動靜態(tài)液壓試驗臺液壓系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘要 阻尼器是一種能夠吸收、衰減沖擊與振動的控制裝置，隨著設(shè)計和制造技術(shù)的不斷提高，其應(yīng)用越來越廣泛鑒于阻尼器如此廣泛的使用，且其對系統(tǒng)的安全性起著至關(guān)重要的作用，必須確保阻尼器具備合格的性能指標(biāo)和制造質(zhì)量。因此，研制阻尼器振動試驗臺對測試阻尼器性能，保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。 本文調(diào)研了阻尼器振動試驗臺的發(fā)展現(xiàn)狀，在分析了各類振動試驗臺性能特點的基礎(chǔ)上，提出使用液壓振動試驗臺檢測阻尼器的方法，并針對國內(nèi)外液壓振動試驗臺研究中存在的不足，研究開發(fā)了一套具備高精度、大載荷、寬頻響等特點的百噸級液壓振動試驗臺 系統(tǒng)，并完成了系統(tǒng)具體設(shè)計。 對液壓振動試驗臺的系統(tǒng)原理進行闡述，根據(jù)試驗臺的技術(shù)指標(biāo)，對試驗臺 液壓系統(tǒng)主要元件和試驗臺機架進行設(shè)計，并針對試驗臺設(shè)計中的技術(shù)難點進行 分析。 關(guān)鍵詞： 阻尼器；液壓試驗臺；性能檢測；伺服控制買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 as an of as he of is In of is so an to of is of In of of of on of to in of at of in a he On of to of on in of in of on is in un he of on 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 緒論 . 1 第一章 液壓振動試驗臺的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析 . 2 外液壓振動試驗臺的發(fā)展現(xiàn)狀 . 2 尼器性能檢測方法 . 4 第二章 液壓振動試驗臺的功能分析 . 7 壓振動試驗臺研制方案的提出 . 7 文的主要研究內(nèi)容 . 8 文組織架構(gòu) . 9 壓振動試驗臺的設(shè)計 . 9 第三章 擬定動靜態(tài)液壓試驗臺的液壓原理圖 . 10 驗臺架功能和組成 . 10 壓系統(tǒng) . 10 率問題 . 10 靜態(tài)試驗問題 . 11 第四章 選擇液壓元件 . 13 類 . 15 途 . 16 類功能 . 17 第五章 液壓系統(tǒng)性能的驗算 . 18 統(tǒng)沖擊問題 . 18 機設(shè)計 . 19 第六章 伺服液壓缸機械部分設(shè)計 . 22 驗臺的技術(shù)指標(biāo) . 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 油壓力的選擇 . 22 架的設(shè)計說明 . 26 總結(jié) . 29 參考文獻 . 29 致謝 . 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 緒論 阻尼器是一種對速度反應(yīng)靈敏的振動控制裝置，它能夠吸收、沖擊能量與衰減振動，減少結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)，控制沖擊性的流體振動 (如主汽門快速關(guān)閉、安全閥排放、水錘、破管等沖擊激擾 )和地震激擾的管系振動，主要適用于核電廠、火電廠、化工廠、鋼鐵廠等的管道及設(shè)備的減振。阻尼器是利用充滿液壓油的液壓缸，借助液壓缸內(nèi)活塞上的小孔來獲得阻 尼作用。其基本工作原理是，當(dāng)阻尼器的活塞受到外力沖擊時，通過阻尼 控制閥和阻尼節(jié)流孔，在液壓缸兩腔產(chǎn)生壓力差，從 而對外產(chǎn)生阻尼力， 該阻尼力的大小與負載速度有關(guān)。 近年來 ,隨著阻尼器的設(shè)計和制造技術(shù)的不斷改進 ,各種各樣的測試和檢驗阻尼器的測試技術(shù)的改進 ,應(yīng)用越來越廣泛。不僅現(xiàn)在 ,阻尼器應(yīng)用于重要軍事工程 ,并已大量應(yīng)用于土木工程。針對阻尼器的使用廣泛 ,系統(tǒng)安全起著至關(guān)重要的作用。因此 ,為了測試和保證阻尼器的技術(shù)性能指標(biāo)和產(chǎn)品制造質(zhì)量 ,必須建立相應(yīng)的阻尼器進行測試系統(tǒng) ,阻尼性能測試和質(zhì)量檢驗 。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 第一章 液壓振動試驗臺的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析 液壓振動臺的殘余 ,長沖程 ,承載能力強的優(yōu)點 ,阻尼器測試領(lǐng)域獲得了極其廣泛的應(yīng)用。隨 著計算機技術(shù)的發(fā)展 ,計算機振動臺可以預(yù)先設(shè)置參數(shù) ,如振幅、頻率、負載測試方法和起止時間等等。這使得液體壓力振動臺具有更好的可操作性和較高的工作效率 ,成為最廣泛使用的阻尼器方法。國內(nèi)外對液壓振動試驗臺進行了廣泛而深入的研究 ,具體的研究接口紹如下： 外液壓振動試驗臺的發(fā)展現(xiàn)狀 液壓振動試驗臺在國外企業(yè)技術(shù)方面的研究和應(yīng)用起步較早，到 20世紀九十年代初，國外試驗臺行業(yè)幾大公司比較知名的，如美國的 國的 國的本島津等，已推出其代表性的數(shù)字控制試驗臺系統(tǒng)。這些公司在其原有 ?？丶夹g(shù)的基礎(chǔ)上，采用了計算機控制與電液伺服相結(jié)合的技術(shù)，提高了試驗精度和增強了系統(tǒng)功能。目前，液壓振動試驗臺生產(chǎn)主要以美國、英國和德國為主，另外日本島津制作所也有少量的產(chǎn)品 f。美國的 售量最大的廠商，其產(chǎn)品在技術(shù)和品種方面處于絕對的領(lǐng)先地位。 字控制系統(tǒng)現(xiàn)了 P、 I、 置靈活、適應(yīng)面廣，性能指標(biāo)很高。減小摩擦力方面， 壓支撐、動壓支撐、特殊噴涂技術(shù)等。伺 服作動器滑動配合表面采用非金屬噴涂處理，實現(xiàn)了較小的阻尼。在標(biāo)準液壓振動試驗臺產(chǎn)品上， 公司生產(chǎn)的 824系列液壓振動試驗臺除有 試樣施加平均載荷，并以其固有頻率激勵質(zhì)量振動，以便提供和控制動載荷。英國的 300 系列、 8000系列和 8500系列等。在 8000系列中，原有的全部電子控制柜被一臺計算機系統(tǒng)取代。所有的試驗程序均錄于微型盒式磁帶上，通過按鍵指令的操作，可快速自動完成整個試驗過程。而 8500 系列可以連接計算機，使用數(shù)字信號處理器和動態(tài)響應(yīng)自適應(yīng)控買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 制，具有 P、 I、 D 參數(shù)數(shù)字設(shè)定和測量系統(tǒng)自動調(diào)零，對材料試驗全過程進行 32位全數(shù)字化閉環(huán)控制和高速數(shù)據(jù)采集。由于引入了各種功能附件及計算機，其功能、可靠性、測試精度大大提高。但由于其量程小，價格昂貴，在國內(nèi)應(yīng)用較少嗍。 德國的 司推出了諧振非諧振液壓振動試驗臺，這種試驗臺有雙作動器和單作動器兩種。其中 750諧振液壓振動試驗臺為四立柱雙作動器。該試驗臺有兩個伺服控制通道，一是在試樣上產(chǎn)生平均載荷，另一是以其固有頻率激勵彈簧 質(zhì)量系統(tǒng)，諧振狀態(tài)工作完全是自動進行的以諧振狀態(tài)工 作時，試驗臺在諧振曲線的峰值工作，此時只需低功率便可在高頻率下獲得高試驗負荷。伺服控制器的每個通道都有獨立的 有最佳的伺服控制回路的響應(yīng)特性。 國內(nèi)液壓振動試驗臺的發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)液壓振動試驗臺的研制起步較晚，技術(shù)儲備與研究水平落后于國外先進企業(yè)。直至上世紀七十年代，長春試驗機研究所以及甘肅天水紅山試驗機廠研制出液壓振動試驗臺，才邁出我國動態(tài)試驗臺研制的步伐。上世紀八十年代后期，國內(nèi)許多單位加強了相關(guān)方面的研究。如天津大學(xué)研制了 100發(fā)的預(yù)拉應(yīng)力橫梁央緊結(jié)構(gòu)、非金屬支撐高速作動器、拉壓對稱循環(huán)的液壓強迫夾頭等多項技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)。現(xiàn)已開發(fā)出 1000l(選擇法蘭接口 ,根據(jù)用戶的需求自由選擇。 根據(jù)流體參數(shù)選擇電 磁閥 :材料、溫度組 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 1)腐蝕性液體 :宜選用耐腐蝕電磁閥 ,不銹鋼 ;超級清潔液 :宜選用食品級不銹鋼材料電磁閥 ; 2)高溫液體 ,應(yīng)選擇使用耐高溫的電氣電磁閥材料和密封材料 ,和選擇活塞結(jié)構(gòu)類型 ; 3)流體狀態(tài) :氣體 ,液體或混合狀態(tài) ,尤其是當(dāng)直徑大于 4)流體的粘滯性 :通常在 50個春秋國旅可以任意選擇 ,如果超過這個值 ,應(yīng)該選擇高粘度電磁閥。 根據(jù)參數(shù)選擇壓力電磁閥 :品種的原理和結(jié)構(gòu) 1)公稱壓力 :這個參數(shù)的意義與其他通用閥是一樣的 ,是根據(jù)管道公稱壓力 ; 2)工作壓力 :如果低工作壓力必須選擇或一步一步的直接代理原則 ;最低工作壓力差連續(xù)超過 步一步直接表演 ,指導(dǎo)類型都可以選擇。 電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量優(yōu)先選用 根據(jù)持續(xù)工作時間長短來選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電 1）當(dāng)電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多于關(guān)閉的時間應(yīng)選 用常開型； 2）要是開啟的時間短或開和關(guān)的時間不多時，則選常閉型； 3）但是有些用于安全保護的工況，如爐、窯火焰監(jiān)測，則不能選常開的，應(yīng)選可長期通電型。 根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止 回、手動、防水霧、水淋、潛水。 工作原理 :電磁閥封閉空腔 ,打開一個孔在不同的位置 ,每個孔連接不同的油管 ,腔中間是活塞 ,兩邊是兩個電磁鐵 ,將吸引磁鐵線圈電身體哪邊 ,通過控制閥體的移動來打開或關(guān)閉不同放電的油孔、油孔永遠是敞開的 ,液壓油就會進入不同 然后通過油的壓力來推動油缸的活塞 ,活塞推動活塞桿 ,活塞桿驅(qū)動機制。這個流的電力通過控制電磁鐵斷層控制了機械運動。 電磁單向閥：只有一個方向氣流 ,不能反向流動的方向控制閥門。它的工作原理和液壓單向閥。壓縮空氣從入口 ,克服彈簧力和摩擦力使單向閥口打開 ,單向閥 應(yīng)用于不允許空氣流通 ,如空氣壓縮機 ,膨脹水箱 ,水箱和安裝一個止回閥之間的空氣壓縮機 ,壓縮機停止工作時 ,可以防止壓縮空氣罐回空氣壓縮機。止回閥通常是結(jié)合節(jié)流閥 ,順序閥用單向節(jié)流閥 ,單向順序閥更換。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 蓄能器： 工作原理 :液壓油是不可壓縮液體 ,因此它是不可能積累的壓力可以使用液壓油 ,必須依靠其他媒體來變換 ,儲層壓力。例如 ,利用氣體 (氮氣 )開發(fā)的可壓縮特性包式空氣蓄電池設(shè)備的液壓油箱。皮囊式蓄能器由石油和天然氣中的組件與氣體密封部分 ,位于石油和周圍的皮膚油循環(huán)。壓力油進入蓄電池時 ,氣體被壓縮 ,系統(tǒng)管路壓力不再上升 ;當(dāng)壓縮空氣管路壓力降低通貨膨脹 ,液壓油會進入電路 ,以減緩線路壓降。 類 彈簧式 這取決于壓縮彈簧液壓系統(tǒng)壓力過剩可以轉(zhuǎn)化為彈簧勢能存儲 ,在必要的時候。其結(jié)構(gòu)簡單 ,成本低。但是因為彈簧伸縮的數(shù)量有限和規(guī)模擴張壓力的變化不敏感 ,消振功能差 ,所以只適合小容量和低壓系統(tǒng) ( ),或用作緩沖裝置。 活塞式 它通過提高密封活塞上的負載質(zhì)量塊的液壓系統(tǒng)的壓力能轉(zhuǎn)化為重力勢能積蓄。其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定的壓力。缺陷設(shè)置限制 ,只有垂直安裝 ,不容易密封 ,慣性大 ,質(zhì)量不敏感。這種類型的蓄能器僅供臨 時使用。 圖 塞式蓄能器 這兩個蓄電池因為其局限性是很少使用。但值得注意的是 ,一些研究從經(jīng)濟的觀點在兩個蓄電池的結(jié)構(gòu)做新的東西 ,在某種程度上 ,克服其缺點。如國內(nèi)工廠改進的彈簧式蓄能器的結(jié)構(gòu)。 (如圖 2所示 ,增加彈簧直徑大于液壓室直徑 ),合格的春天之旅(將彈簧最大負載限制在容許極限載荷 )方法提高了工作壓力 ,和蓄電池的容量 ,降低成本。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 圖 彈簧式蓄能器 氣體式 它以波義爾定律（ =常數(shù)）為基礎(chǔ)，通過壓縮氣體完成能量轉(zhuǎn)化，使用時首先向蓄能器充入預(yù)定壓力的氣體。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過蓄能器內(nèi)部壓力 時，油液壓縮氣體，將油液中的壓力轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于蓄能器內(nèi)部壓力時，蓄能器中的油在高壓氣體的作用下流向外部系統(tǒng)，釋放能量。選擇適當(dāng)?shù)某錃鈮毫κ沁@種蓄能器的關(guān)鍵。這類蓄能器按結(jié)構(gòu)可分為管路消振器、氣液直接接觸式、活塞式、隔膜式、氣囊式等。 途 有兩種類型的蓄電池。 (1)當(dāng)?shù)退龠\動負載流量小于液壓泵流量、液壓泵冗余流量累加器 ,當(dāng)負載流量大于液壓泵流量的需求 ,從蓄電池集流體 ,以彌補短缺的液壓泵的流量。 (2)當(dāng)停機 ,但仍需要保持一定的壓力 ,能阻止泄漏的液壓泵和蓄電池的補償系統(tǒng) ,為了保證系統(tǒng)的壓 力。 蓄電池也可以用來吸收壓力脈動的液壓泵或吸收液壓沖擊壓力系統(tǒng)。蓄電池可以使用壓縮氣體的壓力 ,重錘或彈簧生產(chǎn) ,因此蓄電池分為氣體類型、錘式和彈簧。氣體和液體氣體蓄電池直接接觸 ,稱為接觸 ,其結(jié)構(gòu)簡單 ,容量大 ,但容易在氣液混合 ,通常用于液壓機。氣體和液體接觸不叫隔離類型 ,常用的皮和隔膜隔離 ,皮的大量的體積變化 ,隔膜體積變化量很小 ,通常用于吸收壓力脈動。重錘式容量較大 ,常用于軋機等系統(tǒng) ,能源存儲。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 類功能 蓄能器的種類主要分為：彈簧式和充氣式。 蓄能器的功用 （ 1）短期大量供油 （ 2）系統(tǒng)保壓 （ 3）應(yīng) 急能源 （ 4）緩和沖擊壓力 （ 5）吸收脈動壓力 蓄能器的功能主要分為存儲能量、吸收液壓沖擊、消除脈動和回收能量四大類。 第一類 :儲存能量。這種功能在實際使用 ,可以分為 :1)作為輔助電源 ,減少裝機容量 ;(2)補償泄漏 ;(3)熱膨脹補償 ;(4)對應(yīng)急電源 ;(5)恒壓油源。 第二類 :吸收液壓沖擊。換向閥換向突然突然停止 ,執(zhí)行機構(gòu)運動將在液壓系統(tǒng)沖擊壓力 ,系統(tǒng)壓力在短時間內(nèi)迅速增加 ,造成儀器的損壞 ,組件和密封裝置 ,并產(chǎn)生振動和噪聲。為了確保吸收的影響 ,蓄電池應(yīng)設(shè)置在碰撞點附近 ,所以蓄電池通常是安裝在控制閥和液壓缸的 影響源之前 ,是一個很好的方式來吸收和緩沖液壓沖擊。 第三類 :消除脈動 ,降低噪音。柱塞泵和液壓系統(tǒng) ,少量的柱塞泵流量周期變化使系統(tǒng)產(chǎn)生振動?？梢蕴峁┬铍姵?,大量吸收脈動壓力和流量的能量 ,在流量脈動的一個周期。瞬時流量高于平均的一部分石油被蓄能器吸收 ,低于平均流量的一部分蓄電池 ,它吸收的能量脈沖 ,降低紋波 ,減少損傷敏感的儀器和設(shè)備常規(guī)精液。 第四類 :回收能量。與回收能源蓄電池是目前更多的研究領(lǐng)域。能量回收可以提高能源的利用率是節(jié)能的重要途徑。蓄電池可以儲存能量 ,因為它已經(jīng)結(jié)束 ,所以可以用來回收多種功能 ,位置勢能 。該領(lǐng)域的主要研究有 :(1)回收車輛制動能量 ;(2)回收工程機械動臂機構(gòu)的人 ;(3)復(fù)蘇的液壓挖掘機轉(zhuǎn)臺制動能量 ;(4)回收石油修井機和鉆機的下落的重力勢能 ;(5)回收電梯向下的重力勢能。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 第五章 液壓系統(tǒng)性能的驗算 統(tǒng)沖擊問題 系統(tǒng)在動態(tài)試驗的過程中 ,從蓄能器和泵源獲 得的峰值流量為 1 704 L /果按此指標(biāo)來設(shè)計 整個系統(tǒng) ,顯然不經(jīng)濟也沒有必要。但如果僅僅按照 油泵的流量來選擇管道、過濾器和冷卻器等 ,則峰值 流量將會對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊和破壞。為此 ,在系統(tǒng)的回 油路增設(shè)了蓄能器 組。 蓄能器組的最高工作壓力為 回油路管道和元件能耐受的最高壓力。 設(shè)冷卻器進油管通徑為 50 油流速度按 2 m /s 計算 ,則 5 s 內(nèi)通過的流量為 19. 6 L,作動器在 5 V =1704 0. 64 /60 5 =90. 88 （ 5 需要蓄能器的有效容積為 V = 90. 88 - 19. 6=71. 28 （ 5 選用氣囊式折合型蓄能器 。 出口的壓力不超過 0. 63 M 蓄能器的最高工作壓力為 0. 63 M 低工作壓力為油液回油過程中克服管道、冷 卻器、過濾器等需要的壓力 ,其中過濾器的阻力為最 主要的部分 ,取 0. 35 M 蓄能器充氣壓力為： 06 （ 5 則蓄能器的總?cè)莘e為： 11321120 3110*（ 5取 3個容積為 100 這樣可以避免回油管路中流量過大而造成的對低壓 元器件的破壞。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 機設(shè)計 主機安裝阻尼器和測試樣本 ,結(jié)構(gòu)原理如圖 2所示。主機為臥式結(jié)構(gòu) ,主要部件包括前軸承、軸承、移動橫梁后 ,指導(dǎo)的帖子 ,和夾緊缸體執(zhí)行機構(gòu) ,等。試驗過程中 , 阻尼器安裝在連接法蘭之間。在前軸承、軸承、橫梁、導(dǎo)柱 ,形 成一個剛性的盒子。阻尼力等于框架的內(nèi)力 ,兩個指南列和橫梁前后軸承 ,軸承是主要的承載部件 ,因此 ,變形很容易控制 ,低要求的平臺和基礎(chǔ)。阻尼器的自尊的執(zhí)行機構(gòu)承擔(dān)。通過磁位移傳感器位移測量 ,內(nèi)置的致動器的活塞。輪輻式負荷傳感器 ,安裝阻尼器和梁之間。執(zhí)行機構(gòu)由伺服閥控制。伺服閥和閥塊安裝在傳動裝置上 ,以減少連接的閥門和執(zhí)行機構(gòu)之間的距離 ,提高頻率響應(yīng)。 圖 驗臺主機結(jié)構(gòu)原理圖 主機的設(shè)計 ,以確保足夠的剛度 ,有利于提高測試精度。同時 ,主機系統(tǒng)的固有頻率 ,以避免工作頻率 ,以免引起共鳴。這些是主機的總體設(shè)計需要 注意的問題。在主人面前 ,軸承 ,軸承將固定的驅(qū)動器 ,梁可以沿導(dǎo)柱滑動 ,并根據(jù)需要調(diào)整測試空間。調(diào)整位置后 ,依靠液壓夾緊裝置將梁和柱是固定的。與普通螺母固定方式相比 ,液壓夾緊空間調(diào)整更方便 ,導(dǎo)柱兩光束同時 ,消除預(yù)應(yīng)力安裝時無需添加線程間隙。液壓夾緊可靠 ,不是由于選擇高工作壓力和過度的夾緊缸和浪費資源 ,液壓夾緊裝置的合理設(shè)計是至關(guān)重要的。 橫梁與導(dǎo)向柱的夾緊過程如圖 3所示 ,圖 3( a) 為初始狀態(tài) ,假設(shè)導(dǎo)向柱正好在孔的中心。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 當(dāng)橫梁受到夾緊力 P 的作用后 ,橫梁產(chǎn)生懸臂 梁變形 ,最先變形的是橫梁最薄弱 的位置 ,即沿孔的 中心縱向截面處。 夾緊的第一步是橫梁和導(dǎo)向柱兩 點接觸 ,如圖 3( b)所示。 由于導(dǎo)向柱的一端基本處于自由狀態(tài) ,在夾緊 力的進一步作用下 ,立柱被推向右端 ,最終近似為圖 3( c)所示的 3點夾持狀態(tài)。 此時導(dǎo)向柱的受力狀況 如圖 3( d)所示。橫梁受到的力與圖 3( d)所示的力方 向相反。 選取夾緊缸的直徑為 D,活塞桿的直徑為 d ,則 夾緊缸產(chǎn)生的夾緊力為 F = ( - （ 5 選擇橫梁與導(dǎo)向柱之間的最大配合間隙為 y。 在橫梁與導(dǎo)向柱處于夾緊狀態(tài) (如圖 3( c) )時 ,沿作 用力 P 的方向橫梁的變形量約為 2y ,此變形量需要消耗一部分夾緊力 根據(jù) 2y= 可計算得到 其中 : I 為橫梁的極慣性矩 ,則作用在導(dǎo)向柱上的力 為 P= t。 對橫梁的最先變形點 B 取力矩 ,可得 0 225 則每個立柱每側(cè)的正壓力 N = （ 5 夾緊力為橫梁與導(dǎo)向柱產(chǎn)生的摩擦力為 = 2 2_ N （ 5 其中 : _ 為橫梁與導(dǎo) 向柱間的摩擦系數(shù)。 根據(jù)此計算方法 ,液壓夾緊裝置選擇每側(cè) 3個 夾緊缸 ,每個夾緊缸產(chǎn)生的夾緊力為 0. 46 106 N , 則兩根導(dǎo)向柱產(chǎn)生的夾緊力為 F = 6 =2. 22 106 =2 220 （ 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 取摩擦系數(shù)為 0. 1,則橫梁與導(dǎo)向柱之間的摩擦 力為 2 220 可以滿足 1 000 驗力的要求 (安 全系數(shù)為 2. 22)。 圖 緊過程示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 第六章 伺服液壓缸機械 部分設(shè)計 驗臺的技術(shù)指標(biāo) 為了在一定頻率的交變載荷作用下，進行液壓阻尼器的動態(tài)性能試驗，測試液壓阻尼器在振動狀態(tài)下的動態(tài)響應(yīng)特性，本試驗臺須達到以下技術(shù)指標(biāo)： 1)振動方向：水平雙向； 2)最大動態(tài)載荷： 1000 3)工作頻率范圍： 0 1 33 4)最大振幅： 333 5)液壓缸有效行程： 25塞中位固定 )； 6)試驗波形：正弦波、三角波和方波； 7)被測阻尼器最大質(zhì)量： 750 8)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、存儲、查詢和打印等功能。 油壓力的選擇 供油的選 擇是非常重要的 ,石油供應(yīng)的壓力 ,靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)的液壓動力元件和液壓設(shè)備的大小 ,還與功率組件和負載匹配是否合理。選擇高石油供應(yīng)的壓力 ,輸出功率相同的情況下 ,可以減少液壓設(shè)備和管道的大小和質(zhì)量 ,使液壓削弱了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊 ,與空氣中的油混合體積彈性模量的影響 ,有利于改善系統(tǒng)速度 ,選擇低油壓 ,可以降低設(shè)備成本 ,有利于延長液壓系統(tǒng)和元件的壽命 ,泄漏的生活 ,低溫度、低噪音和易于維護。 液壓系統(tǒng)的供油壓力與液壓設(shè)備的工作環(huán)境、精度要求等有關(guān)，常用的液壓系統(tǒng)供油壓力推薦如表 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 表 類液壓常用的供油壓力根據(jù) 本液壓振動試驗臺的具體工作情況，參考現(xiàn)有同類試驗臺的供油壓力，選擇供油壓力 B=3 液壓缸主要參數(shù)的確定 液壓缸是試驗臺的執(zhí)行元件，負責(zé)輸出位移、力、速度等運動參量。液壓缸的設(shè)計在滿足動態(tài)出力、位移行程要求的基礎(chǔ)上，還要考慮液壓動力源的設(shè)計、伺服閥的匹配等系統(tǒng)因素，以及解決液壓缸的安裝、連接、密封等具體問題。 液壓缸按基本結(jié)構(gòu)可分為活塞缸 (單桿活塞缸和雙桿活塞缸 )、柱塞缸和擺動缸(單葉片式和雙葉片式 )。按作用方式可分為單作用和雙作用兩種，單作用缸是一個方向的運動靠液壓油驅(qū)動，反向運動必須靠外力 (如彈 簧或重力 )來實現(xiàn)；雙作用缸是兩個方向的運動均靠液壓油驅(qū)動由于本試驗臺提供水平雙向振動，水平兩方向須靠液壓油驅(qū)動，因而本試驗臺采用雙活塞桿雙作用式液壓缸。 接著對試驗臺液壓缸進行設(shè)計。 伺服閥輸出功率為最大值時的負載壓力最與供油壓力只的關(guān)系為： 式 (2以計算此時的負載壓力 1 上式中， 據(jù)試驗臺的技術(shù)指標(biāo)可得， F=1000由式(2算得 A=47619慮到本試驗臺振動方向為水平雙向，正負方向 輸出的特性要求一致，因而采用雙作用雙桿液壓缸。按 2348壓缸缸內(nèi)內(nèi)徑和活塞桿直徑系列的標(biāo)準，對液壓缸內(nèi)徑 D、活塞桿直徑 d 進行圓整，確定液壓缸內(nèi)徑 D=320塞桿直徑 d=200樣液壓缸的實際作用面積為： A=（ （ =48984 由上可得，液壓缸主要參數(shù)為： 液壓缸內(nèi)徑 D： 320 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 活塞桿直徑 d： 200 活塞行程三： 50 結(jié)合考慮試驗臺液壓缸的安裝、連接、密封等情況，完成試驗臺液壓缸的設(shè)計，其結(jié)構(gòu)示意如下圖所示： 圖 服液壓缸裝配圖 電液伺服閥選擇液壓振動試驗臺的核心組件 ,既是電液轉(zhuǎn)換元素和功率放大器 ,試驗臺的設(shè)計是很重要的。電液伺服閥的輸入微小電信號的大功率液壓壓力和流 量的輸出。伺服閥試驗臺的電氣與液壓系統(tǒng)可以連接的一部分 ,實現(xiàn)電動和液壓信號轉(zhuǎn)換和液壓執(zhí)行機構(gòu) (活塞桿 )控制。 首先，根據(jù)試驗臺的技術(shù)指標(biāo)計算活塞的最大速度 其計算公式為： =2 AP= （ 6 式中， P 為頻率最大時的角速度，為試驗最大頻率。本試驗臺中， 32得 22mm/s。 其次，計算試驗臺系統(tǒng)的最大負載流量 此確定伺服閥的選型。最大負載流量級的計算如下 : （ 6 其中，液壓缸實際作用面積A=48984大速度V 22mm/s，計算得Q 826L/后，根據(jù)最大負載流量Q 系統(tǒng)供油壓力參考美國終選定 該閥的額定流量為1000L定壓力為35構(gòu)圖如圖23所示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 是一個兩級伺服閥 ,閥芯。閻套結(jié) 構(gòu) ,主閥芯提供了一個線性位置閉環(huán)反饋控制。主要的燕在關(guān)閉位置四通閥的產(chǎn)出水平。導(dǎo)閥是機械反饋式兩級伺服閥 ,雙噴嘴擋板閥的流量控制。伺服閥將放大器和相關(guān)路集成到身體 ,使設(shè)計簡單 ,耐用 ,可以提供可靠和長期運行順利。考慮到最大負載流 1828升 /分鐘 ,為了滿足交通系統(tǒng)的需求 ,測試臺上 2臺 99 供線性的主閥閥芯閉環(huán)控制 ,通過伺服控制器的信號設(shè)置函數(shù)修正階段兩個伺服閥操作，確保兩個閥高頻率的同步操作條件。 液壓泵的選擇 液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動力元件 ，將原動機 (電動機、柴油機等 )輸入的機械能 (轉(zhuǎn)矩和角速度 )轉(zhuǎn)換為液壓能 (壓力和流量 )輸出，為系統(tǒng)的執(zhí)行元件提 供液壓油。因而液壓泵性能的好壞直接影響到液壓系統(tǒng)的工作性能，在液壓系統(tǒng) 設(shè)計中占有極其重要的地位。液壓泵的工作原理是依靠液壓泵密封工作腔容積大小交替變化來實現(xiàn)吸油和壓油的。液壓泵按主要運動構(gòu)件的形狀和運動方式分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵等。液壓泵的分類及性能比較見表所示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 表 壓泵分類及性能比較 確定液壓泵的類型之后，即可 開展液壓泵性能參數(shù)的計算，包括最大工作壓力 p，和最大流量 g 1+ p （ 6 式 (2 6)中， 執(zhí)行元件的最高工作壓力， 上式中， 般取 K=1 1 1 3，大流量時取小值，反之取大值。 液壓泵的規(guī)格型號按 使液壓泵有一定的壓力儲備，額定流量與泵的最大流量相符。 考慮到本試驗臺液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、壓力、流量、效率以及原動機種類和特性等因素，選定 P破 號是 液壓泵的額定壓力為35量為 270ml/r。 架的設(shè)計說明 根據(jù)阻尼器液壓振動試驗臺的設(shè)計要求與技術(shù)指標(biāo)，將該試驗臺機架設(shè)計成臥式結(jié)構(gòu)。機架的主要組成部分包括首支座、液壓缸、前支座、導(dǎo)向柱、直線導(dǎo)軌、尾支座、夾緊液壓缸和調(diào)整液壓缸等，如圖 2 4 機架模型圖所示。首支座、前支座 將液買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 壓缸固定，與導(dǎo)向柱等一起固定在平臺上。通過調(diào)整液壓缸作用，尾支座可沿導(dǎo)向柱滑動，根據(jù)阻尼器大小調(diào)整試驗空間與安裝位置。調(diào)整好尾支座位置后，依靠夾緊液壓缸夾緊力作用，將尾支座與導(dǎo)向柱固定，使得首支座、前支座、導(dǎo)向柱和尾支座組成一個剛性框架，以便對液壓阻尼器進行加載試驗。 圖 驗臺機架模型圖 在試驗臺工作過程中，機架的執(zhí)行動作主要如下： 1)用天車吊裝阻尼器，并將阻尼器一端與前支座旁液壓缸的耳座連接固定； 2)通過調(diào)整液壓缸的推拉作用，將尾支座移動至適當(dāng)位置，并將阻尼器的另一端與尾支座的的耳座連接固定； 3)依靠夾緊液壓缸的夾緊力作用，使尾支座橫梁發(fā)生變形，使得尾支座緊緊抱住導(dǎo)向柱，尾支座不再相當(dāng)于導(dǎo)向柱移動； 4)試驗臺開始阻尼器試驗工作，液壓缸活塞桿將位移或力加載至阻尼器，傳感器采集相應(yīng)的信號數(shù)據(jù)，并在上位機進行顯示，通過上位機控制完成阻尼器試驗工作。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 總結(jié) 液壓阻尼器動靜態(tài)性能試驗臺涉及到機電液等多學(xué)科的知識 ,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ，造價也很昂貴。 本文對試驗臺的液壓動力源、主機及伺服液壓缸中的一系列問題進行了探討 ,這些問題的解決為試驗臺的研制成功提供了保證 ,同時對其他類似試驗臺的設(shè)計具有一定的參考價值。試驗表明 ,該試驗臺較好地滿足了設(shè)計要求 ,完全滿足阻尼器的試驗需求。 本文以阻尼器性能檢測需求為背景，調(diào)研了阻尼器振動試驗臺的發(fā)展現(xiàn)狀，在分析了各類振動試驗臺的性能特點和阻尼器檢測要求的基礎(chǔ)上，提出使用液壓振動試驗臺檢測阻尼器的方法，并針對國內(nèi)外液壓振動試驗臺研究中存在的不足，以計算機輔助測試和伺服控制理論為基礎(chǔ)，研究開發(fā)了集加載 控制、數(shù)據(jù)采集、曲線顯示和報表生成于一體的百噸級液壓振動試驗臺，闡述了液