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解決方案
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液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念
發(fā)布日期:2015-3-12 瀏覽次數(shù):4065
一般而言，液壓元件試驗(yàn)臺(tái)主要由高壓液壓泵、檢測(cè)儀表以及液壓閥件等三大主要部分構(gòu)成，該試驗(yàn)臺(tái)能夠提供高壓油源，對(duì)各種元件進(jìn)行檢測(cè)，并采集液壓元件的各種性能參數(shù)。
另外，液壓技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用生產(chǎn)生活中的各個(gè)領(lǐng)域，并獲得了較大發(fā)展，因此，液壓元件試驗(yàn)設(shè)備的需求數(shù)量也相應(yīng)隨之增加。在液壓設(shè)備不斷增多的情況下，生產(chǎn)、科研、軍隊(duì)等不同領(lǐng)域擁有自己的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)是大勢(shì)所趨。液壓元件試驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)ιa(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)的各種液壓元件產(chǎn)品以及非生產(chǎn)領(lǐng)域使用的各種液壓元件性能進(jìn)行有效的檢測(cè)，進(jìn)而掌握更加真實(shí)與客觀的技術(shù)信息，利于對(duì)液壓設(shè)備進(jìn)行比較全面的評(píng)估。液壓元件的檢測(cè)需要專門的設(shè)備或者試驗(yàn)室，因此，簡(jiǎn)單而又具有較高操作性的設(shè)計(jì)理念正是進(jìn)行液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)孜孜追求的，過(guò)于復(fù)雜化的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)理念不僅會(huì)增加試驗(yàn)臺(tái)費(fèi)用，而且還會(huì)增加了解和操作試驗(yàn)臺(tái)的難度。
為了讓相關(guān)工作人員有比較科學(xué)的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)理念，玖容結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，提出了一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念，拋磚引玉，希望為相關(guān)人員提供有益的借鑒。
1、液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念簡(jiǎn)述。
設(shè)計(jì)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)沒(méi)有固定和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是一般情況下該試驗(yàn)臺(tái)包括機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)、電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、儀表技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等諸多技術(shù)種類，它的主要功能就是對(duì)各種液壓缸、液壓泵、液壓馬達(dá)以及液壓閥等元件的性能狀況進(jìn)行測(cè)試，并采集液壓元件的各種性能參數(shù)。
液壓試驗(yàn)臺(tái)的原理是由液壓泵將油箱中的液壓油增壓經(jīng)過(guò)液壓系統(tǒng)，供給被試液壓元件，通過(guò)調(diào)節(jié)各液壓控制閥達(dá)到被試元件所需要的試驗(yàn)狀態(tài)，測(cè)試記錄其性能。為了滿足被試元件的試驗(yàn)要求，就要根據(jù)液壓標(biāo)準(zhǔn)按不同的液壓原理進(jìn)行技術(shù)選型設(shè)計(jì)。
在試驗(yàn)臺(tái)的選擇方面需要重視以下問(wèn)題：
第一，明確試驗(yàn)臺(tái)的最大被試元件;
第二，明確試驗(yàn)臺(tái)的各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)，例如，試驗(yàn)臺(tái)的系統(tǒng)油液過(guò)濾精度、最大壓力、最大流量，可調(diào)范圍等;
第三，綜合以上兩點(diǎn)，最后明確該試驗(yàn)臺(tái)的配置情況，并據(jù)此確定試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)原理。
試驗(yàn)臺(tái)分單一元件專用試驗(yàn)臺(tái)和多種液壓元件綜合試驗(yàn)臺(tái)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分整體和分體試驗(yàn)臺(tái)。整體試驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備比較緊湊，占地面積小，使用方便。缺點(diǎn)是油源機(jī)組不能隔離，噪聲比較大。分體試驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是油源機(jī)組可隔墻設(shè)計(jì)，減少聲音。缺點(diǎn)是要現(xiàn)場(chǎng)配管施工，造價(jià)較高。不同的配置(如采用進(jìn)口元器件或國(guó)產(chǎn)元器件)、壓力的高低、流量的大小以及不同的結(jié)構(gòu)等，也決定了試驗(yàn)臺(tái)的價(jià)格的高低。
如果明確了液壓元件試驗(yàn)臺(tái)用途的液壓原理，接下來(lái)便需要認(rèn)真考慮通過(guò)何種途徑將液壓原理拆分為組成液壓元件試驗(yàn)臺(tái)所必須的實(shí)物構(gòu)成部分。
在本質(zhì)上來(lái)講，以上考慮的過(guò)程便是液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)思路的形成過(guò)程。至此，筆者可以將以上設(shè)計(jì)思路分解為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：明確液壓原理→進(jìn)行原理拆分→配置實(shí)物構(gòu)成部分→實(shí)物組成→液壓元件試驗(yàn)臺(tái)成型。
2、液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的配置布局
筆者結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，在液壓元件試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行分析和研究之后，建議將液壓元件試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行如下劃分比較合理、簡(jiǎn)單：
(1)、多功能試驗(yàn)操作臺(tái)多功能試驗(yàn)操作臺(tái)將被試件連接基板、手動(dòng)操作手柄、外接油口以及指針式(或者數(shù)字式)儀表等設(shè)備進(jìn)行集成。該操作平臺(tái)在整個(gè)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)中占有非常重要的地位，同時(shí)由于該操作平臺(tái)是試驗(yàn)臺(tái)的核心部分，因而也發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。例如，為了保證整個(gè)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)具有良好的視覺(jué)觀感，對(duì)多功能試驗(yàn)操作臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就必須要確保其美觀耐看;同時(shí)，液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的功能是否完善、機(jī)電配合是否流暢、人機(jī)關(guān)系操作是否科學(xué)等等均會(huì)在該操作平臺(tái)得到體現(xiàn)。通俗來(lái)講，多功能試驗(yàn)操作臺(tái)對(duì)整個(gè)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的作用，就相當(dāng)于人臉對(duì)人的作用，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須要細(xì)致、合理，充分體現(xiàn)人性化要求。
(2)、被試元件的共用油源系統(tǒng)該系統(tǒng)主要集成油箱、管路、閥塊、主泵機(jī)組、補(bǔ)油泵機(jī)組和控制泵機(jī)組及冷卻器，加熱器等，可以根據(jù)不同需求進(jìn)行配置。這是一個(gè)可隔離可隱蔽的設(shè)計(jì)部位，它是給各類液壓被試元件提供液體流量，滿足被試元件功率大小的部分，也是提供補(bǔ)油、控制及冷卻存油散熱除污的地方。設(shè)計(jì)時(shí)可考慮隔墻設(shè)計(jì)或房間設(shè)計(jì)。
(3)、馬達(dá)試驗(yàn)專用架體被試泵及馬達(dá)臺(tái)架，扭矩儀，被試油缸臺(tái)架及被試閥安裝架等被試元件專用臺(tái)架，它將被試馬達(dá)、扭矩儀和加載泵，電機(jī)，控制閥等元件連接在一起，組成一個(gè)功能系統(tǒng)，在試驗(yàn)時(shí)該液壓系統(tǒng)提供壓力流量及檢測(cè)功能，驅(qū)動(dòng)被試元件動(dòng)作，體現(xiàn)被檢測(cè)參數(shù)，完成試驗(yàn)機(jī)能。
(4)、液壓泵試驗(yàn)專用架體被試泵安裝架、扭矩儀、電機(jī)。這也是被試元件專用臺(tái)架，它是將被試液壓泵、扭矩儀和電機(jī)組合在一起，利用出口調(diào)壓的原理，測(cè)試液壓泵容積效率和機(jī)械效率性能。
(5)、液壓缸試驗(yàn)專用架體該架體為液壓缸專用，主要由臺(tái)架、加載器、被試缸、傳感器等四部分構(gòu)成，其主要功能就是對(duì)負(fù)載效率進(jìn)行測(cè)試。但是該架體不僅較長(zhǎng)，而且較大。
(6)、電氣控制專用架體該部分，允許用戶依照自己的實(shí)際需求進(jìn)行選擇性的配置。該部分主要就是一個(gè)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的電氣控制平臺(tái)，其主要的構(gòu)成部分包括：計(jì)算機(jī)采集設(shè)備、電控操作按鈕或者開關(guān)、比例控制旋鈕或者開關(guān)、以及各種數(shù)據(jù)的指示裝置(溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、流量、扭矩以及濾油器報(bào)警指示等等)。由于具有較高的科技含量，該部分能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液壓元件的遠(yuǎn)距離調(diào)控操作(7)、配電柜液壓元件試驗(yàn)臺(tái)供電執(zhí)行器都在這里。它是由刀閘、空開保險(xiǎn)裝置、變頻調(diào)速器、電機(jī)電纜等組成。根據(jù)被測(cè)元件的參數(shù)范圍確定的試驗(yàn)臺(tái)功率的大小，電機(jī)的多少，整體的空間布局，來(lái)決定選用配電柜的各設(shè)置。
玖容結(jié)束語(yǔ)：本文主要探討了液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念，并根據(jù)該設(shè)計(jì)理念對(duì)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的配置布局情況進(jìn)行了淺顯的說(shuō)明�？傮w看來(lái)，基于該設(shè)計(jì)理念的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供有益的借鑒。
另外，液壓技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用生產(chǎn)生活中的各個(gè)領(lǐng)域，并獲得了較大發(fā)展，因此，液壓元件試驗(yàn)設(shè)備的需求數(shù)量也相應(yīng)隨之增加。在液壓設(shè)備不斷增多的情況下，生產(chǎn)、科研、軍隊(duì)等不同領(lǐng)域擁有自己的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)是大勢(shì)所趨。液壓元件試驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)ιa(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)的各種液壓元件產(chǎn)品以及非生產(chǎn)領(lǐng)域使用的各種液壓元件性能進(jìn)行有效的檢測(cè)，進(jìn)而掌握更加真實(shí)與客觀的技術(shù)信息，利于對(duì)液壓設(shè)備進(jìn)行比較全面的評(píng)估。液壓元件的檢測(cè)需要專門的設(shè)備或者試驗(yàn)室，因此，簡(jiǎn)單而又具有較高操作性的設(shè)計(jì)理念正是進(jìn)行液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)孜孜追求的，過(guò)于復(fù)雜化的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)理念不僅會(huì)增加試驗(yàn)臺(tái)費(fèi)用，而且還會(huì)增加了解和操作試驗(yàn)臺(tái)的難度。
為了讓相關(guān)工作人員有比較科學(xué)的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)理念，玖容結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，提出了一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念，拋磚引玉，希望為相關(guān)人員提供有益的借鑒。
1、液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念簡(jiǎn)述。
設(shè)計(jì)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)沒(méi)有固定和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是一般情況下該試驗(yàn)臺(tái)包括機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)、電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、儀表技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等諸多技術(shù)種類，它的主要功能就是對(duì)各種液壓缸、液壓泵、液壓馬達(dá)以及液壓閥等元件的性能狀況進(jìn)行測(cè)試，并采集液壓元件的各種性能參數(shù)。
液壓試驗(yàn)臺(tái)的原理是由液壓泵將油箱中的液壓油增壓經(jīng)過(guò)液壓系統(tǒng)，供給被試液壓元件，通過(guò)調(diào)節(jié)各液壓控制閥達(dá)到被試元件所需要的試驗(yàn)狀態(tài)，測(cè)試記錄其性能。為了滿足被試元件的試驗(yàn)要求，就要根據(jù)液壓標(biāo)準(zhǔn)按不同的液壓原理進(jìn)行技術(shù)選型設(shè)計(jì)。
在試驗(yàn)臺(tái)的選擇方面需要重視以下問(wèn)題：
第一，明確試驗(yàn)臺(tái)的最大被試元件;
第二，明確試驗(yàn)臺(tái)的各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)，例如，試驗(yàn)臺(tái)的系統(tǒng)油液過(guò)濾精度、最大壓力、最大流量，可調(diào)范圍等;
第三，綜合以上兩點(diǎn)，最后明確該試驗(yàn)臺(tái)的配置情況，并據(jù)此確定試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)原理。
試驗(yàn)臺(tái)分單一元件專用試驗(yàn)臺(tái)和多種液壓元件綜合試驗(yàn)臺(tái)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分整體和分體試驗(yàn)臺(tái)。整體試驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備比較緊湊，占地面積小，使用方便。缺點(diǎn)是油源機(jī)組不能隔離，噪聲比較大。分體試驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是油源機(jī)組可隔墻設(shè)計(jì)，減少聲音。缺點(diǎn)是要現(xiàn)場(chǎng)配管施工，造價(jià)較高。不同的配置(如采用進(jìn)口元器件或國(guó)產(chǎn)元器件)、壓力的高低、流量的大小以及不同的結(jié)構(gòu)等，也決定了試驗(yàn)臺(tái)的價(jià)格的高低。
如果明確了液壓元件試驗(yàn)臺(tái)用途的液壓原理，接下來(lái)便需要認(rèn)真考慮通過(guò)何種途徑將液壓原理拆分為組成液壓元件試驗(yàn)臺(tái)所必須的實(shí)物構(gòu)成部分。
在本質(zhì)上來(lái)講，以上考慮的過(guò)程便是液壓元件試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)思路的形成過(guò)程。至此，筆者可以將以上設(shè)計(jì)思路分解為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：明確液壓原理→進(jìn)行原理拆分→配置實(shí)物構(gòu)成部分→實(shí)物組成→液壓元件試驗(yàn)臺(tái)成型。
2、液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的配置布局
筆者結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，在液壓元件試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行分析和研究之后，建議將液壓元件試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行如下劃分比較合理、簡(jiǎn)單：
(1)、多功能試驗(yàn)操作臺(tái)多功能試驗(yàn)操作臺(tái)將被試件連接基板、手動(dòng)操作手柄、外接油口以及指針式(或者數(shù)字式)儀表等設(shè)備進(jìn)行集成。該操作平臺(tái)在整個(gè)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)中占有非常重要的地位，同時(shí)由于該操作平臺(tái)是試驗(yàn)臺(tái)的核心部分，因而也發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。例如，為了保證整個(gè)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)具有良好的視覺(jué)觀感，對(duì)多功能試驗(yàn)操作臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就必須要確保其美觀耐看;同時(shí)，液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的功能是否完善、機(jī)電配合是否流暢、人機(jī)關(guān)系操作是否科學(xué)等等均會(huì)在該操作平臺(tái)得到體現(xiàn)。通俗來(lái)講，多功能試驗(yàn)操作臺(tái)對(duì)整個(gè)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的作用，就相當(dāng)于人臉對(duì)人的作用，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須要細(xì)致、合理，充分體現(xiàn)人性化要求。
(2)、被試元件的共用油源系統(tǒng)該系統(tǒng)主要集成油箱、管路、閥塊、主泵機(jī)組、補(bǔ)油泵機(jī)組和控制泵機(jī)組及冷卻器，加熱器等，可以根據(jù)不同需求進(jìn)行配置。這是一個(gè)可隔離可隱蔽的設(shè)計(jì)部位，它是給各類液壓被試元件提供液體流量，滿足被試元件功率大小的部分，也是提供補(bǔ)油、控制及冷卻存油散熱除污的地方。設(shè)計(jì)時(shí)可考慮隔墻設(shè)計(jì)或房間設(shè)計(jì)。
(3)、馬達(dá)試驗(yàn)專用架體被試泵及馬達(dá)臺(tái)架，扭矩儀，被試油缸臺(tái)架及被試閥安裝架等被試元件專用臺(tái)架，它將被試馬達(dá)、扭矩儀和加載泵，電機(jī)，控制閥等元件連接在一起，組成一個(gè)功能系統(tǒng)，在試驗(yàn)時(shí)該液壓系統(tǒng)提供壓力流量及檢測(cè)功能，驅(qū)動(dòng)被試元件動(dòng)作，體現(xiàn)被檢測(cè)參數(shù)，完成試驗(yàn)機(jī)能。
(4)、液壓泵試驗(yàn)專用架體被試泵安裝架、扭矩儀、電機(jī)。這也是被試元件專用臺(tái)架，它是將被試液壓泵、扭矩儀和電機(jī)組合在一起，利用出口調(diào)壓的原理，測(cè)試液壓泵容積效率和機(jī)械效率性能。
(5)、液壓缸試驗(yàn)專用架體該架體為液壓缸專用，主要由臺(tái)架、加載器、被試缸、傳感器等四部分構(gòu)成，其主要功能就是對(duì)負(fù)載效率進(jìn)行測(cè)試。但是該架體不僅較長(zhǎng)，而且較大。
(6)、電氣控制專用架體該部分，允許用戶依照自己的實(shí)際需求進(jìn)行選擇性的配置。該部分主要就是一個(gè)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的電氣控制平臺(tái)，其主要的構(gòu)成部分包括：計(jì)算機(jī)采集設(shè)備、電控操作按鈕或者開關(guān)、比例控制旋鈕或者開關(guān)、以及各種數(shù)據(jù)的指示裝置(溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、流量、扭矩以及濾油器報(bào)警指示等等)。由于具有較高的科技含量，該部分能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液壓元件的遠(yuǎn)距離調(diào)控操作(7)、配電柜液壓元件試驗(yàn)臺(tái)供電執(zhí)行器都在這里。它是由刀閘、空開保險(xiǎn)裝置、變頻調(diào)速器、電機(jī)電纜等組成。根據(jù)被測(cè)元件的參數(shù)范圍確定的試驗(yàn)臺(tái)功率的大小，電機(jī)的多少，整體的空間布局，來(lái)決定選用配電柜的各設(shè)置。
玖容結(jié)束語(yǔ)：本文主要探討了液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)理念，并根據(jù)該設(shè)計(jì)理念對(duì)液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的配置布局情況進(jìn)行了淺顯的說(shuō)明�？傮w看來(lái)，基于該設(shè)計(jì)理念的液壓元件試驗(yàn)臺(tái)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供有益的借鑒。
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