低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計

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低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)摘要液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動力源，這的性能對整個液壓系統(tǒng)的性能起著關(guān)鍵作用，有著巨大的影響。因此，液壓泵的性能測試系統(tǒng)研究的意義極為重要。液壓泵是液壓系統(tǒng)中將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換元件，它是由原動機驅(qū)動把輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能再以壓力和流量的形式輸送到系統(tǒng)中去。液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動力源(或動力元件) 是整個液壓系統(tǒng)的心臟它的性能的好壞對整個液壓系統(tǒng)有重要的影響并將直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著液壓技術(shù)和計算機控制技術(shù)的進一步發(fā)展船舶工程與各類機械工程對高性能高品質(zhì)液壓泵的要求量越來越大，因此對液壓泵動態(tài)性能測試研究有重要的實際意義。本課題是液壓泵變頻調(diào)速試驗臺及液壓系統(tǒng)的設(shè)計，即要按照液壓泵出廠試驗臺的標準來設(shè)計，設(shè)計精度為 GB7936-87 中規(guī)定的 B 級精度。其是屬于液壓泵出廠試驗檢測的最高標準。其主要的測試內(nèi)容為：氣密性試驗、排量檢查試驗、容積效率檢查試驗、超載試驗、沖擊試驗。在試驗臺中選用最合理的液壓元件、成熟的測量系統(tǒng)、經(jīng)典的電氣控制系統(tǒng)等一系列的系統(tǒng)來最終完成液壓泵試驗臺及其液壓系統(tǒng)，以使其性能達到最優(yōu)。關(guān)鍵字：液壓泵，試驗臺，液壓系統(tǒng)，液壓泵試驗臺，變頻調(diào)速 ILow pressure hydraulic pump test platform and hydraulic systemAbstract The hydraulic pump as hydraulic system's power supply, this performance is playing the crucial role to the entire hydraulic system's performance, has the huge influence. Therefore, hydraulic pump's performance test system research significance great importance.The hydraulic pump is that hydraulic pressure system Lieutenant General mechanical energy changes into the energy conversion component that hydraulic pressure can , it is that hydraulic pressure can be transported to going to in system again with pressure and the rate of flow form drive input mechanical energy from the prime mover changing Cheng. The hydraulic pump is the systematic hydraulic pressure driving force source (or the driving force component) is the entire systematic hydraulic pressure heart its function goodness and badness has important effect will have direct impact to the stability to system together to entire hydraulic pressure system. Amounts are more and more big with the fact that the hydraulic pressure technology and computer cntrol technology going a step further develop demand of boat and ship project and mechanical engineering of all kinds to high-quality hydraulic pump of high-performance , performance test go into has important actual meaning therefore to hydraulic pump development.This topic is the hydraulic pump frequency conversion velocity modulation test platform and hydraulic system's design, namely must defer to the hydraulic pump leaving the plant test platform the standard to design, the design precision is the B level precision which in GB7936-87 stipulated. It belongs to the hydraulic pump leaving the plant experiment examination highest standard. Its main test content is: Leak test, displacement monitoring test, volumetric efficiency monitoring test, overload test, impact test. Selects the most reasonable hydraulic element, the mature measurement system, the classics electric control system in the test platform and so on a series of systems to complete the hydraulic pump test platform and the hydraulic system finally, enables its performance to achieve superiorly.IIkey words: Hydraulic pump, test platform, hydraulic system, hydraulic pump test platform, frequency conversion velocity modulationIII目 錄第 1 章 緒論 .11.1 液壓泵試驗臺的概述 11.2 液壓泵試驗臺的發(fā)展狀況 21.3 液壓泵試驗臺的設(shè)計研究意義 4第 2 章 液壓泵試驗臺液壓系統(tǒng)設(shè)計 .52.1 液壓泵試驗臺原理圖的分析和確定 52.2 液壓液的選擇 92.3 電機、液壓元件及輔件的選擇和設(shè)計 .112.4 液壓集成塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .20第 3 章 測量系統(tǒng)的設(shè)計 243.1 正確測量的測量條件和測量方法 .243.2 測量儀表的選擇 .243.3 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的選擇 .26第 4 章 系統(tǒng)的安裝和實驗項目的測試 274.1 系統(tǒng)的安裝 .274.2 試驗項目的測試 .28結(jié)論 .30參考文獻 .31謝辭 .32附錄 A .33福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)0低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計1第 1 章 緒論1.1 液壓泵試驗臺的概述在人類對自然規(guī)律的探索和認識過程中，科學(xué)試驗是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)?？梢哉f沒有試驗也就沒有現(xiàn)代科學(xué)。當(dāng)然科學(xué)試驗中人是一直居于主導(dǎo)地位的。人們在獲得感性認識的基礎(chǔ)上，必須通過頭腦的綜合和思維，上升成為理性認識，提出假設(shè)和廣義的規(guī)律性結(jié)論。為了檢驗和驗證理性結(jié)論的正確性，人們還須主動地、積極地投身到科學(xué)試驗中去，用理論來指導(dǎo)試驗的進行，并由試驗結(jié)果的分析中來不斷充實、驗證和發(fā)展理論，增加理論的深度和廣度。因此，對于每一個獻身于科學(xué)的人，特別是工程技術(shù)人員，都應(yīng)對所從事的學(xué)科中的實驗技術(shù)給以充分的重視 [1]。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展加速了液壓技術(shù)的進步，擴大了液壓技術(shù)的應(yīng)用范圍，因而對它的元件和系統(tǒng)的性能要求也就愈來愈高。液壓泵是為液壓傳動提供加壓液體的一種液壓元件，是整個液壓系統(tǒng)的心臟，它的性能直接影響著整個液壓系統(tǒng)的性能,它的功能是把動力機(如電動機和內(nèi)燃機等)的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能 [2]。輸出流量可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)的稱為變量泵，流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。液壓系統(tǒng)中常用的泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵 3 種。齒輪泵：體積較小，結(jié)構(gòu)較簡單，對油的清潔度要求不嚴，價格較便宜；但泵軸受不平衡力，磨損嚴重，泄漏較大。葉片泵：分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，工作壓力和容積效率比齒輪泵高，結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。柱塞泵：容積效率高，泄漏小，可在高壓下工作，大多用於大功率液壓系統(tǒng)；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高，價格貴，對油的清潔度要求高。一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時才用柱塞泵。 [3]還有一些其他形式的液壓泵，如螺桿泵等，但應(yīng)用不如上述 3 種普遍。另外，液壓泵的性能測試時辨別產(chǎn)品優(yōu)劣、改進結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高工藝水平、保證系統(tǒng)性能和促進產(chǎn)品升級的重要手段。因此，為了確定其完整的性能參數(shù)、品質(zhì)指標等所進行的測試、實驗工作，也就需要滿足更高的要求。這就對液壓泵試驗臺提出更高的要求，此次設(shè)計我們主要針對液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)的出廠試驗進行設(shè)計。1.2 液壓泵試驗臺的發(fā)展狀況在傳統(tǒng)測試中，各種設(shè)備都是用的機械式的測試設(shè)備，其測試精度很不高，不能自動修正，誤差累計嚴重。所使用的液壓液也是低級的液壓液，沒有登記要求，固然測試結(jié)果沒有很高的準確性。另外，在傳統(tǒng)的一些液壓試驗臺對溫福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)2度沒有做好嚴格的要求，是一種很粗獷的開放的環(huán)境，溫度變化比較大，這使得測試結(jié)果同樣變化比較大。其次是在管接頭還停留在很老式的接頭上，沒有用上現(xiàn)在的一些新型管式接頭，以致產(chǎn)生了很大的外部泄露。再其次，隨著人工工資的不斷的上升。況且，液壓泵的測試項目多，數(shù)據(jù)多，因此操作過程繁復(fù)，運算量大，加上度數(shù)視差，測量精度更加難以保證 [4]。所以說傳統(tǒng)的液壓泵試驗臺只能滿足測試很低的精度要求，已不滿足現(xiàn)代生產(chǎn)對液壓泵高度的測試工作了。在二十一世紀的今天，液壓技術(shù)本身不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進和擴展來不斷擴大其應(yīng)用的領(lǐng)略，以滿足不斷發(fā)展的生產(chǎn)要求。我國的液壓及氣動技術(shù)是在新中國建立后才發(fā)展起來的。從 1952 年上海機床廠試制出我國第一個液壓元件—齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制國外產(chǎn)品、自行設(shè)計開發(fā)和引進消化提高等幾個發(fā)展階段 [5]。近年來，通過技術(shù)引進和科研攻關(guān)，產(chǎn)品水平也得到提高，研制和生產(chǎn)出了一些具體先進水平的產(chǎn)品，如高壓柱塞泵、齒輪泵、葉片泵，通用閥門、疊加閥、電液伺服閥、電氣伺服閥，無油潤滑氣動元件、低功率電磁氣動閥等。通過科研攻關(guān)，在液壓元件和系統(tǒng) CAD、污染控制、比例和伺服技術(shù)、故障診斷方面取得了一系列成果。目前，我國的液壓、氣動工業(yè)已能為冶金、工程機械、機床、化工機械、紡織機械等部門提供品種較為齊全的產(chǎn)品。因而也擴大了液壓及氣動技術(shù)的應(yīng)用，許多工業(yè)部門先后制成了多種液壓或氣動的專用機械設(shè)備，建立了液壓及氣動元件流水生產(chǎn)線，實現(xiàn)了機械和生產(chǎn)過程的自動和半自動控制，改善勞動條件、提高工效等方面正在發(fā)揮著愈來愈大的作用。應(yīng)當(dāng)指出，我國液壓、氣動工業(yè)在產(chǎn)品品種、數(shù)量級技術(shù)水平上，與國際水平以及主機行業(yè)的需求還有不少差距，每年還需進口大量液壓、氣動元件。因而，國家十分重視液壓氣動工業(yè)的發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)政策中，把液壓氣動基礎(chǔ)元件產(chǎn)品列入機械工業(yè)技術(shù)改造和生產(chǎn)重點支持之列。目前，國內(nèi)高性能的液壓產(chǎn)品主要有以下分類 [6]：（1）高壓化、集成化、高效化、機電一體化液壓元件。如高壓通軸式軸向柱塞泵，壓力、流量及方向控制閥，高性能電液比例和伺服閥，疊加閥，高精度過濾器等；（2）機床、冶金等固定機械用高壓控制閥、葉片泵、低速大扭矩液壓馬達；車輛與工程機械用高壓柱塞泵和馬達、多路閥、擺線馬達、液壓缸、轉(zhuǎn)向器；交通運輸機械用轉(zhuǎn)向動力裝置、超高壓液壓機具、管接頭及總成等。（3）冶金、礦山機械工程機械設(shè)備的成套液壓系統(tǒng)，如軋機自動厚度、寬度控低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計3制電液伺服系統(tǒng)，各種車輛用靜液傳動裝置等。液壓泵站是液壓系統(tǒng)的動力源，它向系統(tǒng)提供一定壓力、流量和清潔度的工作介質(zhì)，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。液壓泵站適用于主機與液壓裝置可分離的各種液壓機械上 [7]。液壓泵站通常由以下五個相對獨立的單元組成，它們是：泵組，油箱組件，控溫組件，蓄能器組件及過濾器組件。實際上可以根據(jù)不同要求進行合理的取舍，設(shè)計出于工況相適應(yīng)的液壓泵站 [8]。（1）泵組有液壓泵，原動機，聯(lián)軸器，傳動底座及管路輔件等組成。（2）油箱用于儲存系統(tǒng)所需的足夠的油液，散發(fā)系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的一部分熱量、分離油液中的氣體和沉淀污物。（3）控溫組件有升溫和降溫兩種控制組件組成。當(dāng)液壓系統(tǒng)的自身熱平衡不能使工作介質(zhì)處于合適的溫度范圍時，應(yīng)在液壓系統(tǒng)中設(shè)置控溫組件，使介質(zhì)溫度始終處于設(shè)定的范圍內(nèi)。（4）蓄能器組件通常由蓄能器、控制裝置、支承臺架等部件組成。在液壓泵站中應(yīng)用最廣的是氣囊式蓄能器。在壓力恒定性要求高時，可采用重錘式蓄能器，但其自身慣性大，影響對沖擊能量的吸收。為改善性能，可并聯(lián)氣囊式蓄能器。當(dāng)容量特大，但對壓力恒定性要求一般，并以高水基液為介質(zhì)時，可選用氣液直接接觸式蓄能器。（5）過濾器組件的作用是從液體中分離非溶性固體微粒，防止顆粒污染物對液壓元件的磨損和堵塞小截面流道，防止油液本身的劣化變質(zhì)，保持工作介質(zhì)的清潔度。1.3 液壓泵試驗臺的設(shè)計研究意義通過摸索設(shè)計液壓泵試驗臺來給成品液壓泵做出廠試驗，測試成品液壓泵的各種性能：如排量檢查試驗、超載試驗、沖擊試驗、···等，由此來確定液壓泵的各項性能參數(shù)和品質(zhì)指標等。液壓泵是液壓系統(tǒng)中將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換元件，它是由原動機驅(qū)動把輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能再以壓力和流量的形式輸送到系統(tǒng)中去。液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動力源(或動力元件) 是整個液壓系統(tǒng)的心臟它的性能的好壞對整個液壓系統(tǒng)有重要的影響并將直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著液壓技術(shù)和計算機控制技術(shù)的進一步發(fā)展船舶工程與各類機械工程對高性能高品質(zhì)液壓泵的要求量越來越大，因此對液壓泵動態(tài)性能測試研究有重要的實際意義 [9]。液壓泵試驗臺主要內(nèi)容 [10]：福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)4（1）功能：液壓試驗臺具有計算機測試和手動輔助測試功能。系統(tǒng)和被試元件的相關(guān)數(shù)據(jù)由各類傳感器測取，通過計算機對有關(guān)參數(shù)信號進行采集、處理，獲取被測元件或系統(tǒng)的性能參數(shù)，并可顯示、打印出相應(yīng)的特性曲線，并能根據(jù)試驗結(jié)果作出相應(yīng)的試驗結(jié)論。同時液壓試驗臺也具有指針式和數(shù)顯式儀表的顯示功能。整個液壓綜合試驗臺系統(tǒng)可分為液壓與控制、測試兩大部分。液壓系統(tǒng)部分包括液壓動力源，液壓控制元件，工作臺面及被測元件等;而控制、測試系統(tǒng)部分則包含操作、控制、測試系統(tǒng)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理及報表功能等。試驗臺的操作、控制、測試系統(tǒng)主要由計算機、PLC和各類傳感器組成，在整個試驗過程中負責(zé)對系統(tǒng)壓力、流量、油溫等信號進行監(jiān)測，并具有數(shù)據(jù)采集功能。（2）液壓泵試驗臺主要用于液壓泵的出廠檢驗和部分性測試，測定液壓泵在試驗過程中壓力、流量等參數(shù)的量值及其變化，計算泵的容積效率、機械效率等參數(shù)，依次來判斷泵的性能和參數(shù)是否符合設(shè)計和出廠要求。早期液壓泵實驗臺的測試系統(tǒng)大多是手動測試，在實驗過程中，測試人員手動調(diào)節(jié)被試泵的轉(zhuǎn)速、測試壓力等參數(shù)，根據(jù)試驗情況來記錄測試數(shù)據(jù)，計算泵的各種效率，試驗人員根據(jù)實驗數(shù)據(jù)處理得到泵的性能指標。顯然這種測試系統(tǒng)占用較大的人力資源，測試過程中需要人員輔助完成實驗，影響試驗效率，并且得到的測試結(jié)果帶有較大的人為誤差，精度和重復(fù)性差。液壓泵試驗臺是用于對液壓泵進行性能測試的，是辨別產(chǎn)品優(yōu)劣、改進結(jié)構(gòu)設(shè)計提高工藝水平保證系統(tǒng)性能和促進產(chǎn)品升級的重要手段。但是液壓泵性能測試涉及的參數(shù)多精度要求高并且有些參數(shù)需要間接處理同時測試過程中還有很多相關(guān)條件需要保障。液壓泵的性能測試方法分為儀器儀表加人工的傳統(tǒng)方法和機電液一體化與計算機技術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)代方法。目前國內(nèi)液壓泵在出廠前一般所進行的出廠試驗比較簡單尚無法通過試驗數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)性能分析 [3]。低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計5第 2 章 液壓泵試驗臺液壓系統(tǒng)設(shè)計2.1 液壓泵試驗臺原理圖的分析和確定2.1.1 液壓泵試驗的類型確定液壓泵主要有三種類，柱塞泵、齒輪泵和葉片泵，試驗內(nèi)容也各不相同。例如液壓齒輪泵，其參照市中華人民共和國機械行業(yè)標準為JB/T 7042-93,葉片泵試驗方法其參照市中華人民共和國國家標準JB/T 7039-93。另外，國家標準和行業(yè)標準還對液壓泵試驗按其性質(zhì)分為液壓泵型式試驗和液壓泵出廠試驗。液壓泵的型式試驗的主要目的是要全面掌握產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性、工作性能和耐久性，確定設(shè)計或生產(chǎn)能否定型。他的試驗條件較為嚴格。實驗項目主要包括靜態(tài)特性、動態(tài)特性、結(jié)構(gòu)完整性和耐久性，試驗結(jié)果為產(chǎn)品的特性曲線，其測試精度較高，可作為科研開發(fā)、設(shè)計定型和生產(chǎn)定型的依據(jù)。液壓泵出廠試驗的主要目的是查明已定型產(chǎn)品在批量生產(chǎn)中的質(zhì)量穩(wěn)定性它的試驗條件較型式試驗低，試驗項目主要是表態(tài)特性，試驗結(jié)果為制定工礦下的性能數(shù)據(jù)，測試精度不如型式試驗高，主要用作出廠試驗、產(chǎn)品驗收和修復(fù)驗收。而此次設(shè)計的試驗臺要符合出廠試驗和型式試驗，主要做出廠試驗。故要參照上面的JB/T 7042-93和JB/T 7039-93，在設(shè)計中海參照液壓泵、馬達空載排量測定方法，GB 7936-87，將其綜合考慮 [11]。2.1.2 液壓泵試驗測試項目的確定由于此試驗臺是用于液壓泵的出廠試驗，故可知其測試項目為見下表 [12]：表 2-1 液壓泵出廠試驗的內(nèi)容和方法序號試驗項目 類別 內(nèi)容和方法 要求1 氣密性試驗 必試在被試泵內(nèi)腔充滿壓力為160Kpa的干凈氣體，然后將泵浸沒在防銹液中停留3min，并稍加搖動整個過程中不得有漏氣現(xiàn)象2 排量檢查試驗必試公稱轉(zhuǎn)速、超載壓力下，測定排量 空載排量應(yīng)在公稱排量的95-110%范圍內(nèi)福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)63 效率測定 必試在額定轉(zhuǎn)速、額定壓力及無負荷壓力下，測定外漏量，算出溶劑效率應(yīng)負荷技術(shù)要求注：各種變量泵均以最大排量定量試驗應(yīng)符合有關(guān)質(zhì)量分等規(guī)定4 自吸試驗 必試在額定轉(zhuǎn)速、額定壓力，真空度應(yīng)負荷技術(shù)性能要求注：本項僅適用于有自吸要求的油泵應(yīng)符合有關(guān)質(zhì)量分等規(guī)定5 超載試驗 必試最大排量、公稱轉(zhuǎn)速、額定壓力125%或最高壓力下運轉(zhuǎn)1min以上無異常現(xiàn)象6 沖擊試驗 必試（1）定量和手動變量泵：最大排量、公稱轉(zhuǎn)速、額定壓力下，沖擊100次（2）恒功率和恒壓變量泵：公稱轉(zhuǎn)速、額定壓力下關(guān)閉排量沖擊100次漏損穩(wěn)定，音響正常，壓力無異?，F(xiàn)象（1）液壓系統(tǒng)有開式和閉式兩種，閉式是指系統(tǒng)的液壓油不回到油箱，而是重新回到回路中循環(huán)使用。這種系統(tǒng)使用油量減少，節(jié)約了經(jīng)濟成本，但是其油液污染很快，另外就是系統(tǒng)溫度不好控制。開式是指系統(tǒng)中的液壓油通過系統(tǒng)后直接回到油箱。這種系統(tǒng)用油量很大，但是其溫度控制容易得多。由于此處的液壓系統(tǒng)要求保持在 50C 其溫度的控制比較苛刻，要求較高。故在此選用開式液壓系統(tǒng)。（2）液壓泵試驗回路，有被試泵直接吸油的，也有供油泵來供油的。對于被試泵自吸性能很好的可以采用直接吸油，但對于自吸性能差的則影響了其試驗的精度。由于設(shè)計的試驗臺是用于各種各樣的液壓泵的試驗，故在此選用自吸性能好的液壓泵直接吸油，可以提高試驗的精度。（3）由于采用液壓泵直接吸油，即可減少能源消耗，節(jié)約經(jīng)濟成本，增加此試驗臺的可行性。（4）為了擴大試驗臺的應(yīng)用范圍，能滿足被試泵的要求，在液壓系統(tǒng)回路中引用了經(jīng)典的橋式回路，以滿足被試泵的需要。（5）在液壓試驗中，對系統(tǒng)的加載有機械方法加載、液壓方法加載、電的加載和自動負載模擬器。機械方法其主要包括：摩擦測功器加載，扭板彈簧產(chǎn)生鉸鏈力矩加載，慣性圓盤產(chǎn)生慣性力矩加載，直線運動部件帶動一定質(zhì)量的砝碼加載，直線運動部件與拉簧或壓簧連接以獲得與位移成比例的彈性負載力。液壓加載方法主要包括：液壓泵的節(jié)流加載，被壓加載和粘性阻尼負載的模擬。電的加載主要包括：電力測功機加載和直流他勵發(fā)電機作負載。綜合比較，在這個液壓泵試驗臺回路中采用液壓加載方法比較適合。而液壓加載中采用被壓低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計7加載方式，因為基于節(jié)流原理的加載方法，由于能量的耗損特別大，油溫升高快，這將對試驗帶來一系列不利影響；而粘性阻尼加載成本太高，可行性不大。故采用被壓加載方法，特別的在此采用遠控式先導(dǎo)溢流閥來產(chǎn)生被壓，來滿足系統(tǒng)的加載需要。（6）從表 2.1 可知，被試泵要作沖擊試驗是必做項目，為了實現(xiàn)沖擊試驗的方便，在被試泵的兩側(cè)用兩個二位四通的換向閥來實現(xiàn)。（7）為了在更換不同被試泵的操作方便快捷和防止液壓油流出，在被試泵出口安裝一個截止閥，減輕工作換閥時的工作強度，進一步的減少換泵的時間，即減少輔助時間。（8）實踐證明，液壓液的污染是液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因之一，這來得得影響著液壓系統(tǒng)的可靠性及元件的壽命。特別是使液壓元件的實際使用壽命往往比設(shè)計壽命低得多。并且固體顆粒加速元件磨損，堵塞元件中的小孔、縫隙及過濾器，使泵、閥的性能下降，產(chǎn)生噪聲。故在液壓系統(tǒng)的進油安裝一個過濾器和回油時安裝一個過濾器。（9）因為實驗對溫度的要求很苛刻，為了使系統(tǒng)的油溫能調(diào)節(jié)到要求的溫度和精度。使用冷卻器和電加熱器之間相互的綜合調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。（10）為了防止系統(tǒng)壓力突然升高時損壞液壓泵，在被試泵出口加上一個單向閥進行保護，增加液壓泵的使用壽命。（11）為了各種參數(shù)，和使試驗數(shù)據(jù)滿足要求，需要用溫度計、壓力計和流量計對液壓泵進、出口進行測量，需要測試試驗泵的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，用速度測量儀表和轉(zhuǎn)矩檢測試儀。同時，為了擴大試驗臺的測試范圍，把測量液壓泵內(nèi)泄漏的儀表（流量計、壓力表和溫度計）也裝上。2.1.4 試驗臺液壓系統(tǒng)原理圖的繪制福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)8圖 2-1 液壓泵試驗臺系統(tǒng)原理圖圖 2-2 試驗臺電池鐵得失電順序表低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計92.2 液壓液的選擇在液壓系統(tǒng)中，液壓液是傳遞動力和信號的工作介質(zhì)，有的還起到潤滑、冷卻和防銹的作用。液壓系統(tǒng)能否可靠、有效的工作，在很大程度上取決于系統(tǒng)中所用的液壓液。因此，正確而合理的選用和維護液壓液對于液壓系統(tǒng)達到設(shè)計要求、保障工作能力、滿足環(huán)境條件、延長使用壽命、提高運行可靠性、防止事故發(fā)生等方面都有重要影響。液壓油的選擇主要考慮的因素為:表 2-3 選擇液壓液時考慮的因素考慮方面 內(nèi)容系統(tǒng)工作環(huán)境 要否阻燃（閃點、燃點）抑制噪聲的能力（空氣溶解度、消泡性）廢液再生處理及環(huán)保要求系統(tǒng)工作條件 壓力范圍（潤滑性、承載特性）溫度范圍（粘度、粘-溫特性、剪切損失、熱穩(wěn)定性、揮發(fā)度、低溫流動性）轉(zhuǎn)速（氣蝕、對支撐面親潤能力）液壓液的品質(zhì) 物理化學(xué)指標對金屬和密封件等的相容性過濾性能、吸氣情況、去垢能力銹蝕性抗氧化穩(wěn)定性修剪穩(wěn)定性經(jīng)濟性 價格及使用壽命貨源情況維護、更換的難易程度在目前，90%以上的液壓設(shè)備采用石油基液壓液。此處選用礦油型液壓液，因為這里液壓系統(tǒng)對介質(zhì)是否有抗燃性沒有要求。另外，根據(jù)所用的液壓泵不同，用油也不盡相同，由于系統(tǒng)的被試泵是齒輪泵，而被試泵則不確定，但按主次關(guān)系，此處的被試泵為自吸式油泵故按照此輪泵來算。而齒輪泵用油粘度范圍及推薦牌號見下表：表 2-4 齒輪泵用油粘度范圍及推薦牌號運動粘度（10 m2）6?名稱允許 最佳工作壓力 Mpa 工作溫度 推薦用油5~40 L-HL32,L-HL4612.540~80 L-HL46,L-HL68福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)105~40 L-HL46,L-HL6810-2040~80 L-HM46,L-HM685~40 L-HM32,L-HM68齒輪泵 4~220 25~5416-3240~80 L-HM46,L-HM68在推薦的 L-HM46 和 L-HM68 兩種液壓油，經(jīng)過綜合比較選用 L-HM46 液壓油，其各項指標完全滿足要求。其主要參數(shù)見下表：表 2-5 L-HM46 的主要參數(shù)類型 質(zhì)量等級 比熱容 KJ.(Kg.C) 1?密度（Kg/m3）L-HM46 優(yōu)等品 1.88 9002.3 電機、液壓元件及輔件的選擇和設(shè)計2.3.1 液壓泵的選擇液壓泵有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等，其性能比較見下表：表 2-6 液壓系統(tǒng)常用液壓泵的性能比較性能 外嚙合齒輪泵雙作用葉片泵限壓式變量葉片泵徑向柱塞泵 軸向柱塞泵螺桿泵輸出壓力 低壓、中高壓中壓、中高壓中壓、中高壓高壓、超高壓高壓、超高壓低壓、中高壓、超高壓流量調(diào)節(jié) 不能 不能 能 能 能 不能效率 低 較高 較高 高 高 較高輸出流量脈動很大 很小 一般 一般 一般 最小自吸特性 好 較差 較差 差 差 好對油的污染敏感性 不敏感 較敏感 較敏感 很敏感 很敏感 不敏感低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計11噪聲 大 小 較大 大 大 最小價格 低 中 高 較高 較高 很高從上表可看出，齒輪泵適合低壓、中高壓試驗，而且主要是自吸性能好，性價比高。而本試驗泵需要的是自吸性能好，輸出流量大，符合低壓要求且經(jīng)濟性好的油泵，螺桿泵輸出流量最小且價格昂貴，故選擇齒輪泵較為合適。由于任務(wù)書給定的被試泵規(guī)格：額定壓力 6.3Mpa，最大排量 80ml/r，額定轉(zhuǎn)速 2500r/min。通過計算可得到以下參數(shù)：由徐伏鈴主編的《液壓與啟動傳動》P40 可查得：被試泵的最大壓力：式 1Mpa8 ≈75.3.6%125papp???被試泵最大理論流量：式 2min/20i/5/80maxLrlnVq被試泵最大驅(qū)動功率：式 3KWvpqP 8.3260.8756102.η??????由新編液壓工程手冊 P582 表 13.5-46 查得被試泵的型號為 CB1F4-80 時取被試齒輪泵的總效率為 ，容積效率%??%9?v?表 2-7 CB1F4-80 齒輪泵性能參數(shù)壓力/Mpa 轉(zhuǎn)速/（r/min）產(chǎn)品型號 公稱排量/(ml/r)額定 最大 額定 最大 最小容積效率/（%）總效率/（%）額定功率/KW質(zhì)量/kgCB1F4-80 80 16 18 2500 3000 500 92?863.77 6.7由《雷天覺 新編液壓工程手冊 》可查出：?被試泵的輸出轉(zhuǎn)矩：福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)12式 4NmPqTmt 8.254.13820?????π電機實際轉(zhuǎn)矩：=254.8 0.8=318.5Nm 式 5nηtM?2.3.2 電動機的選擇電動機帶動液壓泵將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，對于液壓泵的正常運轉(zhuǎn)是非常重要的，進而可知其對整個液壓系統(tǒng)也是非常重要的，所以在選擇的時候一定要選好。由于功率不大，在此考慮用交流電動機（直流電動機一般用于大功率的場合） 。另外，知道被試泵的轉(zhuǎn)速為 2500r/min，故可知驅(qū)動電動機必須轉(zhuǎn)速要達到 2500r/min。由 Y 系列（IP44）三相異步電動機技術(shù)條件，其行業(yè)標準JB/T10391-2008 可查得：表 2-8 Y 系列三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù)滿載時型號 額定功率/KW轉(zhuǎn)速r/min效率% 功率因數(shù) cosΦ堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最小轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速 3000r/min200L 37 2500 92 0.89 2.0 2.2 1.1已知被試泵的總效率為 0.8，容積效率為 0.9。被試泵的最大理論流量：式 620L/min5r/i80ml/nV ax????q式中V ---- 被試泵的排量 ml/rN ---- 被試泵的轉(zhuǎn)速 r/min被試泵最大驅(qū)動功率為：式 7KWqpPv 8.3260.8756102.η??????低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計13式中 p---- 被試泵的最大工作壓力（pa）vq---- 被試泵的流量（m3/s）η ---- 被試泵的總效率2.3.3 單向閥的選擇在液壓系統(tǒng)中，選擇合理的液壓閥，是使系統(tǒng)的設(shè)計合理，性能優(yōu)良，安裝簡便，維修容易，并保證系統(tǒng)正常工作的重要條件。所以，液壓閥的選擇正確與否，對系統(tǒng)的成敗有很大的關(guān)系，在選閥時必須認真對待。選單向閥時，要求通過液流時壓力損失要小，而反向截止時密封性要好，另外要求動作靈敏，工作時無撞擊和噪聲。于此同時，根據(jù)經(jīng)驗，液壓泵試驗臺用的都是板式液壓閥。要使單向閥能滿足流量要求，同時壓力損失要小。由表 2.9 知：表 2-9 液壓泵的輸出流量液壓泵類型 CBIF4-80輸出流量 L/min 200故在液壓泵出口的單向閥選 RVP16。其詳細參數(shù)見下表：表 2-10 單向閥的技術(shù)規(guī)格型號 壓差△p/Mpa 系列號 開啟壓力/Mpa 通徑/mmRVP16 0.25 3 0.05 162.3.4 電液先導(dǎo)比例溢流閥的選擇 在此選用 Y 型溢流閥。A.其型號說明無標記----直動式（遠程調(diào)壓閥）公稱壓力：31.5Mpa福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)14調(diào)壓范圍：a----0.6~8Mpab----4~16MpaC----8~20Mpad----16~31.5Mpa連接形式：無標記----板式B.其性能參數(shù)技術(shù)規(guī)格如下表：表 2.11 Y 型溢流閥的技術(shù)規(guī)格2.3.5 普通溢流閥的選擇 在此選用 BYF 型電磁式比例溢流閥，其詳細的技術(shù)規(guī)格如下表： 表 2.12 BYF 型電磁式比例溢流閥的技術(shù)規(guī)格調(diào)節(jié)壓力 MPa型號 通徑最大流量背壓MPa最低 最高過濾精度 重量/KgBYF-B32H-S 32 200 ≤31.5與流量有關(guān)31.5 NAS1638 九級 5.12.3.6 電磁卸荷溢流閥的選擇電磁卸荷溢流閥是電磁換向閥與卸荷溢流閥組合，用于系統(tǒng)的多級壓力控制與卸荷。為了卸荷時的液壓沖擊，可在電磁閥和溢流閥之間假裝緩沖器，它能實現(xiàn)泵的自動卸荷和自動建壓。在此選用 HY 型卸荷溢流閥其性能參數(shù)如下 [2]：A.型號說明：名稱 公稱通徑/mm型號 最大壓力/MPa最大流量/L/min重量/KgY 型溢流閥 32 Y2-H*32 31.5 200 8.7低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計15HY-H30 型公稱壓力：31.5Mpa調(diào)壓范圍：a----0.6~8Mpab----4~16MpaC----8~20Mpad----16~31.5Mpa通徑：30----NG30額定流量：200L/min連接形式：無標記板式2.3.7 換向閥的選擇換向閥有電磁換向閥、電液換向閥及液動換向閥、手動換向閥、機動式換向閥和多路換向閥。按照經(jīng)驗優(yōu)先選用電磁換向閥，但電磁換向閥的推力有限，其應(yīng)用在流量不大的系統(tǒng)中（一般流量不超過 63L/min） 。由于此處液壓系統(tǒng)的流量為 200L/min，屬于大流量，故在此不選用電磁換向閥，而選用電液換向閥。電液換向閥是電磁換向閥和液控換向閥的組合。它是用電磁換向閥控制液控換向閥的動作，變換流體流動方向的控制閥。電液換向閥主要用在流量超過電磁換向閥正常工作允許范圍的液壓系統(tǒng)中，對執(zhí)行元件的動作進行控制，或?qū)τ鸵旱牧鲃臃较蜻M行控制，其使用方法與電磁換向閥相同。所以在此選用 DSHG 型電液換向閥。A.型號說明（1）工作介質(zhì)無標記----礦物液壓油，含水工作液（2）類別無標記----常規(guī)型（3）名稱：電液換向閥（4）通徑01----NG602----NG1003----NG1604----NG2005----NG30（5）位置數(shù)3----三位福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)162----二位（6）彈簧配置形式C----彈簧對中B----彈簧偏置N----無彈簧，有定位器H----壓力對中（7）使用中位與單側(cè)位置無標記----無此要求（8）先導(dǎo)節(jié)流無標記----不帶先導(dǎo)節(jié)流（9）先導(dǎo)控制方式無標記----內(nèi)控式（10）先導(dǎo)泄油方式無標記----外排式（11）閥芯控制形式R2----兩端均帶行程調(diào)節(jié)RA----A 口端帶行程調(diào)節(jié) RB----B 口端帶行程調(diào)節(jié) P2----兩端均帶先導(dǎo)活塞 PA----A 端均帶先導(dǎo)活塞PB----B 端均帶先導(dǎo)活塞（12）阻尼器無標記----不帶阻尼器（13）電磁鐵位置無標記----電磁鐵標準裝配B.性能參數(shù)如下表：表 2-13 DSHG 型電液換向閥性能參數(shù)型號 最大流量 L/min 最大工作壓力 MpaDSHG-04 200 31.52.3.8 截止閥的選擇低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計17截止閥的選擇沒有太嚴格的要求，只要其流量通行能力、工作壓力能夠滿足要求，工作溫度能包含工況的溫度，其使用介質(zhì)和液壓系統(tǒng)所用的液壓液能夠匹配就行。到于其連接形式則根據(jù)需要來決定。在此，系統(tǒng)中的截止閥選用水平板式的 JZFS 系列高壓截止閥中的 JZF-J32BII。2.3.9 過濾器的選擇過濾器的功能是清楚液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)中的固體污染物，是工作介質(zhì)保持清潔，延長元器件的使用壽命、保證液壓元件工作性能可靠。液壓系統(tǒng)故障的75%左右是由介質(zhì)的污染所造成的。因此過濾器對液壓系統(tǒng)來說是重要的不可缺少的福建。過濾器的選擇就考慮如下幾個方面：1、根據(jù)使用目的選擇過濾器的種類，根據(jù)安裝位置情況選擇過濾器的安裝形式。2、過濾器就具有足夠大的通油能力，并且壓力損失要小。其通流能力一般應(yīng)大于實通過流量的 2 倍以上。3、過濾精度應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)或元件所需清潔度要求。4、濾芯使用的慮材應(yīng)滿足使用工作介質(zhì)的要求，并有足夠的強度。5、過濾器的強度及壓力損失是選擇時需考慮的因素，安裝過濾器后會對系統(tǒng)造成局部壓降或產(chǎn)生背壓。6、濾芯的更換和清晰要方便。7、應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)需要考慮選擇合適的濾芯保護附件。8、結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊、安裝形式合理。9、價格要低廉。 由液壓泵試驗臺原理圖 2-1 可知，系統(tǒng)中的過濾器為吸油過濾器，其詳細性能見下表：表 2-14 過濾器性能名稱 用途 精度類別 慮材形式 效果吸油過濾器 保護液壓泵 粗過濾 網(wǎng)式、線隙式濾芯能濾掉 100μm 以上的顆粒綜上考慮，對于 CBIF4-80 液壓泵的過濾器選用 YLX-250 型過濾器。其詳細技術(shù)規(guī)格如下表：福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)18表 2-15 YLX 型箱上吸油過濾去的技術(shù)規(guī)格發(fā)信號器 連接方式濾芯型號型號參數(shù)通徑mm公稱流量L/min過濾精度μm原始壓力Mpa允許最大壓力損失Mpa龐統(tǒng)開啟壓力Mpa發(fā)訊器發(fā)訊壓力Mpa電壓V電流AYLX-250X 50 250 100 0.0320.03 24 2 法蘭 XX-250X2.3.10 冷卻器的選擇在液壓系統(tǒng)工作時，各種能量損失轉(zhuǎn)化為熱量。這批熱量除部分通過油箱、管道等散發(fā)到周圍空間外，大部分熱量使得系統(tǒng)油液溫度升高，嚴重影響液壓系統(tǒng)的正常工作。因此，采取強壯制冷卻的方法，通過冷卻器來控制油液的溫度。在此，液壓系統(tǒng)對溫度的要求比較苛刻，故必須用冷卻器來降你溫度，以保證溫度在試驗要求的范圍內(nèi)。在此選擇水冷式冷卻器。故選用 2LQGWA9.55 型管式冷卻器，其詳細的技術(shù)規(guī)格如下表：表 2-16 2LQGWA9.55 型管式冷卻器的技術(shù)規(guī)格型號 散熱面積m2介質(zhì)壓力Mpa設(shè)計溫度℃ 散熱系數(shù) 冷卻介質(zhì)壓力 Mpa油側(cè)壓力Mpa介質(zhì)粘度2LQGWA9.55 9.55 1.6 120 0.1 1.0 0.1 10~3262.3.11 電加熱器的選擇在液壓系統(tǒng)中油溫過低，使油液粘度過大，造成泵吸油困難。另外，此試驗臺要求油溫控制在 50 攝氏度左右，一般環(huán)境溫度為 20 攝氏度。故要加熱，低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計19在此選用 GYY4-220/8 電加熱器。其詳細技術(shù)規(guī)格如下表：表 2-17 電加熱器的技術(shù)規(guī)格型號 功率/KW A/mm 浸入油中長度 B/mm 電壓/VGYY4-220/8 8 1007 930 2202.3.12 液位液溫度計的選取選取 YWZ 系列液位液溫計，選用 YWZ-300T 型。其具體參數(shù)如下表：表 2-18 YWZ-300T 的詳細尺寸型號 L/mm E/mm B/mmYWZ-300T 330 300 2622.4 液壓集成塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.4.1 概述在一個液壓系統(tǒng)重往往要用很多的液壓元件，這些液壓元件可以用不同的方式連接，連接方式的選擇是否合理，對于系統(tǒng)的性能、使用及維修均有很大影響。元件的連接方式可分為管式連接、板式連接和集成連接三大類。（1）管式連接管式連接是液壓系統(tǒng)最早采用的連接方式，它用油管將各元件連接在一起，完成所有需要的動作。這種連接方式僅適用于比較簡單的系統(tǒng)。它具有連接方式簡單，便于維修的優(yōu)點。當(dāng)動作比較復(fù)雜、組成系統(tǒng)元件比較多的時候，就會出現(xiàn)管道復(fù)雜，管接頭多的問題，使得系統(tǒng)的安裝復(fù)雜、占地面積大、壓力損失大、容易產(chǎn)生漏油、混入空氣以及產(chǎn)生振動等不良現(xiàn)象。（2）板式連接元件用螺釘連接在閥板上。元件間的連接靠閥板中鉆出、銑出或鑄造出的通道實現(xiàn)。這種連接方式可以消除管式連接帶來的一系列缺陷，結(jié)構(gòu)緊湊、占福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)20地面積小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝性差。適用于固定工作循環(huán)液壓系統(tǒng)。（3）集成連接集成連接是六十年代初出現(xiàn)的一種連接方式。目前集成塊、疊加閥、錐閥和插裝式連接應(yīng)用漸多。這種連接方式的共同特點是：由標準液壓元件或?qū)Ｓ?、通用的輔助元件按設(shè)計的要求用螺栓連接組合成一個系統(tǒng)。因此集成連接也稱無管連接。按照上述各個連接方式的功能和優(yōu)缺點結(jié)合本次畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計題目液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計，因此選擇液壓系統(tǒng)各個元件的連接方式采用集成連接。2.4.2 閥板的設(shè)計液壓閥板（也稱配流板或者箱體式集成配置）的設(shè)計過程如下：（1）分解液壓系統(tǒng)為了避免體積過大，以及鉆孔過深，將整個液壓系統(tǒng)按照其功能和作用分解成幾個部分，每個部分元件安裝在一塊閥板上，并且每個閥板上的元件數(shù)目不多于 10-12 個，從而使得每塊閥板長不大于 400mm。在我的畢業(yè)設(shè)計的這個環(huán)節(jié)需要設(shè)計的是換向回路塊和調(diào)壓回路塊。然后將這兩個部分的閥板用油管連接起來組成一個完整的液壓系統(tǒng)。當(dāng)液壓系統(tǒng)元件數(shù)目不是很多時，也可以不用分解。分解液壓系統(tǒng)的時候，考慮到加工、操作、維修的方便，應(yīng)使同一分支油路的元件安排在同一塊閥板上，這樣能減少閥板間的連接油管。① 集成塊一包含有 2 個二位四通電液換向閥和一個板式普通溢流閥及一個先導(dǎo)式比例溢流閥還有一個電磁卸荷溢流閥。由于這四個元件都只是起到控制作用，所以我取三個閥的通徑均為 32mm, 在集成塊 1 中采用板式連接，其原理圖部分如圖 2-3：圖 2-3 集成塊 1 部分原理圖低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計21② 集成塊二包含三個二位四通電液換向閥。其原理圖部分如圖 2-4：圖 2-4 集成塊 2 部分原理圖2.4.3 布置元件元件布置原則如下：（1）為了縮小閥板尺寸，元件之間的距離不應(yīng)過大，一般取間隙b≥10mm。但也不宜過小，否則由于制造誤差可能會使元件相碰。元件的非加工面可以伸到閥板之外。（2）電磁閥閥芯最好沿水平方向裝置，以免由于閥芯的自重引起不利影響。如果需要垂直安置，則干式電磁閥的電磁鐵不能放在閥體下端，否則閥的泄露會影響電磁鐵正常工作。（3）為了減少閥板鉆孔的數(shù)量與鉆孔的深度，可采取以下措施：① 閥板上有聯(lián)系的元件相鄰安置；② 閥板上某 2 個閥若有油孔相通，那么最好是使 2 個相通的油孔連線在一個水平面上；③ 分層鉆橫孔；④ 壓力表開關(guān)采用板外管式連接。福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)222.4.4 實體造型為了更直觀地了解閥塊在集成塊上的布置，避免集成塊上的油孔之間互相干涉，我使用 pro-e 三維制圖軟件來畫出集成塊的結(jié)構(gòu)，畫完后再將三維圖導(dǎo)成二維圖形，進行后續(xù)的標注工作。本設(shè)計共有兩個集成塊的三維圖形，分別為圖 2-5 和圖 2-6，如下。圖 2-5 集成塊 1 立體圖低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計23圖 2-6 集成塊 2 立體圖福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計( 論文)24第 3 章 測量系統(tǒng)的設(shè)計3.1 正確測量的測量條件和測量方法測量是指以確定被測量對象的量值為目的而進行的試驗過程。在液壓系統(tǒng)試驗、控制和運行監(jiān)測中，需要冊來那個溫度、壓力、流量計各種機械量及其隨時間變化的特性 [12]。這種測量需要通過各種測量裝置和測量過程來實現(xiàn)。于是，測量裝置和過程在總體上需滿足什么樣的要求，才能準確測量到這些量及隨時間變化是我們關(guān)心的問題。要使測量結(jié)果具有普遍的科學(xué)意義需具備一定的條件：首先，測量過程是被除數(shù)測量的量與標準或相對標準量的比較過程。作為比較用的標準量值必須是已知的，且是合法，才能確保湯匙值的可信度及保證測量值的溯源性。其次，進行比較的測量系統(tǒng)必須進行定期檢查、標定，以保證測量的有效性、可靠性，這樣的測量才有意義的，科學(xué)的。3.2 測量儀表的選擇3.2.1 壓力表、真空表的選擇壓力是指垂直均勻地作用于單位面積的力，即壓強。物體上的所有壓力的和成為絕對壓力。空氣柱形成的壓力稱為大氣壓力。當(dāng)絕對壓力大于大氣壓力時量值的差值為證，成為表壓；反之，差值為負，稱為負壓。測量絕對壓力的儀表稱為壓力表。普通壓力儀表測得的壓力系表壓。測量負壓的儀表一般稱為真空表。即能測量表壓又能測量負壓的儀表稱為壓力真空表。壓力檢測儀表可分類為：液柱式壓力計、彈性式壓力表、負荷式壓力計、壓力傳感器、壓力表開關(guān)、數(shù)字壓力表等。 [12]從精度、經(jīng)濟成本等方面綜合比較可知，在此我們選用彈性式壓力表最為合適，國家標準對液壓試驗臺的壓力精度為：表壓小于0.2Mpa 時壓力允許的變動范圍為-3~+3，在表壓大于或等于 0.2Mpa 時，允許變動范圍為：-1.5~+1.5。為此選用 YNTZ 型耐震電阻遠傳壓力表，其完全滿足要求，其主要技術(shù)指標為：精確度等級：1.5發(fā)送器起始電阻值：3~20 歐姆發(fā)送器滿度電阻值：340~400 歐姆發(fā)送器連接線端 1、2 外加電壓不大于 6V使用環(huán)境-40~70℃，相對濕度不大于 85%，且震動和被測介質(zhì)的急劇脈動低壓液壓泵試驗臺及液壓系統(tǒng)設(shè)計25應(yīng)對儀表正常工作無明顯影響。溫度影響：使用溫度偏離 20±5℃時，其溫度附加誤差不大于 0.4%/10℃。重量：1.2Kg在液壓系統(tǒng)原理圖中的壓力表和真空表都選用此 YNTZ-150 型耐震電阻式遠傳壓力表。3.2.2 流量計的選擇流量單位時間內(nèi)流經(jīng)封閉管道或開口槽有效截面的流體量。這一流體量可以用體積、重量或質(zhì)量來表示，分別稱作體積流量、重量流量或質(zhì)量流量。其單位分別為：m3/h、tf/h 和 Kg/h。但在液壓泵試驗臺中我們用體積流量來作為流量測量標準。流量檢測儀同樣分為接觸式和非接觸式。國家標準 GB 7936-87 對流量在 B 級精度時允許的變動范圍為：±1.5。在此液壓系統(tǒng)原理圖中的大、小流量計分別選用 LWGY32A 型和 LWGY25A 型渦輪流量傳感器。表 3-1 LWGY 型渦流流量傳感器的主要技術(shù)規(guī)格流量范圍 m3/h基本誤差限±0.2%基本誤差限±0.5%基本誤差限±1%公稱通徑mm下限 上限 下限 上限 下限 上限公稱壓力Mpa最大壓力損失MpaLWGY32A ---- ---- 1.6 10 1 10 60 0.035LWGY25A ---- ---- 1.6 10 1 10 40 0.035表中：A 為普通型；B 為高精度型。注：流體溫度：-20~120℃環(huán)境溫度：-25~55℃相對濕度：=80%3.3 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的選擇JC 系列轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器主要用于測量各種動力機械的轉(zhuǎn)速和扭矩，在選用傳感器時，首先要確定被測設(shè)備的最大扭矩和轉(zhuǎn)速，被測設(shè)備的最大扭矩最好使用在傳感器額定扭矩的 67%-120%范圍，且最高轉(zhuǎn)速不要超過傳感器的額定轉(zhuǎn)