液压缸加载试验台液压系统设计

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-、设计题目
液压缸加载试验台液压系统设计
二、主要技术参数：
① 液压系统最大工作压力：31.5MPa；
② 被测试油缸：额定工作压力21MPa，行程1000mm，可测试的最大油缸：活塞直径：250mm，活塞杆直径：160mm。
③ 油缸测试过程：a)活塞杆全收回状态保持，压载荷：0t5t；b）活塞杆开始伸出，到走到全行程，压载荷：5t；运行速度最大：80mm/s ；c)活塞杆在全伸出状态保持，压载荷：5t10t
三、文件综述
液压缸是将液压能转变为机械能，实现直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。液压缸结构简单、工作可靠、功率密度大，在实现直线往复运动时，相对于电机减速机（丝杠）的传动方式，取消了减速装置，没有传动间隙，低速运动平稳，调速方便，因此，在工程机械，起重设备、冶金机械、农业机械、车辆工程和武器装备等领域中得到广泛应用。
为了检验液压缸是否达到设计指标、是否满足使用要求，在产品的开发、出厂检验、产品验收、修复验收等应用诚，需要对液压缸进行检验。为保证实验结果具有可比性，液压缸的试验-般按有关试验标准进行。由于液压缸的品种、规格多达几十种，因此。设计能满足不同缸径、行程的通用试验台就显得十分必要。、
目前国内液压缸生产厂均根据GB/T1562-2005《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-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，认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-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 启动压力试验
试运转后，主泵排量减校在无负载工况下，调整溢流阀，使无杆腔压力逐渐升高（双活塞杆液压缸，两腔均可），此时压力传感器（小量程）与位移传感器同步采集信号，当液压缸启动时，此时压力即为液压缸的启动压力。
2 耐压试验
进行耐压试验时，压力自动加到PD0（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t。
将被试验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），分别向工作腔输入压力PD0，保压t条时间。时间到后压力自动卸载。耐压试验中如有其他特殊要求可具体调节。
3 内泄漏试验
耐压试验完成后，通过控制台上的远程调压旋钮手动控制比例压力溢流阀，调节系
统压力至图纸要求压力，在无杆腔施加不同的（1MPa 和20MPa）油压，并打开有杆腔油
口，分别保持数分钟，用适当的容器，收接从有杆腔流出的全部油液。计算每分钟流出油液的量，即为被测油缸在不同压力下的内泄漏流量。（内泄漏测试方法同耐压试验，用小泵）
活塞侧压力1MPa 时，内泄<5mL/min；
活塞侧压力20MPa 时，内泄<20mL/min。
4高温试验：在液压油温度为90度，持续时间为-小时的情况下，测试油缸工作的 可靠性；
5 耐压试验：活塞分别停在缸两端位置，油缸压力位1.5倍公称压力，保压2min以上，检验缸的工作情况；
6 缓冲试验
缓冲试验的目的是测试液压缸的缓冲性能～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。
7 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-次连续运行8小时以上。测试缸累计行程。
四 各种元件的选择
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。
试验台主要由底座、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 过滤器选择
过滤器的功用是过滤液压油中的杂质，降低有野污染度，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顾虑器显得非常重要。
2 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元件机构的运动部分-并移动，-般应尽量选用硬管。
3 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-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；有时它还兼做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。
该液压系统中的其他元件选型可见具体计算步骤来确定。
五 液压系统的拟定

液压系统工作原理：当被试缸6的活塞杆伸出时，主系统油泵1供油，溢流阀2设定系统压力，比例换向阀3右位工作（即DT2通电），压力油经桥式节流阀5节流定速后，进入被试缸6的无杆腔，推动活塞杆伸出；被试缸6的活塞杆驱动摇臂7绕O点顺时针转动，带动加载缸8的活塞杆伸出。此时，加载系统的比例溢流阀13处于常态位，油泵15的出油经溢流阀14回油箱；单向阀11将加载缸8有杆腔的高压油反向封闭，该高压油流经比例溢流阀12后回油箱。通过软件程序的运行，设置被试缸6在不同形程对应的比例溢流阀12的压力，即可使被试缸6按要求进行加载载荷。在该过程中，桥式节流阀5调节进入被试缸6无杆腔的油液流量，从而可设定6活塞杆伸出的运动速度。当被试缸6的活塞杆收回时，主系统油泵1供油，比例换向阀3左位工作（即DT1通电），油液进入被试缸6的有杆腔，拉动活塞杆收回；被试缸6的活塞杆驱动摇臂7绕O点逆时针转动，带动加载缸8的活塞杆收回。

此次课题研究与设计的目的在于系统地、全面地对我们进行设计方法、实验方法和
研究方法的基本训练；培养我们综合运用所学基础知识、专业理论和技术经济管理知识、解决本专业工程和科研实际问题的初步能力；进-步培养我们制图、运算、设计、测试、试验、计算机应用等基本技能；提高我们查阅文献、分析资料、编写报告的能力，比较顺利的运用-门外语，阅读本专业外文书刊和撰写说明书提要；培养我们理论联系实际、严谨求实的科学态度和工作作风，激发专业意识。