------------------------3 2.3液压系统的组成 ------------------------------------------------------------------------5 2.4 试验项目的实现方法 -----------------------------------------------------------------5 2.4.1 启动压力特性试验 ---------------------------------------------------------------5 2.4.2 内泄漏试验 ------------------------------------------------------------------------5 2.4.3 负载效率试验 ---------------------------------------------------------------------5 2.4.4 耐压试验 ---------------------------------------------------------------------------6 2.4.5 耐久性试验 ------------------------------------------------------------------------6 2.4.6 缓冲试验 ---------------------------------------------------------------------------7 2.4.7 高温试验 ---------------------------------------------------------------------------7 2.4.8 行程试验 ---------------------------------------------------------------------------7 第三章 液压系统控制与工作原理 ---------------------------------------------------------8 3.1 传动缸结构 -----------------------------------------------------------------------------8 3.2 试验台架结构 --------------------------------------------------------------------------8 3.3 液压元件的选择 -----------------------------------------------------------------------8 3.3.1 液压泵的选择 ---------------------------------------------------------------------8 3.3.2 驱动电机的选择 ------------------------------------------------------------------9 3.3.3 过滤器的选择 ---------------------------------------------------------------------9 3.3.4 液压阀的选择 ------------------------------------------------------------------- 10 3.3.5 管件的的确定 ------------------------------------------------------------------- 10 3.3.6 油箱的选择和设计 ------------------------------------------------------------- 12 第四章 控制系统设计 ---------------------------------------------------------------------16 4.1试验台电气控制系统 --------------------------------------------------------------16 4.2 计算机测控系统 -------------------------------------------------------------------16 总结和展望 ------------------------------------------------------------------------------------18 致谢语 ------------------------------------------------------------------------------------------18 参考文献 ---------------------------------------------------------------------------------------18 附录 ---------------------------------------------------------------------------------------------19 摘要:为控制液压缸产品质量，开发了精度高、功能全的液压缸综合试验台。综 述了液压缸国内外研究进展，提出了课题研究的意义和目的，简要介绍了论文的 主要内容，包括电、液控制系统设计要点，液压系统的设计要求与部件选用，详 细介绍了液压系统的组成。 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了液压系统控制与工作原理，即介绍了液压缸试 验台的工作原理，即试验项目的实现方法。设计了一台液压缸试验台，设计了其 控制系统。同时简单阐述了测控系统的硬件设计和软件开发;试验证明该试验台 工作可靠，性能良好，可广泛应用于各种型号的液压缸的检验。 关键词:液压缸试验台 控制系统 工作原理 试验项目 Abstract: To control the quality of Hydraulic cylinders products, a high precision, full-featured integrated test-bed hydraulic cylinder has been developed. An overview of research progress in hydraulic cylinder is made, the significance of the subject and purpose of the study is proposed, the main contents of papers are briefly introduced, including electricity, hydraulic control system design, hydraulic system design requirements and components to choose, detailed information on fluid pressure system. Analysis of the hydraulic system control and operation principle, that is, introduced the hydraulic cylinder test-bed operating principle, namely, the implementation of pilot projects. Design of a hydraulic cylinder test rig, designed their control system. At the same time, simple measurement and control system on the hardware design and software development; test proved reliable in the test bed, a good performance, can be widely used in various models of the hydraulic cylinder test. 织梦好，好织梦 Key words: Hydraulic Cylinder Test Bench, Control System, Working Principle, Pilot project 第一章 引言 1.1 课题背景及国内外发展状况 1.1.1 背景 液压缸出厂前的试验是检验液压缸性能指标的重要试验之一, 其试验所测 数据的准确性直接关系着液压缸的质量。以往用于生产的液压缸试验台往往精度 较差、自动化程度低, 大大地影响了生产效率的提高, 不能满足生产的需要。根 据需要我们对原有试验台进行了重新设计和改造。新的系统性能可靠, 操作简便, 实现了计算机操作和控制, 降低了劳动强度, 减小了企业的生产成本。因为目前 国内大多数液压缸试验台存在着试验精度不高，自动化程度低、操作不方便等问 题，所以开发一种高精度、经济型的液压缸具有十分重要的现实意义。 1.1.2 国内外发展状况 液压缸是液压系统的主要执行元件，其质量决定了整个液压系统的工作性 能。作为液压缸的测试装置，液压缸试验台对液压缸的质量起关键作用。宋自成 [1]介绍了液压缸试验台的工作原理，阐述了测控系统的硬件设计和软件开发。 试验证明该试验台工作可靠，性能良好，可广泛应用于各种型号的伺服液压缸的 测试。吴晓玲等[2]论述了该液压缸试验台设计要点，液压、电器控制原理，介 绍了PLC在试验台电器系统控制中应用。吴成志等[3]研究了液压缸型式试验台液压系统基本原理，试验台结构组成设计，在液压缸试验中取得良好的效果。李夏等[4]设计了一种液压试验台自动测试系统，实现了液压缸出厂试验的自动检测。应用模块话方法设计了通用计算机平台与嵌入技术融合的二级架构方案，嵌入式控制器设计为标准的数据交换和通信模块，通用计算机平台采用组态软件和OPC技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ，此方案简化了系统结构和开发过程，降低了软件耦合，提高了系统的开放性与通用性。傅海轮等人[5]为控制液压缸产品质量，开发了精度高、功能全的液压缸综合试验台。曾亿山等[6]介绍了液压缸试验台的液压系统设计过程及其试验方法，该综合性能试验台能够完成国标规定的所有检测项目，具有很高的自动化水平和实用性。潘忠秀等[7]介绍了液压新型立式试验台的设计，可进行液压缸的质量可靠性检测，消除潜在的质量问题，对提高液压整体设计、制造水平具有一定得意义。 1.2 课题的意义和目的 试验台是检验产品性能、验证产品质量的关键设备。液压缸试验台是检验液压缸性能和质量的关键设备，目前国内液压缸生产厂均根据GB/T15622-2005《液压缸试验方法》，结合各自产品特点设计、开发液压缸试验台，但是无法模拟液压缸实际使用状况进行仿真试验，尤其是液压缸活塞杆偏载稳定性检验在普通液压缸试验台无法进行。目前国内液压行业生产厂，均有相应产品的试验台，但试验项目、精度大部分不能满足试验方法标准GB/ T15622-2005的要求，特别是一些动态的性能得不到检验，此外人工操作效率低、劳动强度大，人为因素严重影响试验结果。 为了根据液压缸试验方法标准，设计、研制了一套液压缸综合试验台。该试验台工作可靠，性能良好，能按试验标准进行各项性能试验，主要包括: 1. 启动压力特性试验:测试液压缸的启动压力; 2. 泄漏试验:测定公称压力的油液经活塞泄至未加压腔的泄漏量; 3. 缓冲试验:测试液压缸的缓冲性能; 4. 负载效率试验:测试负载效率曲线; 5. 高温试验:在液压油温度为90?，持续时间为一小时的情况下，测试油 缸工作的可靠性; 6. 行程检验测量液压缸的行程长度; 7. 耐压试验:活塞分别停在缸两端位置，油缸压力为1.5倍公称压力，保 压2min以上，检验缸的工程情况; 8. 耐久性试验:在额定压力下，缸以设计要求最高速度一次连续运行8小 时以上。测试缸累计行程。 1.3 主要研究内容 液压综合试验台是对液压系统的部件、附件进行耐压试验、性能测试、泄漏检验的关键设备,对提高产品性能质量起着重要作用. 现有试验台存在标准化和通用化水平低、精度差、操作使用不便等问题。根据本次设计要求，试验台的测试项目包括最低启动压力测试、外部渗漏测试、内部渗漏测试、耐压试验、启动摩擦力测试、动摩擦力测试、阶跃响应特性测试、频率响应特性测试。本文主要内容: 1.列出了液压缸试验台的测试项目，主要有启动压力特性试验、泄漏试验、缓冲试验、负载效率试验、高温试验、行程检验测量液压缸的行程长度、耐压试验及耐久性试验等。 2.分析了液压缸试验台主要性能及特点， 3.液压缸试验台液压系统设计 4.试验台架及其主要技术参数 5.液压缸试验台的运用 第二章 液压缸试验台液压系统设计方案 2.1 电、液控制系统设计要点 1.本试验台的液压、电气控制系统和工作台采用分体结构，以避免高压负 载试验时液压冲击、振动对液压、电气元件工作稳定性和测试精度的影响 。 2.液压系统，采用高、低压双泵控制系统，可以单个高压泵进行出厂试验 的常规项目测试。在加载缸和被试缸连接进行运行试验时，由低压泵充油，高压 泵加压，起节能作用 。 3.电气系统，采用 PLC替代一般试验台用常规电气元件，与计算机控制系 统融为一体，具有结构简单，编程方便，适应性好，可靠性高的优点。 2.2 液压系统的设计要求与部件选用 2.2.1 检验项目 液压缸的型式检验项目包括以下10项，试验台能够完成以下项目: ?试运行试验;?启动压力试验;?耐压性能试验;?内泄漏试验;?外泄 漏试验;?缓冲效果试验;?限位效果试验;?负载效率试验;?全行程试验;?耐久性与可靠性试验。出厂检验只需对除了负载效率和耐久性与可靠性以外的其他试验项目进行检验即可。 本文来自织梦 2.2.2. 液压系统部件设计压力 被试缸系统压力:25MPa;测量最大行程:1500mm;内径150mm，活塞杆直径70mm。接近全行程时。活塞上的卸荷阀能自动打开卸荷保证车相不再向上举升，在行程接近零时缓冲，保证车厢与付车架不产生撞击，各运动部件必须灵活无卡阻现象，因此在出厂前必须进行出厂试验或型式试验，检验其性能是否达到设计要求和满足行业标准。 2.3液压系统的组成 该试验台液压控制系统原理如图2-1所示，主要分为被试缸和传动缸2套独立液压系统，2个被试缸通过传动缸受力平衡原理达到加载目的，再通过传动缸运行实现被试缸往复运动和速度调节，利用电气控制系统和计算机测试系统调节和控制液压参数，可实现液压缸静、动态性能检测。 被试缸液压系统动力源为B2、B3，其中B2为大流量低压泵，主要是为了快速充满被试缸油液;B3为小流量高压泵，主要是为了提供被试缸油液高压压力，进行性能检测。初始开启低压泵向被试缸两端同时供油，当油液充满时低压泵停止工作，电磁换向阀6换向，高压泵开始向被试缸无杆腔提供高压油，通过高压溢流阀调节试验压力。当达到所需压力值后，传动缸通过独立液压系统带动被试缸进行运动，运至所要求行程后，通过行程开关使电磁换向阀5、6换向，被试缸有杆腔升压，电磁换向阀11瞬间换向使回油路开通，被试缸无杆腔卸压，同时传动缸带动被试缸反向运动，完成一个往复动作的试验。通过控制系统程序，可实现被试缸的出厂检验项目或型式检验项目的自动试验。 内容来自dedecms 图2-1 液压系统原理图 2.4试验项目的实现方法 液压系统控制与工作原理即试验项目的实现方法。试验台控制系统采用了计算机集中控制方式，用户只需操作计算机即可完成液压缸检验。液压系统经电气控制系统受计算机程序控制，传感器信号反馈回数据采集系统，计算机进行分析处理。 介绍了液压系统的控制方式后，下面介绍液压系统如何进行液压缸检验。进行检验前，首先设定液压系统Y1~Y6溢流阀的工作压力: 1.泵口压力调节PYl=24 MPa，PY2=16MPa，考虑到液压系统存在压力损失，根据实际情况可稍调高; 2.传动缸背压调节PY4=16 MPa，PY5=24 MPa，根据被试缸调节; 3.被试缸安全压力PY6=24 MPa，根据被试缸调节。 下面仅就几个液压系统动作较复杂的检验项目进行说明: 2.4.1启动压力特性试验 由于液压缸启动压力与工作压力相比要小得多，选用压力传感器量程过大时，造成的误差会很大;所以设计了小量程压力传感器l测量被试缸的启动压力。进行该项试验时，首先使标准缸与被试缸脱离，保证被试缸处在空载状态，使电磁阀YA10带电，选择泵口压力为16 MPa，同时使电磁阀Y A8凡带电，压力传感器1工作，计算机自动控制电液比例阀YA2, 使油压缓慢增大，使用压力传感器1记录开始加压到被试缸活塞杆伸出并稳定运行问的压力，该时段内最大的压力即为启动压力。试验台进行启动压力特性试验曲线结果显示，为了缩短试验时间，电液比例阀从0.15 MPa开始加压，曲线峰值最高点为启动压力值，该点后的压力曲线基本平稳， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明了液压缸活塞杆稳定伸出，在平稳运行一定时间后，程序自动停止该项试验，液压系统卸荷。 织梦内容管理系统 2.4.2内泄漏试验 液压缸最易出现的问题就是液压油泄漏量过大，泄漏量试验一般分为内泄漏试验和外泄漏试验，外泄漏试验的液压系统动作比较简单，只需在公称压力下，被试缸全行程往复运动20次以上后，检验液压缸各个焊接点、活动面等处的泄漏是否符合规定即可。内泄漏试验是对缸内部的液压油泄漏量进行测量，方法是在公称压力下，保压一定时间内，测量液压缸内液压油泄漏量;内泄漏量过大会影响到液压缸的保压性能，液压缸的内泄漏检验是非常重要的。内泄漏的检验方法一般分为2种:?对无杆腔施加公称压力，标准缸提供背压实现被试缸保压，使用量杯测量出油口流出的泄漏量，这是直接测量内泄漏量的方法;经试验台实际操作后，经分析测得的内泄漏量已包含标准缸和液压系统的泄漏量，使用该方法测得的内泄漏量误差较大，检测效果不理想。?间接法测量内泄漏量，即通过测量活塞杆微小位移量计算出泄漏量。这里果用了这种方法，液压系统工作原理是:程序自动控制被试缸运动到内泄漏试验点，关闭被试缸进油口处的截止阀，保证液压系统泄漏不影响到被试缸的内泄漏检验，电磁阀YA1带电，选泵口压力为24MPa;电磁阀YA5和YA7带电，标准缸对被试缸施加公称压力并保压一定时 间，使用高精度的位移测量仪器测量被试活塞杆回缩量，计算机根据回缩量就可以自动计算出泄漏量。经过实践，该方法所测得泄漏量较准确，值得推广。 dedecms.com 在试验过程进行下列检测: 1.检查运动过程中液压缸是否振动或爬行; 2.观察活塞杆密封处是否有油液泄漏。当试验结束时，出现在活塞杆上的油膜应不足以形成油滴或油环; 3.检查所有静密封处是否有油液泄漏; 4.检查液压缸安装的节流和(或)缓冲元件是否有油液泄漏; 5.如果液压缸是焊接结构，应检查焊缝处是否有油液泄漏。 2.4.3负载效率试验 负载效率是衡量液压缸综合性能最重要的参数，反映了液压缸生产厂家的质量水平。试验台进行实验时液压液压系统的工作原理为:电磁阀YA1带电，被试缸活塞杆伸出，电磁阀YA7带电，标准缸对被试缸施加16Mpa压力，被试缸在公称压力下运行。在运动过程中，使用压力传感器2实时记录被试缸无杆腔压力p，力传感器实时记录负载力W，预先设定被试缸径后，即可算出无杆腔面积A，在程序中定义负载效率 ，由此可实时计算出 并显示负载曲线。 图3-1 负载效率特性曲线 2.4.4 耐压试验 耐压试验是活塞分别停在缸两端位置，油缸压力为1.5倍公称压力，保压2min以上，检验缸的工程情况。进行耐压试验时，压力自动加到PDD(该压力值可预先设置或根据具体缸型进行人工设置)，同时设置保压时间2min。将被试液压缸活塞分别停在缸两端(单作用液压缸处于行程极限位置)，分别向工作腔输人压力PDD，保压2min时间。时间到后压力自动卸载。 2.4.5耐久性试验 耐久性试验是在额定压力下，缸以设计要求最高速度一次连续运行8小时以上。测试缸累计行程。设定一定的速度和行程，使液压缸来回运行，图3-2、图3-3 分别是行程400mm，被测缸速度400mm/ min 以及行程500mm， 被测缸速度600mm/ min 时的试验曲线。 copyright dedecms 图3-2 耐久性试验曲线1 图3-3 耐久性试验曲线2 2.4.6 缓冲试验 缓冲试验的目的是测试液压缸的缓冲性能。将被试液压缸工作腔的缓冲阀全部松开，调节试验压力为公称压力的5000，以设计的最高速度运行，检测当运行至缓冲阀全部关闭时的缓冲效果。 2.4.7 高温试验 在额定压力下，向被试液压缸输人90?的工作油液，全行程往复运行1小 时测试油缸工作的可靠性。 2.4.8 行程检验 使被试液压缸的活塞或柱塞分别停在行程两端极限位置，测量其行程长度。 第三章 各种元件的选择及设计计算 3.1传动缸结构 传动缸结构主要包括活塞杆部装、导向套部装、缸筒和活塞部装等，其结构简图如图3-1. 1.活塞杆部装 2.导向套部装 3.缸筒 4.活塞部装 图3-1传动缸结构简图 3.2试验台架结构 试验台架如图3-2所示，主要由底座，支座、被试缸、连接导向小车、导向座和传动缸组成。在底座上设有不同位置的销轴座安装孔，通过调节支座与底座的位置，来调整被试缸和传动缸安装距及行程。 1.底座 2.支座 3.被试缸 4.连接导向小车 5.传感器 6.导向座 7.传动缸 内容来自dedecms 图3-2 液压缸试验台架结构简图 3.3 液压元件的选择 3.3.1 液压泵的选择 1(液压系统最高工作压力确定 1)在耐压试验时，试验压力是液压缸额定压力的1.5倍故加载回路最高工作压力为15MPa; 2)辅助回路使液压缸活塞杆缩回和克服系统本身阻力，故载荷不大，初定为2.5M Pa。 2(液压泵的选择 1)加载回路液压泵额定工作压力 (3-1) -液压缸最高工作压力， -泵到被试缸之间压力损失，进口有调速阀取 2)液压泵流量确定: 加载回路液压泵流量 (3-2) -系统泄漏系数，一般取 -同时工作的执行元件所需油量体积之和，其中本系统同时工作执行元件只有被试液压缸 故: 为了提高试验效率，参考液压缸在自卸车上举升时间30秒，选定试验时间30秒，确定液压泵流量为36.73 8L/min。查《袖珍液压气动手册》[8]得选用CB-FC25型中高压齿轮泵，额定压力16MPa,流量36.75 L/min。 3.3.2 驱动电机的选择 下面根据液压泵、流量和压力来计算所需驱动电机的功率，液压泵驱动电机 功率: (3-3) -液压泵最大工作压力，MPa; -液压泵流量，L/min -液压泵总效率，一般 ?82,。 ? 加载回路液压泵驱动电机功率计算: 查《袖珍液压气动手册》得选Y160L-4型电机、功率15KW，转速n=1470r/min. 3.3.3 过滤器选择 过滤器的功用是过滤液压油中的杂质，降低油液污染度，保证液压系统正常工作。由于液压系统的各类故障绝大多数由油液污染造成，而过滤器是保持油液清洁的主要手段，所以合理选择和设置液压系统中的过滤器显得非常重要。过滤器的主要指标有:过滤精度、压降特性和纳垢容量，过滤结构如图2-2所示。 1.压差指示器 2.旁通器 3.滤头 4.滤芯 5.滤筒 图2-2 过滤器结构 滤油器安装在泵和换向阀的出口处，主要作用是进一步过滤油液，保证整个系统的清洁度，根据本设计要求油液的过滤精度不得低于 。可选用SU 2B-F 50x 1 0烧结式过滤器。其主要的参数如表2-1所示: 型号流量 过滤精度 接口尺寸滤芯型号工作压力 压力损失 SU2B-F50 x105010M27 x2S116 表2-1 过滤器规格 3.3.4 液压阀的选择 加载回路中，根据系统最大工作压力16MPa,泵流量36.75 L/min和通过阀的流量与工作压力确定，通过查《袖珍液压气动手册》得:两位两通电磁换向阀选用2ID-63BH，其实际流量为63L/min。三位四通电磁换向阀选为DG4S4U-018C，其实际流量为40L/min。调速阀选Q-63B，其实际流量为63L/min。比例压力控制阀选EL6-D6F-OBUD，其实际流量为120L/min。安全阀选P-B63，其实际流量为63L/min。 3.3.5 管件(油管和接头)的确定 管件包括管道和管接头。液压系统中元件与元件之间的连接，液压能量的输送是借助与硬管、软管、油路块及连接板中的流道来实现的。 1(油管的选择 常用的油管有硬管(钢管和铜管)和软管(橡胶管和尼龙管)两类。选择的主要依据是工作压力、工作环境和液压装置的总体布局等。由于硬管流动阻力小，安全可靠性高且成本低，所以除非油管与执行机构的运动部分一并移动，一般应尽量选用硬管。油管的规格尺寸多由它连接的液压元件的油口尺寸决定，只有对一些重要油管才计算其内径和壁厚。这里计算一下液压泵出口油管规格 (3-4) (3-5) 式中:q-通过油管的最大流量，36.75 L/min; v-油管中允许流速，查阅资料得到5m/s d-油管内径; -油管壁厚; p-管内最高工作压力,16MPa; -管材抗拉强度; n-安全系数，取4。 , ,0.0125m=12.5mm = = 0.0010m.,1.0mm 根据标准JB 827-1966，查液压气动手册，选定冷压精密无缝钢管，钢管通径、外径、壁厚、连接螺纹及推荐流量如表2-2所示: 公称通径钢管外径 (mm)管接头连接螺纹 (mm)管子壁厚 (mm)推荐管路流过流量 (L/min) (mm)(in) 151/222M27 2 263 表2-2 钢管规格 选择的管子规格可以满足要求。其他油管可直接按所连接的液压元件、辅件的接口尺寸决定其大小。 2(管接头的选择 管子与液压元件、管子与管子之间的连接有可拆连接和永久性连接。永久性接头可以是熔焊的、钎焊的、冷挤压的或胶合的。这种连接方式具有可靠度高、安装成本低和重量轻等优点，但是它最大的缺点就是不能重复使用。这就制约了它在很多场合使用。 织梦好，好织梦 可拆连接可以重复使用，具有拆装方便等优点。由于系统瞬时压力很大(达到16MPa)，为了安全考虑，选择焊接式管接头。 焊接式管接头由接头体、螺母和接管组成。其中，接管与系统管路中的厚壁钢管连接，接头体与接管之间用O形密封圈密封。接头体可以拧入机体，连接方式有细牙螺纹或锥螺纹。焊接式管接头的特点是:连接牢固、密封可靠、耐高压耐振性好;但是焊接量比较大，需要酸洗。 可直接按所连接的液压元件、辅件的接口尺寸决定管接头尺寸的大小。 3.4.6 油箱的选择和设计 1(油箱的选择 每个液压设备都应该有自己的油箱，而且油箱通常都是自制的。油箱的作用主要是储油，此外，因为油箱有一定表面积，能够散发油液工作时产生的热量;同时还具有沉淀油液中的污物，使渗入油液中的空气逸出，分离水分的作用;有时它还兼作液压元件和阀块的安装台等各种功能。液压动力源装置中的油箱，其主要作用是存储液压油液，但它同时也起到了散发油液热量、溢出空气、沉淀杂质等作用。根据实际情况，一般来说油箱可分成整体式油箱，两用油箱和独立油箱。选择独立开式油箱。这是因为它制造和维护都方便。 油箱的总容量包括油液容量和空气容量。油液容量是指油箱中油液最多时，即液面在液位计的上刻线时的油液体积。在最高液面以上要留出等于油液容量的10,,15,的空气容量，以便形成油液的自由表面，容纳热膨胀和泡沫，促进空气分离，容纳停机或检修时靠自重流回油箱的油液。 dedecms.com 油箱容量的大小与液压系统工作循环中的油液温升，运行中的液位变动、调试与维修时向管路及执行器注油、循环油量、液压油的寿命有关。油箱的容量通常可按下式进行计算: (3-6) 式中:V-油箱的有效容积(L); -液压泵的总额定流量(L/min); -与系统压力有关的 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 系数:低压系统 ,2~4，中压系统 ,5,8 高压系统 ,10,12，本试验台取10，即: ,10 36.73,367.3L 在确定了油箱的容量之后，可以从标准油箱系列中选取油箱的具体规格。具体规格为公称油液容量为400L的油箱，查《袖珍液压气动手册》得外形形状及尺寸如图2-3和表2-3: 图2-3 油箱外形 公称油 液容量 /L /mm /mm /mm /mm /mm近似油 液深度 /mm固定孔 最小壁厚(不含箱顶)/mm 400735 63515141274430365143 表2-3 油箱规格 2(油箱的设计 1)材料与表面处理 油箱用钢板焊接而成，这类油箱须彻底清理以便清楚所有泥土、切屑和毛刺、焊接、铁锈和氧化皮。轻度锈蚀可用钢丝刷或砂轮机清理，严重锈蚀和氧化的表面应该喷丸处理。涂漆的方式由于本系统采用石油基液压油，涂漆之前一般要磷化处理或喷丸，并用稀料等溶剂洗净脱脂后用压缩空气吹干，使用石油基液压油的钢板焊接油箱涂 以上的环氧底漆。 内容来自dedecms 经过最终保护处理之后的油箱上不得进行焊接或火焰切割。以后加工所钻的孔要做保护性处理。 2)箱顶 油箱的箱顶结构取决于它上面安装的元件。箱盖及管子引出口之类的所有开口都要妥为密封。因为在箱顶上安装液压泵组，顶板得得厚度应为侧板厚度的四倍，以免产生振动。液压泵组与箱顶之间应设置隔振垫。 3)箱壁、清洗孔、吊耳、液位计 对于钢板焊接油箱，用来构成油箱体的中碳钢板的最小厚度见表2。箱顶上安装液压泵组时，侧板厚度应适当加大。 当箱顶与箱壁之间为不可拆连接时，应在箱壁上至少设置一个清洗孔。清细孔的数量设置为一个。清洗口法兰盖板应该能由1个人拆装。法兰盖板应配有可以重复使用的弹性密封件。 为了便于油箱的搬运，应在油箱四角的箱壁上方焊接吊耳。吊耳为钩形。 液位计通常为带有温度计的结构。液位计一般设置在油箱外壁上，并近靠注油口，以便注油时观测液面。液位计的下刻度线至少应比吸油过滤器或吸油口上缘高出75mm，以防止吸入空气。液位计的上刻度线对应着油液的容量。液位计与油箱的连接处有密封措施。对于油温有严格要求的液压装置，可采用传感式液位温度计，其温度计是利用灵敏度较高的双金属片的热胀冷缩原理来测量油温 织梦好，好织梦 3)箱底、放油塞、支脚 应在油箱底部最低点设置放油塞( ),以便油箱清洗和油液更换。为此，箱底应朝向清细孔和放油塞倾斜，倾斜坡度通常为1/25,1/20;这样可以使沉积物聚集到油箱中的最低点。 为了便于放油和搬运，应该把油箱架起来，油箱底至少离开地面150mm。油箱应设有支脚。支脚可以单独制作后焊接在箱底边缘上;也可以通过适当增加两侧壁高度，以使其经弯曲加工后兼作油箱支脚。支脚上有地脚螺钉用的固定孔，支脚应该有足够大的面积，以便可以用垫片或楔铁来调平。 4)隔板 为了延长油液在油箱中逗留的时间，促进油液在油箱中的循环，促使更多的油液参与在系统中的循环，从而更好地发挥油箱的散热、除气、沉淀等功能，油箱中应设置内部隔板。隔板要把系统回油区与吸油区分开，并尽可能使油液在油箱内沿着油箱壁环流。隔板缺口处要有足够大的过流面积，使环流流速为0.3,0.6m/s。隔板结构有溢流式标准型、溢流式和回流式等多种型式。溢流式隔板的高度不应低于液面高度的2/3;隔板下部应开有缺口，以使吸油侧的沉淀物经此缺口至回油侧，并经放油口排出。 如果隔板与油箱内表面之间采用焊接方式连接，则焊缝应该焊满，不应留下无法清理的藏污纳垢的缝隙。隔板的设置给油箱内部清洗带来一定困难，在清洗孔和放油口的设置上应做相应的考虑。 5)管路的配置 液压系统的管路要进入油箱并在油箱内部终结。 6)吸油管和回油管 液压泵的吸油管和系统的回油管要分别进入由隔板隔开的吸油区和回油区，管端应加工成 斜口，这样既可增加开口面积，又有利于沿箱壁环流。为了防止空气吸入或混入，以免搅动或吸入箱底沉积物，管口上缘至少要低于最低液面75mm，管口下缘至少离开箱底最高点50mm。回油管流速过高时，可以在回油管端装设钻有许多小孔的油罐形扩散器。 内容来自dedecms 吸油管前必须安装粗过滤器，以清除较大的颗粒杂质，保护液压泵。 7)穿孔的密封 油管常从箱顶或箱壁穿过而进入油箱，穿孔处要妥善密封。最好在接口处焊上高出箱顶20mm的凸台，以免维修时箱顶上的污物落入油箱。如果油管从箱壁穿过而进入油箱，除了妥为密封外，还要装设截止阀以便于油箱外元件的维修。 3(热交换器 热交换器(冷却器和加热器)是对油液温度进行控制的液压辅件。它们通常安设在油箱里、油箱壁或油箱附近，与油箱有着密切的关系。 采用冷却器或加热器的目的在于把油液粘度维持在标准规定的范围内。油箱中的油液温度，按照标准应控制在 1)冷却器或加热器的种类与数量 由主机用户提出，也可以根据用户提供的数据由液压装置的生产厂选择或与用户商定。 2)冷却器的设置 如果在液压系统功能原理设计时，已能判定溢流功率损失是系统温升的主要原因，则应将冷却器设置在溢流阀的回油管路上，在回油管冷却器旁要并联旁通安全阀，实现冷却器的过压安全保护;同时，在回油管冷却器上游应串联截止阀，用来切断或接通冷却器。如果能够判定系统中存在着若干个发热量较大的元件时，则应将冷却器设置在系统的总回油管路上。如果回油管路上同时设置过滤器和冷却器，则应把过滤器安放在回油管路上游，以使低粘度热油流经过滤器的阻力损失 3)加热器的设置 应确保油箱内的加热器始终被油液所淹没。采用电加热器时，要考虑其表面温度与功率密度为液压油所允许，以免油液局部过热变质。 4)油温的自动化控制 因为系统温度变化范围要求严格，可采用单片机控制的的油温自动控制回路。PTC传感器安放在合适的位置上，把它检测到的温度转换成不同的模拟信号通过一系列信号处理电路传给单片机,单片机把检测到的温度值与给定值进行比较,如果检测到的温度值低于给定值,则单片机给加热器继电器发送一个信号,启动加热器,加热油液。如果检测到的温度值高于给定值，则单片机给冷却器水泵电机发送一个信号，启动冷却器，冷却油液。如果检测到的温度值在给定的范围内，则不动作，保持检测状态。 第四章 控制系统设计 4.1试验台电气控制系统 试验台电气控制系统包括配电柜、液压试验台控制台、压力流量控制器及相关线路。配电柜设置总开关、空气开关及各类电器元件。控制台面板设置各类按钮，其中有1个电源开关、1个紧急停止按钮、1个钥匙开关、自动手动选择和2组电机开关，还有冷却、加热、压力切换、换向、卸荷等按钮，各按钮都有设有相应的信号显示灯，另外还有一个故障信号灯。控制器设有2个压力调节旋钮，第1个旋钮用于调节电磁溢流阀7的压力进而达到调节被试缸进油路的压力，第2个旋钮用于调节另一个电磁溢流阀的压力进而达到调节加载缸进油路的压力。控制台下面设有西门子PLC、信号调理板、伺服放大板、信号端子板。 4.2 计算机测控系统 计算机测试控制系统(如图4-1)由硬件和软件两部分组成。硬件系统主要由微机系统、相应各类传感器、信号调理板、伺服放大板、通用型多功能加、D/A接口板、数据采集端子板、示波器等组成。 图4-1计算机测试控制系统图 计算机采用PII,800PC机，并配以激光打印机及绘图仪。DAQ卡为PCI-9118HG多功能数据采集卡，包括A/D、D/A转换，数字输入/输出以及计数 器操作等多种功能。其A/D、D/A转换精度为12位，具有单端16路/差分8路模拟量输入、2路模拟量输出、开关量输入输出各8路、3路频分计数。软件系统由3个主要 元素构成:系统管理软件、应用程序、仪器驱动软件。整个测控软件采用VC++6(0编程，软件采用模块式结构(如图4-2)，由系统设置、测试、结果处理、帮助和退出系统5个模块组成。系统设置模块允许用户用鼠标点按选取具体的开关进行工作状态观察和硬件设置;测试模块是测控程序的核心模块，它调用测试的有关信息，由获得的各种检测数据操纵系统相关元件进行数据采集，数据处理而得到各个测试点的检测结果;结果处理模块负责结果报表文件的生成、绘图、显示、打印及存储工作;帮助模块为用户提供联机帮助，指导用户正确操作;退出模块使系统退出测试系统。测试的基本原理为计算机利用软件将控制指令的数字信 号进行D/A转换，由接口输出控制模拟信号，经放大器放大后，送入执行机构，由伺服阀接收电信号后，控制液压缸试验压力，被测伺服液压缸位移等。传感器 将测到的压力、力、位移等信号转变为电信号经信号调理、放大器放大，以满足计算机数/模(A/D)转换电路输入电平的要求;其次，利用计算机A/D转换卡对输 入的模拟电信号进行采样、量化，转换成数字信号传送给计算机，计算机利用软件对测试的数据进行数据检验、误差分析和误差消除，最后将测试结果以数据和图形方式通过显示屏显示、打印机输出或存人磁盘进行保存。 图4-2 软件模块结构 总结和展望 该试验台试验范围广，可以满足各种型号的液压缸的试验;结构紧凑，操作方便。整个系统人机界面友好，可以进行行程试验、泄漏试验、负载效率试验、耐久性试验等，实现了测量、控制、参数设定、记录和数据处理的全自动化，不仅减轻了操作人员的劳动强度，改善了操作环境，而且达到了较高的试验效率和测量精度。通过对各种液压缸进行试验，可以看出，试验台及其测控系统的立意及其设计都比较新颖、合理和成功，取得了良好的效果。 致谢语 感谢参与本次毕业设计的所有老师，他们在实习和设计过程中给了我们很多细心的指导，尤其是吴老师，在实习过程中给了我们很多关于设计方面的指导，在设计过程中多次组织我们答疑，不仅指导了我们很多在设计中应该注意的各种问题，同时还引导我们自己去解决设计中遇到的各种关键部分问题，常常督促我们，不定期的检查我们的设计情况，保证了我们设计的质量，也使我们在规定的时间里完成了毕业设计，在这里我真诚的感谢这些我们无私的付出自己时间和精力老师们。 在这里我也得大学四年里教过我们的所有老师表示感谢，是你们教给了我知识，是你们教会了我们做人的道理，你们在教学上对我们是多么的严厉，在生活上对我们是多么的照顾，甚至比对你们自己的孩子都要好，老师没有你们就没有我们的将来～是你们给了我们未来～ 内容来自dedecms 最后感谢我的所有同学们，在这四年里在生活中你们给我帮助，在学习中你们给了我，你们的成功经验，在本次设计都我们互相讨论，互相帮助，同时你们也给了我很多的建议和意见，在这里我想对你们说声:谢谢了同窗们～ 参考文献 [ ] 宋自成，曾良才.伺服液压缸试验台研究[J].液压与气动. 2008年第8期:p10-11. [2] 吴晓玲，杨大光.液压缸试验台电液控制系统研究和应用[J].2000年 第17卷第5期:p53-54. [3] 吴成志, 赵艳平,苗丰. 液压缸试验台液压系统的改进设计[J].流体传动与控制20 04年5月第3期:p9-10. [4] 李夏，吴建中.液压缸试验台自动测试系统设计与实现[J].机械设计与制造.2007年第10期::p167-169. [5] 傅海轮，李建华，叶树明.液压缸综合试验台测控系统的研制机床与液压[J].2006年第2期::p118-120. [6] 曾亿山，李文新，夏永胜.液压缸综合性能检测试验台液压系统的研究开发[J].煤矿机械，2008年第29卷第8期:p97-99. [7] 潘忠秀，何锁山.一种新型立式液压缸试验台[J]. 建筑机械，2008年1月:p 80-82. [8] 刘新德.袖珍液压气动手册[M].北京:机械工业出版社,2004年. 附录 1.液压泵站 2.液压缸 3.换向阀 4.溢流阀 5.安装底板 6.压力表 7.温度计 8.开关控制柜 9.蓄能器 10.试验台框架 11.元件柜 12.电源控制箱