QCS014液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造設(shè)計(jì)31頁(yè) 14000字?jǐn)?shù)+說(shuō)明書(shū)+任務(wù)書(shū)+10張CAD圖紙【詳情如下】QCS014液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造設(shè)計(jì).doc任務(wù)書(shū).JPG傳感器應(yīng)用板.dwg雙向?qū)嶒?yàn)臺(tái)(傾斜).dwg雙向?qū)嶒?yàn)臺(tái)（垂直）.dwg實(shí)驗(yàn)臺(tái).dwg底版.dwg總裝配圖.dwg油泵支架.dwg油箱體.dwg油路圖.dwg液壓.dwg 目錄摘要I英文摘要II第一章 緒論.11.1 課題來(lái)源.11.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀.21.3 本課題的意義21.3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義 21.3.2 現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際價(jià)值31.4 本課題研究的內(nèi)容.4第二章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的總體方案62.1概述62.1.1 液壓子系統(tǒng).62.1.2 計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)62.2 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)要求72.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的改造及預(yù)期目標(biāo) 72.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)組合方式.72.2.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn).82.3 液壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì).82.3.1 確定主要參數(shù)，編制動(dòng)作表82.3.2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖9第三章液壓回路設(shè)計(jì)方案.113.1 液壓回路的整體設(shè)計(jì).113.2 液壓實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明.113.2.1 液壓泵的性能特性試驗(yàn).123.2.2 節(jié)流調(diào)速性能特性實(shí)驗(yàn)13第四章 液壓系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì).164.1 液壓控制元件的選型164.1.1 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的性能參數(shù)164.1.2 液壓元件的選取164.2 底板的設(shè)計(jì)及說(shuō)明.19第五章 控制部分.215.1 試驗(yàn)臺(tái)的控制.215.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì).225.3 改造后的測(cè)試功能23第六章 總結(jié)與展望286.1 總結(jié)286.1.1 液壓回路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵.286.1.2 液壓回路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題.286.1.3 改造后的創(chuàng)新之處286.2 技術(shù)展望.29致 謝30參 考 文 獻(xiàn)31附錄3摘要液壓技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，液壓元件、組件和系統(tǒng)性能的高低直接影響機(jī)器的質(zhì)量，對(duì)元件、組件和系統(tǒng)的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試分析，以滿足各種用途的需要，就成為不可缺少的重要環(huán)節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，特別是虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)，為開(kāi)發(fā)通用的液壓元件計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)提供了便利條件。因此，將測(cè)試領(lǐng)域中的最新技術(shù) 虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于液壓元件及系統(tǒng)性能的自動(dòng)測(cè)試中，以提高測(cè)試的效率和精度，對(duì)于液壓元件和系統(tǒng)的研發(fā)以及液壓產(chǎn)品的推廣應(yīng)用具有重要作用。為適應(yīng)電液比例控制技術(shù)教學(xué)和科研的需要，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化改造。本文論述對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓測(cè)試回路的整合改造，提高了原實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)性能，研制出一種多功能模塊化的、先進(jìn)的、可靠的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)按預(yù)先設(shè)定好的程序完成對(duì)各種泵、閥的性能測(cè)試。 關(guān)鍵詞:多功能液壓試驗(yàn)臺(tái) 比例溢流閥 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 AbstractThe technology of hydraulicp ressureh as been wdely used in every part of National Product. The performance of hydraulic component and hydraulic circuit can influence the quality of machine directly. So it is important to test and analyze the performance index of hydraulic component and circuit, in order to meet the needs of different purpose.The development of technology of computer software and hardware as well as the development of CAT (Computer Aided Test), especially the appearance of VI (Visual Instrument), provides convenience to develop multifunctional CAT system of hydraulic components.Thus,the study on CAT system based on the most new test technology of VI, may play a very important role in research of new hydraulic components and systems,also in extending application of hydraulic products.In order to meet the needs of instruction and scientific research,we decided to develop to Automation of electro-hydraulic test-bed. This article discusses the electro-hydraulic integrated circuit of hydraulic test of the integration and enhance the original test-bed of technical performance, the development of a multi-functional modular, advanced and reliable hydraulic pumps,hydraulic valve computer-aided test Test System, can automatically at a pre-configured procedures of the various pumps, valves of the performance test.6.1.2 液壓回路設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題(1) 論文中一些參數(shù)的選取是基于專家的經(jīng)驗(yàn)或參考同類資料而選取的，因此這些參數(shù)對(duì)于該泵控馬達(dá)系統(tǒng)是否合理還有待于后續(xù)工作的進(jìn)一步驗(yàn)證。針對(duì)某些參數(shù)可以通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的辨識(shí)試驗(yàn),以求得更加精確的參數(shù)。(2) 由于種種原因，試驗(yàn)沒(méi)有機(jī)會(huì)做，所以論文沒(méi)有對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證，以達(dá)到在實(shí)際系統(tǒng)中進(jìn)一步對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整來(lái)改善系統(tǒng)性能目的。(3) 在控制部分,由于我了解的知識(shí)有限,在整個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的軟件部分和仿真實(shí)驗(yàn)部分做的少,有待日后繼續(xù)工作。(4) 對(duì)于本文所提出的控制策略對(duì)于此系統(tǒng)而言是否是最好的有待于以后的繼續(xù)工作來(lái)驗(yàn)證和考核。（5) 在進(jìn)行動(dòng)、靜態(tài)測(cè)試時(shí)，油源壓力越恒定，測(cè)試精度越高。如何減少工況變化引起的壓力波動(dòng)，也有待進(jìn)一步解決。6.1.3 改造后的創(chuàng)新之處1) 在液壓控制回路中，系統(tǒng)加載閥選用電液比例閥，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程加載和自動(dòng)加載，克服了手動(dòng)加載的隨機(jī)干擾，實(shí)現(xiàn)了加載的自動(dòng)化，并且滿足測(cè)試臺(tái)的各種測(cè)試要求。2) 系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)控制、檢測(cè)技術(shù)與液壓控制系統(tǒng)有效地相結(jié)合，可對(duì)液壓系統(tǒng)各參量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)伺服閥各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行巡回跟蹤檢測(cè)。3) 在動(dòng)態(tài)測(cè)試中，采用了逐點(diǎn)掃頻法進(jìn)行測(cè)試，獲得了比較理想的準(zhǔn)確度。4) 將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用在動(dòng)、靜態(tài)測(cè)試中，測(cè)試系統(tǒng)的激勵(lì)信號(hào)由虛擬儀器產(chǎn)生，測(cè)試功能由虛擬儀表實(shí)現(xiàn)。5) 為液壓元件的測(cè)試，提供了一種新的可靠的技術(shù)手段，也為液壓測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，找到了一個(gè)新領(lǐng)域。6.2 展望雖然本課題做了不少的工作，但是，由于客觀條件和時(shí)間的限制，本課題仍有許多待完善的地方。本課題研究的內(nèi)容只是建立在實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)之上，缺乏實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，一定會(huì)還有許多需要調(diào)整和改進(jìn)的地方。本課題軟件在編制過(guò)程中，并沒(méi)有面面俱到，原因是本課題涉及到的對(duì)象較為繁多，但是，在現(xiàn)有軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行擴(kuò)展是非常方便的。本課題所做內(nèi)容的研究，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義:一方面，本課題所進(jìn)行液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于要建設(shè)多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)的企業(yè)來(lái)說(shuō)具有重要的參考意義;另一方面，本課題所開(kāi)發(fā)的CAT軟件，對(duì)于現(xiàn)有CAT系統(tǒng)的升級(jí)以及建設(shè)現(xiàn)代化的CAT系統(tǒng)都將具有重要的參考價(jià)值。致 謝本文是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。文章的選題、結(jié)構(gòu)的調(diào)整及內(nèi)容的修改牽最后的定稿都得到了老師極大的指導(dǎo)和幫助。老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、忘我的工作精神和正直樸實(shí)的為人，給我留下了深刻的印象。導(dǎo)師的言傳身教，將令我終生受益。在此，謹(jǐn)向?yàn)槲腋冻隽诵燎趧趧?dòng)的老師致以深深的謝意!在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，學(xué)校、學(xué)院也為畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成提供了很多的便利，包括硬件設(shè)備及軟件資源等，使畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利的完成，在此一并對(duì)他們表示感謝。參 考 文 獻(xiàn)1 何存興主編液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)，華中科技大學(xué)出版社2 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 單行本 液壓傳動(dòng)與控制  23 , 4 ，機(jī)械工業(yè)出版社3 盧光賢主編機(jī)床液壓傳動(dòng)與控制，西北工業(yè)大學(xué)出版社4 張利平主編液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì)，化學(xué)工業(yè)出版社5 蔡廷文主編液壓系統(tǒng)現(xiàn)代建模方法，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社6 王守城主編液壓元件及選用，化學(xué)工業(yè)出版社7 胡燕平，模塊式液壓閥試驗(yàn)系統(tǒng)研究J.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)發(fā)展,2006（01）8 簡(jiǎn)引霞,QCS-003液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)改造J.液壓與氣動(dòng),2007(09)9 孫萍,王永德,劉揚(yáng),QCS008型液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的改造J.液壓與氣動(dòng),2006(08)10 吳昌林，李輝, 模塊設(shè)計(jì)在多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的應(yīng)用研究J.機(jī)床與液壓,2007(05)11吳正毅.測(cè)試技術(shù)與測(cè)試信號(hào)處理.1.北京:清華大學(xué)出版社，1991.5512于凌宇.傳感器應(yīng)用與展望.電子科技導(dǎo)報(bào)，1999,3 :313213 屠良堯、李海濤.數(shù)字信號(hào)處理與VXI自動(dòng)化測(cè)試技術(shù).2.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2000.42-5014 鄧叔芳.計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試.2.北京:北京航天工業(yè)出版社，1992.57-5815 羅小梅. 電液比例變量泵控馬達(dá)控制系統(tǒng)的分析研究,長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 目錄 摘要 .文摘要 .一章 緒論 .題來(lái)源 .驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀 .課題的意義 . 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義 . 現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際價(jià)值 .課題研究的內(nèi)容 .二章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的總體方案 .述 . 液壓子系統(tǒng) . 計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng) .實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)要求 . 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的改造及預(yù)期目標(biāo) . 實(shí)驗(yàn)臺(tái)組合方式 . 實(shí)驗(yàn) 臺(tái)的特點(diǎn) .壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì) . 確定主要參數(shù)，編制 動(dòng)作表 . 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 .三章液壓回路設(shè)計(jì)方案 .壓回路的整體設(shè)計(jì) .壓實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明 . 液壓泵的性能特性試驗(yàn) . 節(jié)流調(diào)速性能特性實(shí)驗(yàn) .四章 液壓系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì) .壓控制元件的選型 . 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的性能參數(shù) . 液壓元件的選取 .板的設(shè)計(jì)及說(shuō)明 .五章 控制部分 .驗(yàn)臺(tái)的控制 .統(tǒng)設(shè)計(jì) .造后的 測(cè)試功能 .六章 總結(jié)與展望 .結(jié) . 液壓回路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 . 液壓回路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn) 題 . 改造后的創(chuàng)新之處 .術(shù)展望 . 謝 . 考 文 獻(xiàn) .錄 .壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 摘要 液壓技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，液壓元件、組件和系統(tǒng)性能的高低直接影響機(jī)器的質(zhì)量，對(duì)元件、組件和系統(tǒng)的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試分析，以滿足各種用途的需要，就成為不可缺少的重要環(huán)節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，特別是虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)，為開(kāi)發(fā)通用的液壓元件計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)提供了便利條件。因此，將測(cè)試領(lǐng)域中的最新技術(shù) 虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于液壓元件及系統(tǒng)性能的自動(dòng)測(cè)試中，以提高測(cè)試的效率和精度，對(duì)于液壓元件和系統(tǒng)的研發(fā)以及液壓產(chǎn)品的推廣應(yīng)用具有重要作用。 為適應(yīng)電液比例 控制技術(shù)教學(xué)和科研的需要，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化改造。 本文論述對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓測(cè)試回路的整合改造，提高了原實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)性能， 研制出一種多功能模塊化的、先進(jìn)的、可靠的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)按預(yù)先設(shè)定好的程序完成對(duì)各種泵、閥的性能測(cè)試 。 關(guān)鍵詞 :多功能液壓試驗(yàn)臺(tái) 比例溢流閥 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) he of as in of of So it is to of in to of of of as as I ( to AT of AT on I, a in of in of In to of we to of of of of of a at a of of 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第一章 緒論 題來(lái)源 21 世紀(jì)液壓控制技術(shù)既面臨著來(lái)自電氣控制技術(shù)的新競(jìng)爭(zhēng)和綠色環(huán)保的新挑戰(zhàn)，又面臨著將有相當(dāng)一部分傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品進(jìn)入技術(shù)生命周期衰退期的新現(xiàn)實(shí)，因此必須從自身內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行深刻反思和徹底改造。本課題實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化改造， 正是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，本著降低成本，提高自動(dòng)化水平和實(shí)用性的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究的。 液壓泵、液壓閥（包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、壓力閥、換向閥）的性能測(cè)試是液壓傳動(dòng)實(shí)踐課程的基礎(chǔ)部分。 電液伺服閥、比例閥的靜、動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的測(cè)試在科學(xué)研究與工程實(shí)踐中，有著極為重要的意義。計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 (術(shù) 的興起和應(yīng)用，為電液伺服閥、比例閥性能測(cè)試開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展前景。虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)，使 (術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。本文實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)化改造，應(yīng)用測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)，研制了一套電液伺服閥、比例閥的靜、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試液壓系統(tǒng)，并對(duì)電液伺服閥、比例閥的靜、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試的有關(guān)方法及理論進(jìn)行了研究和探索。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 及到的相關(guān)理論與方法主要有 :數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)字信號(hào)處理、圖形處理、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制、液壓傳動(dòng)、液壓伺服控制、虛擬儀器、逐點(diǎn)掃頻法等等。 隨著實(shí)踐教 學(xué)改革的不斷深入，在汽車學(xué)院現(xiàn)行的 人才培養(yǎng)計(jì)劃中“加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)， .計(jì)性、性相結(jié)合的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求 ” 。這就要求我們不斷地對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)新，本項(xiàng)目擬 結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) (術(shù)， 對(duì) 液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容的進(jìn)行擴(kuò)充和更新， 按照“設(shè)計(jì) 分析 制造 工程管理”的思路，打破原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的模式，建立與理論教學(xué)并行、既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。 本研究課題關(guān)鍵在于液壓測(cè)試回路的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助控制測(cè)試技術(shù)的研究 ，同時(shí) 研制出一套多功能、模塊化的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)，來(lái)完成對(duì)各種泵、閥以及液壓回路的性能測(cè)試， 提高液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用效液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 率。 驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展與現(xiàn)狀 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)測(cè)試液壓系統(tǒng)方法的弊端日益暴露出來(lái)。傳統(tǒng)的方法主要側(cè)重于手工，這樣一來(lái)，一方面，由于人 為因素對(duì)檢測(cè)誤差影響較大，必然導(dǎo)致檢測(cè)的準(zhǔn)確性較差 ;另一方面，檢測(cè)速度也極為緩慢，極大地影響了效率。這一切，成為了液壓技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的瓶頸。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展，尤其是微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，其功能不斷增強(qiáng)，而價(jià)格卻不斷下降，從而使得計(jì)算機(jī)迅速滲透到了各個(gè)領(lǐng)域，相繼出現(xiàn)了 成為了推動(dòng)液壓技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的巨大動(dòng)力。 液壓行業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)管理、性能測(cè)試等領(lǐng)域廣泛采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，極大地提高了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度、生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和產(chǎn)品的質(zhì)量。本課題的多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)， 正是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，本著降低成本，提高自動(dòng)化水平和實(shí)用性的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究的。在元件性能測(cè)試的過(guò)程中，采用了使用當(dāng)前最為流行的軟件 十 +0來(lái)進(jìn)行編程，使人機(jī)界面更為友好。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用在液壓工程檢測(cè)之中。實(shí)驗(yàn)臺(tái)在改革進(jìn)程中，已經(jīng)提出了集成模塊化、手動(dòng)和自動(dòng)并聯(lián)控制化、及控制中的 法等，也運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感器、控制和數(shù)據(jù)采集等技術(shù)；液壓控制單元也向模塊化、可組配、開(kāi)放式和集成化發(fā)展。 課題的意義 驗(yàn)教學(xué)的意義 本課題擬 結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) (術(shù)， 對(duì) 液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容的進(jìn)行擴(kuò)充和更新， 按照“設(shè)計(jì) 分析 制造 工程管理”的思路，打破原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的模式，建立與理論教學(xué)并行、既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。 完成系統(tǒng)及其配套測(cè)試軟件的開(kāi)發(fā)， 同時(shí)完成系統(tǒng)配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新，以及多媒體課件的設(shè)計(jì)。使本系統(tǒng)作為液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程的主要實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)對(duì)于教師的科研能夠起到一定的支撐。 本項(xiàng)目的實(shí)施，不僅能夠解決目前由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足而影響到實(shí)驗(yàn)教液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 學(xué)的矛盾，同時(shí)能讓學(xué)生得到“液壓 測(cè)試 多方面的訓(xùn)練，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。同時(shí)還可向與傳感器和測(cè)試有關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)放，對(duì)于工科的相近專業(yè)均可推廣。 實(shí)意義和實(shí)際價(jià)值 在現(xiàn)階段，本課題的研究將具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本課題立足國(guó)內(nèi)，以實(shí)用為準(zhǔn)則，在價(jià)格實(shí)惠的情況下，具有較高的性 能，避免大而全所帶來(lái)的高昂價(jià)格，因?yàn)椋菊n題只對(duì)常出問(wèn)題的閥和缸進(jìn)行性能檢測(cè)，省去了一 些不常出問(wèn)題類型產(chǎn)品的測(cè)試，從而簡(jiǎn)化了多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) ;另一方面，由于采用的是多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)，這比單獨(dú)購(gòu)置各種液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的造價(jià)要低的多。 由于采用 其他方式相比，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采用 將是一種效益較高而又投資較少的方式之一，因此，目前尚沒(méi)有采用這種技術(shù)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)更應(yīng)該采用 ;即使采用了這種技術(shù)，由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件的迅速發(fā)展，如語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、電腦觸摸屏技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各種流行軟 件不斷的更新?lián)Q代，很多采用 課題采用的正是目前最為先進(jìn)的軟件和硬件來(lái)進(jìn)行 同傳統(tǒng)的多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)相比，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 提高了測(cè)試速度，減小了測(cè)量誤差 由于計(jì)算機(jī)的采用，可對(duì)各參量進(jìn)行高速采樣，減小了各參量間不同時(shí)性的誤差。計(jì)算機(jī)連續(xù)自動(dòng)測(cè)試減小了瞬態(tài)信息丟失引起的誤差和讀數(shù)誤差。通過(guò)軟件可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行粗大誤差、系統(tǒng)誤差以及隨機(jī)誤差進(jìn)行消除工作。這些處理大大減少了測(cè)試系統(tǒng)的誤差。由于計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)的速度很快 ，因此可以在很短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)被測(cè)工況的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算和存儲(chǔ)， 比人工測(cè)試要少很多時(shí)間 :另一方面，也能減少實(shí)驗(yàn)設(shè)各的磨損，節(jié)省動(dòng)力消耗，同時(shí)可減少實(shí)驗(yàn)時(shí)控制油溫的時(shí)間消耗，從而大大加快了實(shí)驗(yàn)的速度。 測(cè)試時(shí)無(wú)須同時(shí)觀察和記錄多個(gè)儀表的數(shù)據(jù)，減輕了測(cè)試的勞動(dòng)強(qiáng)度 ，提高 了測(cè)試效率 ; 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，使測(cè)試過(guò)程準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)單 ; 測(cè)試數(shù)據(jù)存盤(pán)保留，方便進(jìn)一步進(jìn)行分析處理 ; 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果輸出迅速、直觀、工整 ; 可監(jiān)測(cè)測(cè)試的瞬態(tài)過(guò)程，便于了解測(cè)試過(guò)程的詳細(xì)信息 ; 可擴(kuò)展現(xiàn)有測(cè)試儀器的使 用功能 ; 便于建立測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于液壓元件質(zhì)量的趨勢(shì)分析。 由上面的敘述可以看出，在多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采用 于在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行改造， 軟件主體進(jìn)行一些修改即可適用于不同的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，若廣泛推廣于液壓元件的生產(chǎn)廠家，對(duì)于提高液壓元件的生產(chǎn)和管理水平，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益將會(huì)有很大的促進(jìn)作用。另外，目前，從全國(guó)范圍內(nèi)來(lái)看，有不少企業(yè)、學(xué)校和研究所都采用了然也有不少企業(yè)還沒(méi)有采用。目前國(guó)內(nèi)比較著名的 北京理工大學(xué)的 液壓泵、液壓馬達(dá)一液壓馬達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)工作特性的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，機(jī)械部北京自動(dòng)化所和湘潭機(jī)電?？茖W(xué)校研制的液壓泵出場(chǎng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)，廣州機(jī)床研究所液壓泵性能和噪聲計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)，徐州液壓件廠液壓缸 些系統(tǒng)研制運(yùn)行時(shí)間從 80年代中期至今，反映了我國(guó)液壓 而這些系統(tǒng)由于開(kāi)發(fā)較早，在進(jìn)行軟件的編制時(shí)一般都是在 用 語(yǔ)言，由于這兩種語(yǔ)言本身能力的局限性和 環(huán)境對(duì)界面友好性的限制，使得它遠(yuǎn)沒(méi)有利用目前最流行的軟件 +和 在 這樣，這些軟件就面臨著由 也是目前我國(guó)采用 多單位正在或正準(zhǔn)備將原有的 如，北京自動(dòng)化所的國(guó)家液壓元件質(zhì)量監(jiān)督中心，就正準(zhǔn)備將它們 上述的分析可以看出，本課題的研究將具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意 義和實(shí)際價(jià)值。 課題研究的內(nèi)容 本課題為機(jī)、電、液一體化系統(tǒng)，涉及的內(nèi)容極其繁多，由于時(shí)間以及客觀條件的限制，本論文將主要進(jìn)行如下內(nèi)容的研究 : 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ; 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)圖的繪制 ; 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) : 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 我們課題由兩個(gè)人一起完成，我主要負(fù)責(zé)液壓部分的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在液壓測(cè)試回路的設(shè)計(jì)。 本研究課題關(guān)鍵在于液壓測(cè)試回路的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助控制測(cè)試技術(shù)的研究，同時(shí) 研制出一套多功能、模塊化的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)，來(lái)完成對(duì)各種泵、閥以及液壓回路的性能測(cè)試， 提高液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用效率。 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第二章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的總體方案 述 該系統(tǒng)由兩大部分組成：液壓子系統(tǒng)和測(cè)試子系統(tǒng)。 壓子系統(tǒng) 系統(tǒng)由 4 大部分組成：液壓泵控制閥測(cè)試部分、流量控制閥測(cè)試部分、壓力控制閥測(cè)試部分、方向控制閥測(cè)試部分。由不同的比例閥控制，比例閥是由計(jì)算機(jī)控制。這樣便使這 4 大部 分可以分別獨(dú)立工作也可以同時(shí)工作。同時(shí)比例伺服閥的使用，使得系統(tǒng)的控制響應(yīng) 特性 得到很大的改善，這種模塊式的測(cè)試系統(tǒng)檢修方便、占用空間少。 本系統(tǒng)的比例電磁閥都是由計(jì)算機(jī)控制，所有的數(shù)據(jù)采集都是通過(guò)相應(yīng)的傳感器直接從計(jì)算機(jī)中讀出，并在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理顯示、打印和存儲(chǔ)。所以系統(tǒng)具有操作方便、多功能、測(cè)試效率高、準(zhǔn)確的性能。 算機(jī)輔助測(cè)試子系統(tǒng) 為了更準(zhǔn)確、迅速地測(cè)試被試液壓元件的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)，包括：硬件部分和軟件部分兩部分。 硬件部分包括多功能數(shù)據(jù)采集卡以及各種傳感器和固態(tài)繼電 器。其中的核心部分是多功能數(shù)據(jù)采集卡，插在計(jì)算機(jī) 口上，輸入信號(hào)范圍： 0 10 V 或 V；輸出范圍： 0 5 V，具有 16 路模擬信號(hào)輸入和 8 路模擬信號(hào)輸出，同時(shí)具有 16 路以上的數(shù)字 I/O，可以控制 16 路電磁閥。在本項(xiàng)目中采集卡的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用程序啟動(dòng)方式。其轉(zhuǎn)換狀態(tài)和結(jié)果可用程序查詢或讀出。并具有“即插即用”的性質(zhì)，要求在液壓試驗(yàn)系統(tǒng)中使用非常方便。 本系統(tǒng)使用的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試軟件是 C 語(yǔ)言和組態(tài)軟件。 C 語(yǔ)言在 且在對(duì) I O 接口的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)方面 有著很好的性能。 C 語(yǔ)言程序可以直接控制計(jì)算機(jī)的接口，運(yùn)行速度快，適于動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)，而組態(tài)軟件具有界面直觀和操作方便的特點(diǎn)，適宜進(jìn)行各種液壓元件的穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)。 2、 2 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 原液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：節(jié)流回路性能實(shí)驗(yàn)通過(guò)定量泵，變量泵，節(jié)流閥，單向閥，溢流閥，電磁換向閥等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。容積節(jié)流調(diào)速回路性能實(shí)驗(yàn)通過(guò)變量泵，節(jié)流閥，單向閥，單向調(diào)速閥，電磁換向閥，液壓缸等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。差動(dòng)連接快速回路通過(guò)泵，節(jié)流閥，單向閥，溢流閥，電磁換向閥，液壓缸等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 原液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)架和電機(jī)、油箱、壓力表及部分液壓元件可保留使用。 液壓泵、液壓閥（包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、壓力閥、換向閥）的性能測(cè)試是液壓傳動(dòng)實(shí)踐課程的基礎(chǔ)部分。本項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓模塊進(jìn)行升級(jí)改造，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) (研制出一種模塊式、多功能、先進(jìn)、可靠的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)。完成對(duì)各種泵、閥的性能測(cè)試。 (1)、本系統(tǒng)運(yùn)用模塊化的設(shè)計(jì)方法，具有多功能、操作方便、測(cè)試準(zhǔn)確迅速的特點(diǎn)。 (2)、大量采用了目前技術(shù)較為先進(jìn)的 比例伺服閥，系統(tǒng)的控制響應(yīng) 特性、測(cè)量精度、可操控性多 得 到極大的改善。 (3)、采用了計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)，傳感器與數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)合使用，使得本系統(tǒng)的數(shù)字化水平達(dá)到較高的程度。 (4)、本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)是 力控制閥試驗(yàn)方法、 87流量控制閥試驗(yàn)方法和 87方向閥試驗(yàn)方法 根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)條件，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)增加的功能為： (1) 液壓泵性能實(shí)驗(yàn)；(2) 溢流閥性能實(shí)驗(yàn)； (3)節(jié)流調(diào)速回路性能實(shí)驗(yàn)。 驗(yàn)臺(tái)組合方式 這種實(shí)驗(yàn)臺(tái)可在不使用任何工具的情況下，學(xué)生自己動(dòng)手快速靈活的組合裝配成所需的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，搭接成的 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與工程實(shí)際完全一致。自學(xué)生自行構(gòu)思設(shè)計(jì)方案、自行安裝、調(diào)試及性能測(cè)試、故障分析、故障排除，可使學(xué)生得到真正動(dòng)手環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。 驗(yàn)臺(tái) 特點(diǎn) a) 教學(xué)應(yīng)用中的特點(diǎn) (1)利用該實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行課堂教學(xué)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)可直接移入實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生身臨其境，液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 達(dá)到教師講授與學(xué)生操作體驗(yàn)的高度結(jié)合。這樣教師可用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言敘述清楚較復(fù)雜的理論，使理論更形象而且有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生智力，調(diào)動(dòng)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 (2)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)還可用作真實(shí)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試訓(xùn)練。學(xué)生可利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上配置的微機(jī)控制系統(tǒng)自行 編程，實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制數(shù)據(jù)采集處理。課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生可得到一體化全方位的真實(shí)工程題目的立體訓(xùn)練。 b) 自身特點(diǎn) (1)實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能齊全，投資少，而且結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，移動(dòng)靈活，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可做多個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可替代十幾臺(tái)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，而投資僅是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的1/10。 (2)安全，可靠，故障率低，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)采用了高可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，學(xué)生可隨意拆裝，不會(huì)輕易損壞，控制電路采用安全電壓，油源壓力為 2 5且實(shí)驗(yàn)元件的插件部位均采用自封閉接頭，無(wú)任何泄露污染，當(dāng)連接出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，油路不通，所以不會(huì)出現(xiàn)任何危 險(xiǎn)。 (3)實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用壽命及技術(shù)壽命長(zhǎng)，由于采用的是組合結(jié)構(gòu)，隨著技術(shù)的發(fā)展，可靈活的更換元件，根據(jù)需要不斷增減。 2、 3 液壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)是嚴(yán)格遵守以上的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，包括有液壓缸實(shí)驗(yàn)回路、節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)回路、壓力控制基本實(shí)驗(yàn)回路、方向控制基本實(shí)驗(yàn)回路、速度控制基本實(shí)驗(yàn)回路等。 定主要參數(shù) 通過(guò)全面考察主要設(shè)備和輔助設(shè)備液壓系統(tǒng)的工作參數(shù)與目前國(guó)產(chǎn)元件的可靠性兩個(gè)方面的實(shí)際情況，取液壓系統(tǒng)的壓力為 對(duì)于實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的各類液壓閥 (諸如方向閥、壓力閥、流量閥、分流集流閥、二通插裝閥、比例閥以及伺服閥 )、液壓缸、液壓泵和馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺(tái)都是適宜的。 a)調(diào)速回路和動(dòng)力源 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上需要完成的包括有液壓缸實(shí)驗(yàn)回路、節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)回路、壓力控制基本實(shí)驗(yàn)回路、方向控制基本實(shí)驗(yàn)回路、速度控制基本實(shí)驗(yàn)回路等，需要保證進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和速度穩(wěn)定，實(shí) 驗(yàn)臺(tái)上所需動(dòng)力源的流量較小，從簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，此處選用雙作用葉片泵。 b) 組成的液壓系統(tǒng) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)完成的實(shí)驗(yàn)要求，并參考以前實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)原理圖，設(shè)計(jì)完畢的實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化改造后的液壓系統(tǒng)原理圖如圖圖 1所示 : 1， 14 壓力泵 3， 10 三位四通換向閥 4， 5， 18， 6， 11 兩位三通換向閥 2， 13 比例溢流閥 8， 9 液壓缸 7， 12 比例調(diào)速閥 壓力傳感器 壓力表 17 流量傳感 器 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第三章 液壓回路 設(shè)計(jì)方案 3、 1 液壓回路的整體設(shè)計(jì) 對(duì)不同的液壓元件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所用液壓回路是不同的，實(shí)驗(yàn)所需的壓力和流量也各不相同實(shí)現(xiàn)，具體如何控制各個(gè)回路的壓力和流量均可通過(guò)控制比例溢流閥犯將在本論文的后面詳細(xì)闡述。壓力和流量確定了之后，就可以根據(jù)下述的各閥動(dòng)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 一般液壓元件的實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中都包含有以下基本內(nèi)容 : 技術(shù)術(shù)和符號(hào)的說(shuō)明和規(guī)定 ; 實(shí)驗(yàn)條件的規(guī)定，包括實(shí)驗(yàn)用油液的粘度、油溫和清潔度等級(jí)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)方法，包括實(shí)驗(yàn)回路、將有關(guān)液壓元件和系統(tǒng)需要核的性能定為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi) 容和為獲得這些性能指標(biāo)的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法等 ;還指明型式實(shí)驗(yàn)和出廠實(shí)驗(yàn)應(yīng)作的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 ;參數(shù)測(cè)試點(diǎn)的配置和測(cè)量精確度等級(jí)的規(guī)定。為了便于比較和正確的測(cè)試各有關(guān)參數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的不同要求，所示 : 將測(cè)試的精確度分為不同的等級(jí)， A、 B、 表 穩(wěn)態(tài)工況時(shí)參數(shù)的允許變動(dòng)范圍，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果表達(dá)的要求。包括提供該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要用的計(jì)算公式、供參考的特性曲線形狀，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)表的格式和內(nèi)容的要求，報(bào)告中應(yīng)注明的事項(xiàng)以及由實(shí)驗(yàn)曲線上如何獲取性能指標(biāo)的方法等。 壓實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明 壓泵的性能特性試驗(yàn) 如圖為液壓 泵特性試驗(yàn)液壓系統(tǒng)原理圖 , 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 1 01 11 21 31 41 61 7P 4P 514 壓力泵 10 三位四通換向閥 11 兩位三通換向閥 13 比例溢流閥 9 液壓缸 12 比例調(diào)速閥 壓力傳感器 壓力表 17 流量傳感器 圖 2液壓泵性能實(shí)驗(yàn)原理圖 圖中 , 全部接通溢流閥 13,接通閥 12比例壓力溢流閥 ,接通電源 ,讓被試泵 14空載運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘 ,排除系統(tǒng)內(nèi)空氣。 接著斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，控制系統(tǒng)壓力 0 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 控制比例溢流閥 12，逐漸增大通截面，使系統(tǒng)壓力 3 察被試泵的壓力脈動(dòng)值。 控制比例溢流閥 12，使被試泵的壓力為 0或者接近于 0，測(cè)出此時(shí)的流量。再通過(guò)比例溢流閥 12，給泵不同的負(fù)載，對(duì)應(yīng)測(cè)出壓力 量 Q,電動(dòng)機(jī)的輸入功率。 流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) a) 進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) 如圖為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路原理圖：1234567891 01 11 21 31 41 5 1 61 7P 1P 2P 3P 4P 5右邊加載回路的調(diào)整 ，斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，啟動(dòng)泵 14，通過(guò)控制比例溢流閥 12（使回路中壓力 轉(zhuǎn)換電磁閥 10的控制按鈕，使電磁閥 10左右切換，加載液壓缸的活塞往復(fù)動(dòng)作兩、三次，以排除回路中空氣，然后使活塞桿處于退回位置。 左邊調(diào)速回路的調(diào)整，接通溢流閥 2，斷開(kāi)比例溢流閥 7，啟動(dòng)泵 1，控制溢流閥 2，使回路中壓力 電磁閥 3控制按鈕置于左位工作，再液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 控制進(jìn)油路的比例溢流閥 7的通流 面積，使工作液壓缸 8的活塞運(yùn)動(dòng)速度適中，左右轉(zhuǎn)換電磁閥 3控制按鈕，使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次，檢查回路工作是否正常，并排除回路中空氣。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)傳感器測(cè)出，計(jì)算機(jī)控制，測(cè)量行程時(shí)間 t，逐次調(diào)節(jié)溢流閥 13，調(diào)節(jié)供油壓力。 進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)油液流動(dòng)線路： 進(jìn)油線路：液壓泵啟動(dòng)，電磁閥 3置左位工作，接通溢流閥 2，二位三通電磁換向閥 4置右位工作，再經(jīng)過(guò)比例溢流閥 7，自動(dòng)控制比例閥的通流面積，再經(jīng)過(guò)二位二通電磁換向閥 5，液壓缸 8工作。 回油線路：液壓缸 8退回，二位三通電磁換向閥 6左位工作，經(jīng)過(guò)三位四通換向閥 3，直接回 油箱。 b) 回油路節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) 如圖為回油路節(jié)流調(diào)速回路原理圖：1234567891 01 11 21 31 41 5 1 61 7P 1P 2P 3P 4P 5右邊加載回路的調(diào)整，斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，啟動(dòng)泵 14，通過(guò)控制比例溢流閥 12（使回路中壓力 電磁閥 10置左位工作。 左邊調(diào)速回路的調(diào)整，接通溢流閥 2，斷開(kāi)比例溢流閥 7，啟動(dòng)泵 1，控制溢流閥 2，使回路中壓力 將電磁閥 3控制按鈕置于中位工作，再液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 控制進(jìn)油路的比例溢流閥 7的通流面積，使工作液壓缸 8的活塞運(yùn)動(dòng)速度適中。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)傳感器測(cè)出，計(jì)算機(jī)控制，測(cè)量行程時(shí)間 t，逐次調(diào)節(jié)溢流閥 13，調(diào)節(jié)供油壓力。 進(jìn)油線路：液壓泵啟動(dòng)，電磁閥 3置左位工作，接通溢流閥 2，二位三通電磁換向閥 4置左位工作，經(jīng)過(guò)二位二通換向閥 18，液壓缸 8開(kāi)始前進(jìn)。 回油線路：液壓缸 8退回，二位三通電磁換向閥 6右位工作，再經(jīng)過(guò)比例溢流閥 7，自動(dòng)控制比例閥的通流面積，再經(jīng)過(guò)二位二通電磁換向閥 5，通過(guò)電磁閥 3直接回油箱。 c) 旁油路節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) 如圖為旁油路節(jié)流調(diào)速回路原理圖：1234567891 01 11 21 31 41 5 1 61 71 8P 1P 2P 3P 4P 5右邊加載回路的調(diào)整，斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，啟動(dòng)泵 14，通過(guò)控制比例溢流閥 12（使回路中壓力 電磁閥 10置左位工作。 左邊調(diào)速回路的調(diào)整，接通溢流閥 2，斷開(kāi)比例溢流閥 7，啟動(dòng)泵 1，控制溢流閥 2，使回路中壓力 電磁閥 3控制按鈕置于中位工作，再控制進(jìn)油路的比例溢流閥 7的通流面積，使工作液壓缸 8的活塞運(yùn)動(dòng)速度適中。 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 油液線路：液壓泵啟動(dòng)，電磁閥 3置左位工作，接通溢流閥 2，二位三通電磁換向閥 4置左位工作，分兩支路走，一路直接進(jìn)液壓缸，由換向閥 6，回油箱，另一路經(jīng)比例溢流閥調(diào)速，二位二通換向閥 18左位工作，比例閥 7調(diào)速，換向閥 5工作，回油箱。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)傳感器測(cè)出，計(jì)算機(jī)控制，測(cè)量行程時(shí)間 t，逐次調(diào)節(jié)溢流閥 13，調(diào)節(jié)供油壓力。 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第四章 液壓系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì) 壓控制元件的選型 液壓元件是按照性能要求和價(jià)格考慮來(lái)進(jìn)行選取的。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的性能參 數(shù) 液壓系統(tǒng)的基本參數(shù)是油液的壓力和流量，液壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的額定壓力和流量應(yīng)包容被試元件的額定壓力和流量。通過(guò)全面考察主要設(shè)備和輔助設(shè)備液壓系統(tǒng)的工作參數(shù)與目前國(guó)產(chǎn)元件的可靠性兩個(gè)方面的實(shí)際情況，對(duì)于實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的各類液壓閥 (諸如方向閥、壓力閥、流量閥、分流集流閥、二通插裝閥、比例閥以及伺服閥 )、液壓缸、液壓泵和馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺(tái)都是適宜的。故本課題實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)的壓力選為 對(duì)于液壓閥額定實(shí)驗(yàn)流量，實(shí)驗(yàn)流量不得小于規(guī)定的被試閥額定流量，并保證被試閥的性能指標(biāo)以滿足液壓 設(shè)備的要求為依據(jù)等，在考慮了標(biāo)準(zhǔn)、需要和可能等三方面的條件下，取本多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)的額定實(shí)驗(yàn)流量為 10L/ 壓元件的選取 壓力和流量確定以后，就可以對(duì)液壓元件進(jìn)行選取，下面將分別講述各種液壓元件的選取。 1. 主泵的選取 一般葉片泵的工作壓力為 7壓葉片泵工作壓力可達(dá) 25速范圍為 600作用葉片泵一般為定量泵。雙作用葉片泵的性能參數(shù)中規(guī)定額定壓力和最高壓力，都符合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的要求，并規(guī)定了各種排量、各種規(guī)格的最高轉(zhuǎn)速。 在實(shí)際應(yīng)用中不應(yīng)采用壓力或 轉(zhuǎn)速的最高值，應(yīng)有一定的裕量，特別是最高壓力和最高轉(zhuǎn)速不能同時(shí)使用，要嚴(yán)格遵守，這樣可以延長(zhǎng)液壓泵以及整個(gè)液壓系統(tǒng)的壽命。 （ 1）液壓泵的最大工作壓力 )(P =中： 1P ： ( p ：系統(tǒng)進(jìn)油路上的總壓力損失。由于于本系統(tǒng)在停止運(yùn)動(dòng)時(shí)才液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 出現(xiàn)最高工 作壓力，故 p =0。 （ 2）液壓泵的最大流量 3多個(gè)執(zhí)行器同時(shí)動(dòng)作的系統(tǒng)，液壓泵的最大流量應(yīng)大于同時(shí)動(dòng)作的執(zhí)行器所需要的總流量，并應(yīng)考慮泄漏 m p （ 3）液壓泵的規(guī)格 按上述計(jì)算得到產(chǎn)品型錄選取液壓泵的規(guī)格。為了保證系統(tǒng)不致因過(guò)渡過(guò)程中過(guò)高的動(dòng)態(tài)壓力作用被破壞，系統(tǒng)應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)備 量，通常推薦液壓泵的額定壓力可比5%60%（高壓系統(tǒng)取小，中低壓系統(tǒng)取大值）；液壓泵的額定流量與應(yīng)超過(guò)太多。 各種要求，在本課題中選用 10型雙作用葉片泵，這種泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、流量均勻、體積小易于保養(yǎng)等特點(diǎn)，性能參數(shù)如下 :最大極限轉(zhuǎn)速為 1450r/大流量為 100L/滿載驅(qū)動(dòng)功率為 由此可見(jiàn)，一個(gè)這樣的泵是滿足要求的。 下 面驗(yàn)證一下功率是否滿足要求，實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求的功率為 : W= 10 *60=種泵可提供的功率為 1.5 于實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求的 以上的分析可知，選擇 10型雙作用葉片泵是可以滿足要求的。 2. 閥的選取 閥類的選取也是主要根據(jù)壓力和流量，同時(shí)還要考慮價(jià)格及品牌。一般來(lái)說(shuō)， 重要的部件一定要選擇知名廠家的產(chǎn)品，也就是在保證質(zhì)量的情況下，盡量選擇價(jià)格較低的產(chǎn)品。 換向閥的選取 在本課題中，所有 的換向閥采用的都是北京液壓件廠的 種閥的流量為 80L/大工作壓力為 樣，流量超過(guò)了本課題多功能液壓、試驗(yàn)臺(tái)的最大流量，壓力也達(dá)到了本多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)的最大壓力，所以可以滿足本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的需要 ; 溢流閥的選擇 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 本液壓系統(tǒng)中用到的兩個(gè)直動(dòng)式比例溢流閥選用的是 稱壓力為 定流量為 10L/然是可以滿足本實(shí)驗(yàn)臺(tái)需要的。 調(diào)速閥的選擇 本液壓系統(tǒng)中用到的調(diào)速閥是 2作壓力可達(dá)21流量可達(dá) 25L/然是滿足本課題需要的。 3. 電機(jī)的選擇 液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 工作循環(huán)中，由于本系統(tǒng)的液壓泵的壓力和流量比較恒定，所以液壓泵驅(qū)動(dòng)功率 式中：pp、壓泵的最大工作壓力（ 最大流量（ ） p：液 壓泵的總效率，參考下表選取。 液壓泵的類型 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 5 液壓泵的總效率 本系統(tǒng)為固定設(shè)備液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由上述計(jì)算出的功率和液壓泵的轉(zhuǎn)速及其使用環(huán)境，從產(chǎn)品型錄中選定其型號(hào)規(guī)格（額定功率、電源、結(jié)構(gòu)型式），以保證每個(gè)工作階段電動(dòng)機(jī)的峰值超載量都低于 25%。立式電動(dòng)機(jī)可通過(guò)鐘型罩與泵連接，泵伸入油箱內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊，外形整齊，噪聲低；臥式電動(dòng)機(jī)，需要通過(guò)支架與泵一起安裝在油箱頂部或單獨(dú)設(shè)置的基座上，占用空間較大，但泵的故障診斷和維 護(hù)較為方便。 由前面的計(jì)算可知，選用 種類型電機(jī)的性能指標(biāo)為 :功率為 速為 1400轉(zhuǎn) /分鐘，大于實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求的功率 且轉(zhuǎn)速也大于泵的最大極限轉(zhuǎn)速，所以，該種類型的電機(jī)可以滿足本課題所設(shè)計(jì)的多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)的需要。 4 管件的選取 常用的油管有硬管和軟管兩類。選擇的主要依據(jù)是工作壓力、工作環(huán)境和液液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 壓裝置的總體布局等。由于本系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)臺(tái)，考慮到安裝可操作性，選用軟管。油管的規(guī)格尺寸多由于它連接的液壓元件的油口尺寸決定，只有對(duì)一些重要油管才計(jì)算其內(nèi)徑和壁厚。 5 液壓附件的選取 液壓附件的選取也主要是根據(jù)壓力和流量，這里就不再進(jìn)行詳細(xì)介紹，選后的元件參見(jiàn)下表： 序號(hào) 元件名稱 額定壓力/定流量/號(hào)、規(guī)格 說(shuō)明 1、 14 液壓泵 0 10 額定轉(zhuǎn)速為 1450r/動(dòng)電機(jī)功率為 、 13 直動(dòng)式比例溢流閥 0 徑為 10、 12 比例調(diào)速閥 21 25 2徑為 101、 18 二位二通換向閥 0 徑為 10、 5、6、 17 二位三通換向閥 0 徑為 10、 10 三位四通換向閥 0 徑為 10、 9 液壓缸 壓力表開(kāi)關(guān) 約 通徑為 65、 16 過(guò)濾器 力損失） 160 0J 通徑為 40板的設(shè)計(jì)及說(shuō)明 由于時(shí)間的關(guān)系，我只做了比例溢流閥的底板設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸是根據(jù)比例溢流閥確定，還要考慮到干涉，粗糙度，防泄漏等實(shí)際問(wèn)題。比例溢流閥 底板圖如下： 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第五章 控制部分 5 1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制 此次設(shè)計(jì)的液壓 量下面將對(duì)這兩個(gè)參量的控制進(jìn)行概述。 量控制 (a) (b) 比例流量閥控制流量系統(tǒng)框圖 在本課題中，由于需實(shí)驗(yàn)種多，某些實(shí)驗(yàn)是需要調(diào)節(jié)微小流量的，因此在本課題中是采用比例溢流閥來(lái)進(jìn)行流量控制的。利用計(jì)算機(jī)對(duì)流量進(jìn)行控制的原理如下圖所示。 比例溢流閥流量控制系統(tǒng)框圖 力控制 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 壓 力 控 制 系 統(tǒng) 框 圖 5 2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前面的章節(jié)中已經(jīng)講到，本課題要設(shè)計(jì)的 就給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的復(fù)雜性。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)。 統(tǒng)硬件 由于 里分三部分對(duì)硬件的設(shè)計(jì)進(jìn)行 講述液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 目錄 摘要 .文摘要 .一章 緒論 .題來(lái)源 .驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀 .課題的意義 . 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義 . 現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際價(jià)值 .課題研究的內(nèi)容 .二章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的總體方案 .述 . 液壓子系統(tǒng) . 計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng) .實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)要求 . 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的改造及預(yù)期目標(biāo) . 實(shí)驗(yàn)臺(tái)組合方式 . 實(shí)驗(yàn) 臺(tái)的特點(diǎn) .壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì) . 確定主要參數(shù)，編制 動(dòng)作表 . 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 .三章液壓回路設(shè)計(jì)方案 .壓回路的整體設(shè)計(jì) .壓實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明 . 液壓泵的性能特性試驗(yàn) . 節(jié)流調(diào)速性能特性實(shí)驗(yàn) .四章 液壓系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì) .壓控制元件的選型 . 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的性能參數(shù) . 液壓元件的選取 .板的設(shè)計(jì)及說(shuō)明 .五章 控制部分 .驗(yàn)臺(tái)的控制 .統(tǒng)設(shè)計(jì) .造后的 測(cè)試功能 .六章 總結(jié)與展望 .結(jié) . 液壓回路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 . 液壓回路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn) 題 . 改造后的創(chuàng)新之處 .術(shù)展望 . 謝 . 考 文 獻(xiàn) .錄 .壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 摘要 液壓技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，液壓元件、組件和系統(tǒng)性能的高低直接影響機(jī)器的質(zhì)量，對(duì)元件、組件和系統(tǒng)的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試分析，以滿足各種用途的需要，就成為不可缺少的重要環(huán)節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，特別是虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)，為開(kāi)發(fā)通用的液壓元件計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)提供了便利條件。因此，將測(cè)試領(lǐng)域中的最新技術(shù) 虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于液壓元件及系統(tǒng)性能的自動(dòng)測(cè)試中，以提高測(cè)試的效率和精度，對(duì)于液壓元件和系統(tǒng)的研發(fā)以及液壓產(chǎn)品的推廣應(yīng)用具有重要作用。 為適應(yīng)電液比例 控制技術(shù)教學(xué)和科研的需要，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化改造。 本文論述對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓測(cè)試回路的整合改造，提高了原實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)性能， 研制出一種多功能模塊化的、先進(jìn)的、可靠的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)按預(yù)先設(shè)定好的程序完成對(duì)各種泵、閥的性能測(cè)試 。 關(guān)鍵詞 :多功能液壓試驗(yàn)臺(tái) 比例溢流閥 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) he of as in of of So it is to of in to of of of as as I ( to AT of AT on I, a in of in of In to of we to of of of of of a at a of of 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第一章 緒論 題來(lái)源 21 世紀(jì)液壓控制技術(shù)既面臨著來(lái)自電氣控制技術(shù)的新競(jìng)爭(zhēng)和綠色環(huán)保的新挑戰(zhàn)，又面臨著將有相當(dāng)一部分傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品進(jìn)入技術(shù)生命周期衰退期的新現(xiàn)實(shí)，因此必須從自身內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行深刻反思和徹底改造。本課題實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化改造， 正是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，本著降低成本，提高自動(dòng)化水平和實(shí)用性的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究的。 液壓泵、液壓閥（包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、壓力閥、換向閥）的性能測(cè)試是液壓傳動(dòng)實(shí)踐課程的基礎(chǔ)部分。 電液伺服閥、比例閥的靜、動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的測(cè)試在科學(xué)研究與工程實(shí)踐中，有著極為重要的意義。計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 (術(shù) 的興起和應(yīng)用，為電液伺服閥、比例閥性能測(cè)試開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展前景。虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)，使 (術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。本文實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)化改造，應(yīng)用測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)，研制了一套電液伺服閥、比例閥的靜、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試液壓系統(tǒng)，并對(duì)電液伺服閥、比例閥的靜、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試的有關(guān)方法及理論進(jìn)行了研究和探索。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 及到的相關(guān)理論與方法主要有 :數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)字信號(hào)處理、圖形處理、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制、液壓傳動(dòng)、液壓伺服控制、虛擬儀器、逐點(diǎn)掃頻法等等。 隨著實(shí)踐教 學(xué)改革的不斷深入，在汽車學(xué)院現(xiàn)行的 人才培養(yǎng)計(jì)劃中“加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)， .計(jì)性、性相結(jié)合的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求 ” 。這就要求我們不斷地對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)新，本項(xiàng)目擬 結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) (術(shù)， 對(duì) 液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容的進(jìn)行擴(kuò)充和更新， 按照“設(shè)計(jì) 分析 制造 工程管理”的思路，打破原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的模式，建立與理論教學(xué)并行、既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。 本研究課題關(guān)鍵在于液壓測(cè)試回路的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助控制測(cè)試技術(shù)的研究 ，同時(shí) 研制出一套多功能、模塊化的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)，來(lái)完成對(duì)各種泵、閥以及液壓回路的性能測(cè)試， 提高液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用效液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 率。 驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展與現(xiàn)狀 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)測(cè)試液壓系統(tǒng)方法的弊端日益暴露出來(lái)。傳統(tǒng)的方法主要側(cè)重于手工，這樣一來(lái)，一方面，由于人 為因素對(duì)檢測(cè)誤差影響較大，必然導(dǎo)致檢測(cè)的準(zhǔn)確性較差 ;另一方面，檢測(cè)速度也極為緩慢，極大地影響了效率。這一切，成為了液壓技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的瓶頸。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展，尤其是微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，其功能不斷增強(qiáng)，而價(jià)格卻不斷下降，從而使得計(jì)算機(jī)迅速滲透到了各個(gè)領(lǐng)域，相繼出現(xiàn)了 成為了推動(dòng)液壓技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的巨大動(dòng)力。 液壓行業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)管理、性能測(cè)試等領(lǐng)域廣泛采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，極大地提高了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度、生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和產(chǎn)品的質(zhì)量。本課題的多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)， 正是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，本著降低成本，提高自動(dòng)化水平和實(shí)用性的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究的。在元件性能測(cè)試的過(guò)程中，采用了使用當(dāng)前最為流行的軟件 十 +0來(lái)進(jìn)行編程，使人機(jī)界面更為友好。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用在液壓工程檢測(cè)之中。實(shí)驗(yàn)臺(tái)在改革進(jìn)程中，已經(jīng)提出了集成模塊化、手動(dòng)和自動(dòng)并聯(lián)控制化、及控制中的 法等，也運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感器、控制和數(shù)據(jù)采集等技術(shù)；液壓控制單元也向模塊化、可組配、開(kāi)放式和集成化發(fā)展。 課題的意義 驗(yàn)教學(xué)的意義 本課題擬 結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) (術(shù)， 對(duì) 液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容的進(jìn)行擴(kuò)充和更新， 按照“設(shè)計(jì) 分析 制造 工程管理”的思路，打破原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的模式，建立與理論教學(xué)并行、既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。 完成系統(tǒng)及其配套測(cè)試軟件的開(kāi)發(fā)， 同時(shí)完成系統(tǒng)配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新，以及多媒體課件的設(shè)計(jì)。使本系統(tǒng)作為液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程的主要實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)對(duì)于教師的科研能夠起到一定的支撐。 本項(xiàng)目的實(shí)施，不僅能夠解決目前由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足而影響到實(shí)驗(yàn)教液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 學(xué)的矛盾，同時(shí)能讓學(xué)生得到“液壓 測(cè)試 多方面的訓(xùn)練，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。同時(shí)還可向與傳感器和測(cè)試有關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)放，對(duì)于工科的相近專業(yè)均可推廣。 實(shí)意義和實(shí)際價(jià)值 在現(xiàn)階段，本課題的研究將具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本課題立足國(guó)內(nèi)，以實(shí)用為準(zhǔn)則，在價(jià)格實(shí)惠的情況下，具有較高的性 能，避免大而全所帶來(lái)的高昂價(jià)格，因?yàn)?，本課題只對(duì)常出問(wèn)題的閥和缸進(jìn)行性能檢測(cè)，省去了一 些不常出問(wèn)題類型產(chǎn)品的測(cè)試，從而簡(jiǎn)化了多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) ;另一方面，由于采用的是多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)，這比單獨(dú)購(gòu)置各種液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的造價(jià)要低的多。 由于采用 其他方式相比，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采用 將是一種效益較高而又投資較少的方式之一，因此，目前尚沒(méi)有采用這種技術(shù)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)更應(yīng)該采用 ;即使采用了這種技術(shù)，由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件的迅速發(fā)展，如語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、電腦觸摸屏技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各種流行軟 件不斷的更新?lián)Q代，很多采用 課題采用的正是目前最為先進(jìn)的軟件和硬件來(lái)進(jìn)行 同傳統(tǒng)的多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)相比，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 提高了測(cè)試速度，減小了測(cè)量誤差 由于計(jì)算機(jī)的采用，可對(duì)各參量進(jìn)行高速采樣，減小了各參量間不同時(shí)性的誤差。計(jì)算機(jī)連續(xù)自動(dòng)測(cè)試減小了瞬態(tài)信息丟失引起的誤差和讀數(shù)誤差。通過(guò)軟件可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行粗大誤差、系統(tǒng)誤差以及隨機(jī)誤差進(jìn)行消除工作。這些處理大大減少了測(cè)試系統(tǒng)的誤差。由于計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)的速度很快 ，因此可以在很短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)被測(cè)工況的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算和存儲(chǔ)， 比人工測(cè)試要少很多時(shí)間 :另一方面，也能減少實(shí)驗(yàn)設(shè)各的磨損，節(jié)省動(dòng)力消耗，同時(shí)可減少實(shí)驗(yàn)時(shí)控制油溫的時(shí)間消耗，從而大大加快了實(shí)驗(yàn)的速度。 測(cè)試時(shí)無(wú)須同時(shí)觀察和記錄多個(gè)儀表的數(shù)據(jù)，減輕了測(cè)試的勞動(dòng)強(qiáng)度 ，提高 了測(cè)試效率 ; 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，使測(cè)試過(guò)程準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)單 ; 測(cè)試數(shù)據(jù)存盤(pán)保留，方便進(jìn)一步進(jìn)行分析處理 ; 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果輸出迅速、直觀、工整 ; 可監(jiān)測(cè)測(cè)試的瞬態(tài)過(guò)程，便于了解測(cè)試過(guò)程的詳細(xì)信息 ; 可擴(kuò)展現(xiàn)有測(cè)試儀器的使 用功能 ; 便于建立測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于液壓元件質(zhì)量的趨勢(shì)分析。 由上面的敘述可以看出，在多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采用 于在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行改造， 軟件主體進(jìn)行一些修改即可適用于不同的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，若廣泛推廣于液壓元件的生產(chǎn)廠家，對(duì)于提高液壓元件的生產(chǎn)和管理水平，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益將會(huì)有很大的促進(jìn)作用。另外，目前，從全國(guó)范圍內(nèi)來(lái)看，有不少企業(yè)、學(xué)校和研究所都采用了然也有不少企業(yè)還沒(méi)有采用。目前國(guó)內(nèi)比較著名的 北京理工大學(xué)的 液壓泵、液壓馬達(dá)一液壓馬達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)工作特性的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，機(jī)械部北京自動(dòng)化所和湘潭機(jī)電?？茖W(xué)校研制的液壓泵出場(chǎng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)，廣州機(jī)床研究所液壓泵性能和噪聲計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)，徐州液壓件廠液壓缸 些系統(tǒng)研制運(yùn)行時(shí)間從 80年代中期至今，反映了我國(guó)液壓 而這些系統(tǒng)由于開(kāi)發(fā)較早，在進(jìn)行軟件的編制時(shí)一般都是在 用 語(yǔ)言，由于這兩種語(yǔ)言本身能力的局限性和 環(huán)境對(duì)界面友好性的限制，使得它遠(yuǎn)沒(méi)有利用目前最流行的軟件 +和 在 這樣，這些軟件就面臨著由 也是目前我國(guó)采用 多單位正在或正準(zhǔn)備將原有的 如，北京自動(dòng)化所的國(guó)家液壓元件質(zhì)量監(jiān)督中心，就正準(zhǔn)備將它們 上述的分析可以看出，本課題的研究將具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意 義和實(shí)際價(jià)值。 課題研究的內(nèi)容 本課題為機(jī)、電、液一體化系統(tǒng)，涉及的內(nèi)容極其繁多，由于時(shí)間以及客觀條件的限制，本論文將主要進(jìn)行如下內(nèi)容的研究 : 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ; 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)圖的繪制 ; 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) : 多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 我們課題由兩個(gè)人一起完成，我主要負(fù)責(zé)液壓部分的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在液壓測(cè)試回路的設(shè)計(jì)。 本研究課題關(guān)鍵在于液壓測(cè)試回路的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助控制測(cè)試技術(shù)的研究，同時(shí) 研制出一套多功能、模塊化的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)，來(lái)完成對(duì)各種泵、閥以及液壓回路的性能測(cè)試， 提高液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用效率。 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第二章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的總體方案 述 該系統(tǒng)由兩大部分組成：液壓子系統(tǒng)和測(cè)試子系統(tǒng)。 壓子系統(tǒng) 系統(tǒng)由 4 大部分組成：液壓泵控制閥測(cè)試部分、流量控制閥測(cè)試部分、壓力控制閥測(cè)試部分、方向控制閥測(cè)試部分。由不同的比例閥控制，比例閥是由計(jì)算機(jī)控制。這樣便使這 4 大部 分可以分別獨(dú)立工作也可以同時(shí)工作。同時(shí)比例伺服閥的使用，使得系統(tǒng)的控制響應(yīng) 特性 得到很大的改善，這種模塊式的測(cè)試系統(tǒng)檢修方便、占用空間少。 本系統(tǒng)的比例電磁閥都是由計(jì)算機(jī)控制，所有的數(shù)據(jù)采集都是通過(guò)相應(yīng)的傳感器直接從計(jì)算機(jī)中讀出，并在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理顯示、打印和存儲(chǔ)。所以系統(tǒng)具有操作方便、多功能、測(cè)試效率高、準(zhǔn)確的性能。 算機(jī)輔助測(cè)試子系統(tǒng) 為了更準(zhǔn)確、迅速地測(cè)試被試液壓元件的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)，包括：硬件部分和軟件部分兩部分。 硬件部分包括多功能數(shù)據(jù)采集卡以及各種傳感器和固態(tài)繼電 器。其中的核心部分是多功能數(shù)據(jù)采集卡，插在計(jì)算機(jī) 口上，輸入信號(hào)范圍： 0 10 V 或 V；輸出范圍： 0 5 V，具有 16 路模擬信號(hào)輸入和 8 路模擬信號(hào)輸出，同時(shí)具有 16 路以上的數(shù)字 I/O，可以控制 16 路電磁閥。在本項(xiàng)目中采集卡的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用程序啟動(dòng)方式。其轉(zhuǎn)換狀態(tài)和結(jié)果可用程序查詢或讀出。并具有“即插即用”的性質(zhì)，要求在液壓試驗(yàn)系統(tǒng)中使用非常方便。 本系統(tǒng)使用的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試軟件是 C 語(yǔ)言和組態(tài)軟件。 C 語(yǔ)言在 且在對(duì) I O 接口的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)方面 有著很好的性能。 C 語(yǔ)言程序可以直接控制計(jì)算機(jī)的接口，運(yùn)行速度快，適于動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)，而組態(tài)軟件具有界面直觀和操作方便的特點(diǎn)，適宜進(jìn)行各種液壓元件的穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)。 2、 2 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 原液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：節(jié)流回路性能實(shí)驗(yàn)通過(guò)定量泵，變量泵，節(jié)流閥，單向閥，溢流閥，電磁換向閥等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。容積節(jié)流調(diào)速回路性能實(shí)驗(yàn)通過(guò)變量泵，節(jié)流閥，單向閥，單向調(diào)速閥，電磁換向閥，液壓缸等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。差動(dòng)連接快速回路通過(guò)泵，節(jié)流閥，單向閥，溢流閥，電磁換向閥，液壓缸等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 原液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)架和電機(jī)、油箱、壓力表及部分液壓元件可保留使用。 液壓泵、液壓閥（包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、壓力閥、換向閥）的性能測(cè)試是液壓傳動(dòng)實(shí)踐課程的基礎(chǔ)部分。本項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓模塊進(jìn)行升級(jí)改造，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) (研制出一種模塊式、多功能、先進(jìn)、可靠的液壓泵、液壓閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)。完成對(duì)各種泵、閥的性能測(cè)試。 (1)、本系統(tǒng)運(yùn)用模塊化的設(shè)計(jì)方法，具有多功能、操作方便、測(cè)試準(zhǔn)確迅速的特點(diǎn)。 (2)、大量采用了目前技術(shù)較為先進(jìn)的 比例伺服閥，系統(tǒng)的控制響應(yīng) 特性、測(cè)量精度、可操控性多 得 到極大的改善。 (3)、采用了計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)，傳感器與數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)合使用，使得本系統(tǒng)的數(shù)字化水平達(dá)到較高的程度。 (4)、本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)是 力控制閥試驗(yàn)方法、 87流量控制閥試驗(yàn)方法和 87方向閥試驗(yàn)方法 根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)條件，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)增加的功能為： (1) 液壓泵性能實(shí)驗(yàn)；(2) 溢流閥性能實(shí)驗(yàn)； (3)節(jié)流調(diào)速回路性能實(shí)驗(yàn)。 驗(yàn)臺(tái)組合方式 這種實(shí)驗(yàn)臺(tái)可在不使用任何工具的情況下，學(xué)生自己動(dòng)手快速靈活的組合裝配成所需的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，搭接成的 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與工程實(shí)際完全一致。自學(xué)生自行構(gòu)思設(shè)計(jì)方案、自行安裝、調(diào)試及性能測(cè)試、故障分析、故障排除，可使學(xué)生得到真正動(dòng)手環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。 驗(yàn)臺(tái) 特點(diǎn) a) 教學(xué)應(yīng)用中的特點(diǎn) (1)利用該實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行課堂教學(xué)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)可直接移入實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生身臨其境，液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 達(dá)到教師講授與學(xué)生操作體驗(yàn)的高度結(jié)合。這樣教師可用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言敘述清楚較復(fù)雜的理論，使理論更形象而且有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生智力，調(diào)動(dòng)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 (2)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)還可用作真實(shí)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試訓(xùn)練。學(xué)生可利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上配置的微機(jī)控制系統(tǒng)自行 編程，實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制數(shù)據(jù)采集處理。課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生可得到一體化全方位的真實(shí)工程題目的立體訓(xùn)練。 b) 自身特點(diǎn) (1)實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能齊全，投資少，而且結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，移動(dòng)靈活，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可做多個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可替代十幾臺(tái)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，而投資僅是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的1/10。 (2)安全，可靠，故障率低，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)采用了高可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，學(xué)生可隨意拆裝，不會(huì)輕易損壞，控制電路采用安全電壓，油源壓力為 2 5且實(shí)驗(yàn)元件的插件部位均采用自封閉接頭，無(wú)任何泄露污染，當(dāng)連接出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，油路不通，所以不會(huì)出現(xiàn)任何危 險(xiǎn)。 (3)實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用壽命及技術(shù)壽命長(zhǎng)，由于采用的是組合結(jié)構(gòu)，隨著技術(shù)的發(fā)展，可靈活的更換元件，根據(jù)需要不斷增減。 2、 3 液壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)是嚴(yán)格遵守以上的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，包括有液壓缸實(shí)驗(yàn)回路、節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)回路、壓力控制基本實(shí)驗(yàn)回路、方向控制基本實(shí)驗(yàn)回路、速度控制基本實(shí)驗(yàn)回路等。 定主要參數(shù) 通過(guò)全面考察主要設(shè)備和輔助設(shè)備液壓系統(tǒng)的工作參數(shù)與目前國(guó)產(chǎn)元件的可靠性兩個(gè)方面的實(shí)際情況，取液壓系統(tǒng)的壓力為 對(duì)于實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的各類液壓閥 (諸如方向閥、壓力閥、流量閥、分流集流閥、二通插裝閥、比例閥以及伺服閥 )、液壓缸、液壓泵和馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺(tái)都是適宜的。 a)調(diào)速回路和動(dòng)力源 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上需要完成的包括有液壓缸實(shí)驗(yàn)回路、節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)回路、壓力控制基本實(shí)驗(yàn)回路、方向控制基本實(shí)驗(yàn)回路、速度控制基本實(shí)驗(yàn)回路等，需要保證進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和速度穩(wěn)定，實(shí) 驗(yàn)臺(tái)上所需動(dòng)力源的流量較小，從簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，此處選用雙作用葉片泵。 b) 組成的液壓系統(tǒng) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)完成的實(shí)驗(yàn)要求，并參考以前實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)原理圖，設(shè)計(jì)完畢的實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化改造后的液壓系統(tǒng)原理圖如圖圖 1所示 : 1， 14 壓力泵 3， 10 三位四通換向閥 4， 5， 18， 6， 11 兩位三通換向閥 2， 13 比例溢流閥 8， 9 液壓缸 7， 12 比例調(diào)速閥 壓力傳感器 壓力表 17 流量傳感 器 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第三章 液壓回路 設(shè)計(jì)方案 3、 1 液壓回路的整體設(shè)計(jì) 對(duì)不同的液壓元件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所用液壓回路是不同的，實(shí)驗(yàn)所需的壓力和流量也各不相同實(shí)現(xiàn)，具體如何控制各個(gè)回路的壓力和流量均可通過(guò)控制比例溢流閥犯將在本論文的后面詳細(xì)闡述。壓力和流量確定了之后，就可以根據(jù)下述的各閥動(dòng)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 一般液壓元件的實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中都包含有以下基本內(nèi)容 : 技術(shù)術(shù)和符號(hào)的說(shuō)明和規(guī)定 ; 實(shí)驗(yàn)條件的規(guī)定，包括實(shí)驗(yàn)用油液的粘度、油溫和清潔度等級(jí)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)方法，包括實(shí)驗(yàn)回路、將有關(guān)液壓元件和系統(tǒng)需要核的性能定為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi) 容和為獲得這些性能指標(biāo)的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法等 ;還指明型式實(shí)驗(yàn)和出廠實(shí)驗(yàn)應(yīng)作的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 ;參數(shù)測(cè)試點(diǎn)的配置和測(cè)量精確度等級(jí)的規(guī)定。為了便于比較和正確的測(cè)試各有關(guān)參數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的不同要求，所示 : 將測(cè)試的精確度分為不同的等級(jí)， A、 B、 表 穩(wěn)態(tài)工況時(shí)參數(shù)的允許變動(dòng)范圍，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果表達(dá)的要求。包括提供該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要用的計(jì)算公式、供參考的特性曲線形狀，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)表的格式和內(nèi)容的要求，報(bào)告中應(yīng)注明的事項(xiàng)以及由實(shí)驗(yàn)曲線上如何獲取性能指標(biāo)的方法等。 壓實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明 壓泵的性能特性試驗(yàn) 如圖為液壓 泵特性試驗(yàn)液壓系統(tǒng)原理圖 , 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 1 01 11 21 31 41 61 7P 4P 514 壓力泵 10 三位四通換向閥 11 兩位三通換向閥 13 比例溢流閥 9 液壓缸 12 比例調(diào)速閥 壓力傳感器 壓力表 17 流量傳感器 圖 2液壓泵性能實(shí)驗(yàn)原理圖 圖中 , 全部接通溢流閥 13,接通閥 12比例壓力溢流閥 ,接通電源 ,讓被試泵 14空載運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘 ,排除系統(tǒng)內(nèi)空氣。 接著斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，控制系統(tǒng)壓力 0 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 控制比例溢流閥 12，逐漸增大通截面，使系統(tǒng)壓力 3 察被試泵的壓力脈動(dòng)值。 控制比例溢流閥 12，使被試泵的壓力為 0或者接近于 0，測(cè)出此時(shí)的流量。再通過(guò)比例溢流閥 12，給泵不同的負(fù)載，對(duì)應(yīng)測(cè)出壓力 量 Q,電動(dòng)機(jī)的輸入功率。 流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) a) 進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) 如圖為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路原理圖：1234567891 01 11 21 31 41 5 1 61 7P 1P 2P 3P 4P 5右邊加載回路的調(diào)整 ，斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，啟動(dòng)泵 14，通過(guò)控制比例溢流閥 12（使回路中壓力 轉(zhuǎn)換電磁閥 10的控制按鈕，使電磁閥 10左右切換，加載液壓缸的活塞往復(fù)動(dòng)作兩、三次，以排除回路中空氣，然后使活塞桿處于退回位置。 左邊調(diào)速回路的調(diào)整，接通溢流閥 2，斷開(kāi)比例溢流閥 7，啟動(dòng)泵 1，控制溢流閥 2，使回路中壓力 電磁閥 3控制按鈕置于左位工作，再液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 控制進(jìn)油路的比例溢流閥 7的通流 面積，使工作液壓缸 8的活塞運(yùn)動(dòng)速度適中，左右轉(zhuǎn)換電磁閥 3控制按鈕，使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次，檢查回路工作是否正常，并排除回路中空氣。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)傳感器測(cè)出，計(jì)算機(jī)控制，測(cè)量行程時(shí)間 t，逐次調(diào)節(jié)溢流閥 13，調(diào)節(jié)供油壓力。 進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)油液流動(dòng)線路： 進(jìn)油線路：液壓泵啟動(dòng)，電磁閥 3置左位工作，接通溢流閥 2，二位三通電磁換向閥 4置右位工作，再經(jīng)過(guò)比例溢流閥 7，自動(dòng)控制比例閥的通流面積，再經(jīng)過(guò)二位二通電磁換向閥 5，液壓缸 8工作。 回油線路：液壓缸 8退回，二位三通電磁換向閥 6左位工作，經(jīng)過(guò)三位四通換向閥 3，直接回 油箱。 b) 回油路節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) 如圖為回油路節(jié)流調(diào)速回路原理圖：1234567891 01 11 21 31 41 5 1 61 7P 1P 2P 3P 4P 5右邊加載回路的調(diào)整，斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，啟動(dòng)泵 14，通過(guò)控制比例溢流閥 12（使回路中壓力 電磁閥 10置左位工作。 左邊調(diào)速回路的調(diào)整，接通溢流閥 2，斷開(kāi)比例溢流閥 7，啟動(dòng)泵 1，控制溢流閥 2，使回路中壓力 將電磁閥 3控制按鈕置于中位工作，再液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 控制進(jìn)油路的比例溢流閥 7的通流面積，使工作液壓缸 8的活塞運(yùn)動(dòng)速度適中。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)傳感器測(cè)出，計(jì)算機(jī)控制，測(cè)量行程時(shí)間 t，逐次調(diào)節(jié)溢流閥 13，調(diào)節(jié)供油壓力。 進(jìn)油線路：液壓泵啟動(dòng)，電磁閥 3置左位工作，接通溢流閥 2，二位三通電磁換向閥 4置左位工作，經(jīng)過(guò)二位二通換向閥 18，液壓缸 8開(kāi)始前進(jìn)。 回油線路：液壓缸 8退回，二位三通電磁換向閥 6右位工作，再經(jīng)過(guò)比例溢流閥 7，自動(dòng)控制比例閥的通流面積，再經(jīng)過(guò)二位二通電磁換向閥 5，通過(guò)電磁閥 3直接回油箱。 c) 旁油路節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn) 如圖為旁油路節(jié)流調(diào)速回路原理圖：1234567891 01 11 21 31 41 5 1 61 71 8P 1P 2P 3P 4P 5右邊加載回路的調(diào)整，斷開(kāi)比例溢流閥 12，接通溢流閥 13，啟動(dòng)泵 14，通過(guò)控制比例溢流閥 12（使回路中壓力 電磁閥 10置左位工作。 左邊調(diào)速回路的調(diào)整，接通溢流閥 2，斷開(kāi)比例溢流閥 7，啟動(dòng)泵 1，控制溢流閥 2，使回路中壓力 電磁閥 3控制按鈕置于中位工作，再控制進(jìn)油路的比例溢流閥 7的通流面積，使工作液壓缸 8的活塞運(yùn)動(dòng)速度適中。 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 油液線路：液壓泵啟動(dòng)，電磁閥 3置左位工作，接通溢流閥 2，二位三通電磁換向閥 4置左位工作，分兩支路走，一路直接進(jìn)液壓缸，由換向閥 6，回油箱，另一路經(jīng)比例溢流閥調(diào)速，二位二通換向閥 18左位工作，比例閥 7調(diào)速，換向閥 5工作，回油箱。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)傳感器測(cè)出，計(jì)算機(jī)控制，測(cè)量行程時(shí)間 t，逐次調(diào)節(jié)溢流閥 13，調(diào)節(jié)供油壓力。 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第四章 液壓系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì) 壓控制元件的選型 液壓元件是按照性能要求和價(jià)格考慮來(lái)進(jìn)行選取的。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的性能參 數(shù) 液壓系統(tǒng)的基本參數(shù)是油液的壓力和流量，液壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的額定壓力和流量應(yīng)包容被試元件的額定壓力和流量。通過(guò)全面考察主要設(shè)備和輔助設(shè)備液壓系統(tǒng)的工作參數(shù)與目前國(guó)產(chǎn)元件的可靠性兩個(gè)方面的實(shí)際情況，對(duì)于實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)的各類液壓閥 (諸如方向閥、壓力閥、流量閥、分流集流閥、二通插裝閥、比例閥以及伺服閥 )、液壓缸、液壓泵和馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺(tái)都是適宜的。故本課題實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)的壓力選為 對(duì)于液壓閥額定實(shí)驗(yàn)流量，實(shí)驗(yàn)流量不得小于規(guī)定的被試閥額定流量，并保證被試閥的性能指標(biāo)以滿足液壓 設(shè)備的要求為依據(jù)等，在考慮了標(biāo)準(zhǔn)、需要和可能等三方面的條件下，取本多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)的額定實(shí)驗(yàn)流量為 10L/ 壓元件的選取 壓力和流量確定以后，就可以對(duì)液壓元件進(jìn)行選取，下面將分別講述各種液壓元件的選取。 1. 主泵的選取 一般葉片泵的工作壓力為 7壓葉片泵工作壓力可達(dá) 25速范圍為 600作用葉片泵一般為定量泵。雙作用葉片泵的性能參數(shù)中規(guī)定額定壓力和最高壓力，都符合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的要求，并規(guī)定了各種排量、各種規(guī)格的最高轉(zhuǎn)速。 在實(shí)際應(yīng)用中不應(yīng)采用壓力或 轉(zhuǎn)速的最高值，應(yīng)有一定的裕量，特別是最高壓力和最高轉(zhuǎn)速不能同時(shí)使用，要嚴(yán)格遵守，這樣可以延長(zhǎng)液壓泵以及整個(gè)液壓系統(tǒng)的壽命。 （ 1）液壓泵的最大工作壓力 )(P =中： 1P ： ( p ：系統(tǒng)進(jìn)油路上的總壓力損失。由于于本系統(tǒng)在停止運(yùn)動(dòng)時(shí)才液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 出現(xiàn)最高工 作壓力，故 p =0。 （ 2）液壓泵的最大流量 3多個(gè)執(zhí)行器同時(shí)動(dòng)作的系統(tǒng)，液壓泵的最大流量應(yīng)大于同時(shí)動(dòng)作的執(zhí)行器所需要的總流量，并應(yīng)考慮泄漏 m p （ 3）液壓泵的規(guī)格 按上述計(jì)算得到產(chǎn)品型錄選取液壓泵的規(guī)格。為了保證系統(tǒng)不致因過(guò)渡過(guò)程中過(guò)高的動(dòng)態(tài)壓力作用被破壞，系統(tǒng)應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)備 量，通常推薦液壓泵的額定壓力可比5%60%（高壓系統(tǒng)取小，中低壓系統(tǒng)取大值）；液壓泵的額定流量與應(yīng)超過(guò)太多。 各種要求，在本課題中選用 10型雙作用葉片泵，這種泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、流量均勻、體積小易于保養(yǎng)等特點(diǎn)，性能參數(shù)如下 :最大極限轉(zhuǎn)速為 1450r/大流量為 100L/滿載驅(qū)動(dòng)功率為 由此可見(jiàn)，一個(gè)這樣的泵是滿足要求的。 下 面驗(yàn)證一下功率是否滿足要求，實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求的功率為 : W= 10 *60=種泵可提供的功率為 1.5 于實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求的 以上的分析可知，選擇 10型雙作用葉片泵是可以滿足要求的。 2. 閥的選取 閥類的選取也是主要根據(jù)壓力和流量，同時(shí)還要考慮價(jià)格及品牌。一般來(lái)說(shuō)， 重要的部件一定要選擇知名廠家的產(chǎn)品，也就是在保證質(zhì)量的情況下，盡量選擇價(jià)格較低的產(chǎn)品。 換向閥的選取 在本課題中，所有 的換向閥采用的都是北京液壓件廠的 種閥的流量為 80L/大工作壓力為 樣，流量超過(guò)了本課題多功能液壓、試驗(yàn)臺(tái)的最大流量，壓力也達(dá)到了本多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)的最大壓力，所以可以滿足本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的需要 ; 溢流閥的選擇 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 本液壓系統(tǒng)中用到的兩個(gè)直動(dòng)式比例溢流閥選用的是 稱壓力為 定流量為 10L/然是可以滿足本實(shí)驗(yàn)臺(tái)需要的。 調(diào)速閥的選擇 本液壓系統(tǒng)中用到的調(diào)速閥是 2作壓力可達(dá)21流量可達(dá) 25L/然是滿足本課題需要的。 3. 電機(jī)的選擇 液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 工作循環(huán)中，由于本系統(tǒng)的液壓泵的壓力和流量比較恒定，所以液壓泵驅(qū)動(dòng)功率 式中：pp、壓泵的最大工作壓力（ 最大流量（ ） p：液 壓泵的總效率，參考下表選取。 液壓泵的類型 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 5 液壓泵的總效率 本系統(tǒng)為固定設(shè)備液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由上述計(jì)算出的功率和液壓泵的轉(zhuǎn)速及其使用環(huán)境，從產(chǎn)品型錄中選定其型號(hào)規(guī)格（額定功率、電源、結(jié)構(gòu)型式），以保證每個(gè)工作階段電動(dòng)機(jī)的峰值超載量都低于 25%。立式電動(dòng)機(jī)可通過(guò)鐘型罩與泵連接，泵伸入油箱內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊，外形整齊，噪聲低；臥式電動(dòng)機(jī)，需要通過(guò)支架與泵一起安裝在油箱頂部或單獨(dú)設(shè)置的基座上，占用空間較大，但泵的故障診斷和維 護(hù)較為方便。 由前面的計(jì)算可知，選用 種類型電機(jī)的性能指標(biāo)為 :功率為 速為 1400轉(zhuǎn) /分鐘，大于實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求的功率 且轉(zhuǎn)速也大于泵的最大極限轉(zhuǎn)速，所以，該種類型的電機(jī)可以滿足本課題所設(shè)計(jì)的多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)的需要。 4 管件的選取 常用的油管有硬管和軟管兩類。選擇的主要依據(jù)是工作壓力、工作環(huán)境和液液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 壓裝置的總體布局等。由于本系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)臺(tái)，考慮到安裝可操作性，選用軟管。油管的規(guī)格尺寸多由于它連接的液壓元件的油口尺寸決定，只有對(duì)一些重要油管才計(jì)算其內(nèi)徑和壁厚。 5 液壓附件的選取 液壓附件的選取也主要是根據(jù)壓力和流量，這里就不再進(jìn)行詳細(xì)介紹，選后的元件參見(jiàn)下表： 序號(hào) 元件名稱 額定壓力/定流量/號(hào)、規(guī)格 說(shuō)明 1、 14 液壓泵 0 10 額定轉(zhuǎn)速為 1450r/動(dòng)電機(jī)功率為 、 13 直動(dòng)式比例溢流閥 0 徑為 10、 12 比例調(diào)速閥 21 25 2徑為 101、 18 二位二通換向閥 0 徑為 10、 5、6、 17 二位三通換向閥 0 徑為 10、 10 三位四通換向閥 0 徑為 10、 9 液壓缸 壓力表開(kāi)關(guān) 約 通徑為 65、 16 過(guò)濾器 力損失） 160 0J 通徑為 40板的設(shè)計(jì)及說(shuō)明 由于時(shí)間的關(guān)系，我只做了比例溢流閥的底板設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸是根據(jù)比例溢流閥確定，還要考慮到干涉，粗糙度，防泄漏等實(shí)際問(wèn)題。比例溢流閥 底板圖如下： 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 第五章 控制部分 5 1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制 此次設(shè)計(jì)的液壓 量下面將對(duì)這兩個(gè)參量的控制進(jìn)行概述。 量控制 (a) (b) 比例流量閥控制流量系統(tǒng)框圖 在本課題中，由于需實(shí)驗(yàn)種多，某些實(shí)驗(yàn)是需要調(diào)節(jié)微小流量的，因此在本課題中是采用比例溢流閥來(lái)進(jìn)行流量控制的。利用計(jì)算機(jī)對(duì)流量進(jìn)行控制的原理如下圖所示。 比例溢流閥流量控制系統(tǒng)框圖 力控制 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)利舊改造說(shuō)明書(shū) 壓 力 控 制 系 統(tǒng) 框 圖 5 2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前面的章節(jié)中已經(jīng)講到，本課題要設(shè)計(jì)的 就給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的復(fù)雜性。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)。 統(tǒng)硬件 由于 里分三部分對(duì)硬件的設(shè)計(jì)進(jìn)行 講述