液压脉冲综合测试台液压系统的设计

　　0　前言

　　液压脉冲综合测试台是使用方想通过开发研制一种用于测试液压元器件及液压胶管总成的项目,用意为取代现有市场中只具备单一功能的检测设备,做到一机多用,最大限度利用设备中泵、阀、缸及电机的效能,减少测试设备中泵、缸、检测元器件、电机等的重复性购置,节省检测设备的投资及占地面积。液压脉冲综合测试台试验数据采集,以及控制采用微机系统处理,实现计算机控制调节压力、流量、温度等液压参数,并实现测试过程的全程控制。

　　1　设计方案和计算

　　1·1　技术数据

　　1)液压元器件测试

　　技术数据:最高压力=31·5MPa,最大流量Q=80L/min;　　测试元器件种类:液压泵、液压马达、液压缸、阀类元件;要求采用一个容积闭环调速回路用于测试液压泵、液压马达,以及变矩器等。

　　2)液压胶管总成测试

　　技术数据:爆破压力pmax=250MPa;

　　静压试验压力以胶管的1·5倍工作压力;

　　泄漏试验压力以胶管的70%爆破压力;

　　脉冲试验压力以胶管的1·33倍工作压力。

　　胶管总成测试应满足中华人民共和国国家标准GB 3683—83。

　　1·2　系统设计与计算

　　1)系统设计

　　液压测试台液压系统原理见图1所示。

　　测试台液压元件与胶管总成测试共用一个测试箱,进行元件测试时,通过软管从A口、B口与测试元件连接(这里略去元件测试液压系统)。胶管总成测试可按要求实现90°与180°弯曲连接,系统配有压力传感器26,流量传感器27,以及温度传感器等,便于计算机进行信号采集,系统配置加热油泵17、主泵8,分别采用电液比例阀调压,以满足不同参数元件、胶管的测试要求,泵与马达的测试可通过变量马达38驱动,满足不同测试对象转速选择要求。测试泵与测试马达固定于可调节测试台架上,转矩转速的采集与传输由转矩转速传感器完成。

　　2)设计计算

　　测试台的设计涉及到满足不同内径钢丝编织液压胶管的爆破、静压、泄漏与脉冲测试要求,以及液压元器件测试要求,重点在于胶管总成测试的设计与计算,涉及到增压缸的设计与系统主要参数的确定。

　　根据设计技术要求:爆破压力pmax=250 MPa,压力脉冲周期在试验压力的15%~85%的压力上升率为350~700 MPa/s;系统属于超高压设计。通常液压系统设计时,不考虑液体体积可压缩性,在胶管测试中为满足压力上升率的要求,必须考虑液体体积可压缩性影响,取胶管内径为d,胶管长度取L,一次试验要求取4根胶管,则总的试验液体初始体积为V=2πd2Lcm3,若取脉冲试验压力上升率为700MPa/s,则压力上升到700MPa时,试验胶管中液体体积被压缩,根据压缩率计算公式: