文档介绍：现代测试技术在液压缸设计中的应用
摘要：随着自动化技术的高速发展及其对测试技术要求的不断提高 ,从而使测试技术作为一种新产品开发的重要手段 ,可以有效缩短新产品研发周期 ,提高产品研发成功率。本文以液压缸缓冲设计为例 ,介绍测试技术在液压缸中的应用。结果表明 ,采用测试技术能够直观、量化缓冲性能指标及结果 ,并能进行改进前后性能的对比 ,缩短了元件满足主机性能需要的试制周期。最后 ,通过对工程机械的研发过程的总结 ,提出现代测试技术的主要任务及其发展方向。
关键词：测试技术 ,液压缸 ,智能化 ,集成化 ,网络化
1 引言
我国工程机械主机技术仍落后于发达国家 ,为其配套的关键液压元件是制约其发展的主要因素 ,尽快缩短与国外技术的差距 ,已在行业形成共识。
随着自动化技术的高速发展 ,仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节 ,同时也是生产过程自动化和经 营管理现代化的基础 ,没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试 到各种有关的信息 ,要实现高水平的自动化就是一句空话。因此 ,借鉴测试技术与传感技术在工程技术的成功应用 ,在液压件开发领域中引入测试技术的理念 ,将大幅度提高国产液压件的发展速度。
液压缸作为主要的执行元件 ,在某些主机上对其缓冲性能要求越来越高。利用较好的缓冲结构延长液压缸的寿命越来越受到关注。本文介绍利用测试与传感技术建立计算机辅助测试系统 ,如何研究液压缸缓冲结构的设计和定型。利用测试结果 ,调节液压缸缓冲参数和节流孔参数。通过测试不同工况下缓冲腔工作压力及行程等参数 ,实现仿真设计 ,确保样机性能验证结果的可信度。
2 测试技术及传感技术
在传统的产品开发模式中 ,进行产品的改进是被动的 ,是由主机厂使用过程中发现问题、提出问题并反馈 ,得到信息后再进行设计改进的。鉴于传统产品开发模式耗费开发周期时间长 ,被动改进 ,我们提出了新型产品开发模式如图1。
图1 新型产品开发模式
结合自身的需求 ,我们开发出一套适用于液压缸缓冲结构研发过程中的计算机辅助测试系统。图2为计算机辅助测试系统的构成示意图 ,由液压系统传感器和数据采集系统组成 , 被测液压缸为带缓冲的液压缸 ,在主机上进行规定动作试验 ,采用多功能数据采集模块及数据采集软件 ,完成两腔压力( 缓冲压力或工作压力) 位移-时间的采集和测量。
图2 计算机辅助测试系统构成
压力和位移传感器都是输出0－5V电压信号 ,由数据采集模块进行采集 ,最高采集频率为 200Hz压力通道量程为180 MPa ,; 位移通道量程3000 mm;位移分辨率 ; 每个通道非线性:%FS;零点温漂: 5ppm/4 h;满量程温度性能:5 ppm/℃ typ; 调零范围:99% FS;工作温度:－30℃ ～ 75℃。
3 测试技术在产品研发中的应用
本文以超高压液压缸产品为例 ,说明测试技术对产品研发的作用。通过前期对产品工况的研究以及对设计输入的参数确定 ,我们进行了整体方案确定和零部件设计 ,试制出不同缓冲参数的测试液压缸。
原始方案及测试结果
对三种液压缸采用二种缓冲结构参数 ,进行对比试验 ,将试验数据进对比分析。详见图3-8。
图3 液压缸1方案1的测试结果