Silinder hidraulik adalah elemen eksekutif sistem hidraulik, yang dapat mengubah tenaga hidraulik menjadi tenaga mekanikal gerakan berulang linear. Kerana strukturnya yang sederhana dan karya yang boleh dipercayai, ia telah digunakan secara meluas dalam sistem mekanikal. Pada masa ini, terdapat banyak pengeluar silinder hidraulik. Di satu pihak, prestasi dan kualiti silinder hidraulik mesti memenuhi kehendak enjin utama, dan pada masa yang sama, ia mesti memenuhi petunjuk standard silinder hidraulik itu sendiri. Menurut piawaian GB / T15622-2005 dan JB / T10205-2010, bangku ujian prestasi silinder hidraulik telah dikembangkan.
1 Komposisi dan prinsip kerja bangku ujian
Bangku ujian terdiri daripada empat bahagian: bangku, sistem hidraulik, sistem elektrik, dan perisian pengukuran dan kawalan.
1. 1 Reka bentuk struktur bangku
Untuk memenuhi keperluan amplitud pemuatan lebar dan variasi panjang besar silinder hidraulik yang diuji, platform ujian dilengkapi dengan dua bangku ujian dengan struktur yang sama dan parameter yang berbeza. Parameter teknikal utama ditunjukkan dalam Jadual 1.
Silinder hidraulik pemuatan dan silinder hidraulik yang diuji berada pada paksi yang sama dan terpaku di dalam bingkai pemuatan tertutup. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, bingkai pemuatan tertutup terdiri dari penyangga reaksi, pendirian, batang reaksi, pendakap batang reaksi, dan kunci. Terdiri daripada kacang yang ketat. Semasa ujian memuatkan bangku ujian, silinder hidraulik pemuatan menghantar daya ke silinder hidraulik yang diuji melalui unit kepingan peralihan. Pemasangan rel panduan menanggung kekuatan lateral yang disebabkan oleh kesalahan pemasangan, dan pada masa yang sama memainkan peranan sebagai panduan. Perakitan bahagian peralihan (di mana sensor daya dipasang untuk mengukur daya antara silinder hidraulik yang diuji dan silinder hidraulik pemuatan) meluncur di sepanjang arah paksi di bawah kekangan rel panduan untuk menghantar daya. Rangka pemuatan tertutup mengubah daya antara silinder hidraulik menjadi daya dalaman sistem. Silinder hidraulik dengan panjang yang berbeza dapat diuji dengan menyesuaikan panjang kepingan peralihan; silinder hidraulik dari pelbagai jenis antara muka dapat dihubungkan dengan menukar perkakas bahagian ujian.
1. 2 Sistem hidraulik
Sistem hidraulik terutamanya terdiri daripada injap katrij diameter besar, injap arah elektro-hidraulik dan injap berkadaran. Melalui prestasi tepat injap berkadar yang dapat disesuaikan, aliran dan tekanan bangku ujian silinder hidraulik dapat dikendalikan dengan mudah dan tepat untuk menguji pelbagai jenis silinder hidraulik. Gambarajah skematik hidraulik ditunjukkan dalam Rajah 3.
Silinder hidraulik pemuatan dan silinder hidraulik yang diuji berada pada paksi yang sama dan terpaku di dalam bingkai pemuatan tertutup. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, bingkai pemuatan tertutup terdiri dari penyangga reaksi, pendirian, batang reaksi, pendakap batang reaksi, dan kunci. Terdiri daripada kacang yang ketat. Semasa ujian memuatkan bangku ujian, silinder hidraulik pemuatan menghantar daya ke silinder hidraulik yang diuji melalui unit kepingan peralihan. Pemasangan rel panduan menanggung kekuatan lateral yang disebabkan oleh kesalahan pemasangan, dan pada masa yang sama memainkan peranan sebagai panduan. Perakitan bahagian peralihan (di mana sensor daya dipasang untuk mengukur daya antara silinder hidraulik yang diuji dan silinder hidraulik pemuatan) meluncur di sepanjang arah paksi di bawah kekangan rel panduan untuk menghantar daya. Rangka pemuatan tertutup mengubah daya antara silinder hidraulik menjadi daya dalaman sistem. Silinder hidraulik dengan panjang yang berbeza dapat diuji dengan menyesuaikan panjang kepingan peralihan; silinder hidraulik dari pelbagai jenis antara muka dapat dihubungkan dengan menukar perkakas bahagian ujian.
1. 2 Sistem hidraulik
Sistem hidraulik terutamanya terdiri daripada injap katrij diameter besar, injap arah elektro-hidraulik dan injap berkadaran. Melalui prestasi tepat injap berkadar yang dapat disesuaikan, aliran dan tekanan bangku ujian silinder hidraulik dapat dikendalikan dengan mudah dan tepat untuk menguji pelbagai jenis silinder hidraulik. Gambarajah skematik hidraulik ditunjukkan dalam Rajah 3.
Tekanan dan aliran ke dalam silinder yang diuji disesuaikan dengan injap aliran proporsional dan injap pelepasan berkadar, dan pemanjangan dan penarikan balik silinder yang diuji dikendalikan oleh injap arah elektro-hidraulik. Silinder pemuatan dimuat oleh litar jambatan dan injap pelepasan berkadaran. Silinder yang diuji dan silinder pemuatan disambungkan dengan troli gelongsor, dan sensor daya dipasang pada troli untuk mengukur daya antara dua silinder semasa ujian.
Untuk mengukur tekanan permulaan minimum silinder yang diuji secara tepat, pintasan sengaja ditambahkan ke litar silinder yang diuji. Dalam keadaan aliran kecil, tekanan ujian dikendalikan oleh injap pelepasan berkadar yang lebih tepat dan sensor tekanan untuk mencapai tujuan pengukuran yang tepat. Di samping itu, bangku ujian menambahkan litar ujian tekanan tinggi-tinggi untuk ujian tekanan, yang dapat menahan tekanan 55 MPa. Bangku ujian dilengkapi dengan alat pemulihan kebocoran minyak. Kebocoran minyak yang dihasilkan semasa ujian silinder hidraulik dan proses pembongkaran dikumpulkan melalui kuali minyak. Minyak yang dipulihkan dihantar kembali ke tangki minyak sumber hidraulik melalui unit motor pam gear dan penapis. Ia bukan sahaja mengurangkan pembaziran minyak hidraulik, tetapi juga mencegah minyak menyebabkan pencemaran ke persekitaran ujian.
1. 3 sistem elektrik
Sistem elektrik bangku uji silinder hidraulik terutamanya merangkumi komputer pengurusan tugas, komputer pengukuran dan kawalan, kotak penyekat isyarat, dan bahagian bekalan kuasa UPS.
Komputer pengurusan tugas menghantar arahan input dan parameter pengendali ke komputer pengukuran dan kawalan; bahagian pengukuran dan kawalan mengawal pergerakan silinder yang diuji dan pemuatan silinder pemuatan mengikut arahan dan parameter input, mengumpulkan isyarat input sensor dan menghantarnya ke komputer pengurusan tugas untuk paparan dan laporan ujian output. Kotak pelindung isyarat Kotak penyekat isyarat digital dan kotak penyusun isyarat analog digunakan untuk menyesuaikan isyarat setiap sensor menjadi isyarat standard dan memasukkannya ke dalam komputer pengukuran dan kawalan, dan menyesuaikan output pengukuran dan mengendalikan komputer menjadi isyarat yang boleh diterima oleh injap berkadar elektro-hidraulik dan injap pembalik elektromagnetik; UPS Bahagian bekalan kuasa bertanggungjawab untuk bekalan kuasa komputer pengurusan tugas, komputer pengukuran dan kawalan dan kotak penyusun isyarat.
Sistem pengukuran dan kawalan silinder hidraulik dan komputer bilik kawalan pusat menggunakan komunikasi Ethernet, dan komputer bilik kawalan pusat dapat memantau dan mengendalikan sistem kawalan bangku ujian dari jauh.
Sistem pengukuran dan kawalan silinder hidraulik dan sumber minyak PLC menggunakan komunikasi RS485 untuk mengumpulkan isyarat output PLC untuk memahami operasi dan status sumber minyak, dan sumber minyak dapat dimulakan, dimuat, dan dihentikan dari jarak jauh.
1. 4 perisian pengukuran dan kawalan
Perisian pengukuran dan kawalan ditulis oleh perisian LabVIEW. Melalui pelbagai kawalan yang disediakan dalam perisian LabVIEW, perisian kawalan ditulis mengikut proses ujian dan keperluan pemerolehan data dari bangku uji silinder hidraulik.
Antara muka perisian sistem ujian silinder hidraulik
Antara muka perisian terdiri daripada beberapa bahagian: pemantauan status bangku ujian, maklumat silinder yang diuji, paparan data ujian masa nyata, kawalan manual, paparan lengkung dan bar tab item kawalan automatik. Perisian ini dapat mewujudkan dua mod kawalan ujian manual dan ujian automatik projek. Meter data di antara muka mensimulasikan dan memaparkan data ujian semasa dan keadaan sistem hidraulik. Rakaman data masa nyata yang relevan dalam proses ujian melalui rakaman data, dan menyokong penghasilan laporan ujian automatik.
2 Analisis dan reka bentuk pengoptimuman struktur platform
Rangka pemuatan tertutup adalah komponen utama mesin pengujian, yang terdiri dari batang reaksi, mur pengunci, sokongan reaksi dan bangku. Silinder hidraulik dipasang di antara batang reaksi dan bangku. Semasa ujian memuatkan, bingkai pemuatan tertutup mengubah daya antara silinder hidraulik menjadi kekuatan dalaman sistem, dan ubah bentuk keseluruhan yang diselaraskan menjadikan bangku ujian keperluan rendah untuk kekuatan asas makmal. Untuk memastikan bahawa sistem mempunyai kekuatan dan ketegaran yang mencukupi, analisis elemen hingga dan reka bentuk yang optimum dilakukan. Hasil analisis elemen hingga ditunjukkan dalam Gambar. 5-7. Tekanan maksimum ialah 67 MPa, ubah bentuk maksimum pada arah Y adalah 1,15 mm, dan ubah bentuk maksimum pada arah Z adalah 0,05 mm.
3 Ciri-ciri bangku ujian
(1) Bangku ujian mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang kuat. Kapasiti bebannya besar, dan panjang bahagian ujian dapat disesuaikan dengan jarak yang luas. Dengan menukar antara muka sambungan dari pelbagai bentuk, bangku ujian dapat menyesuaikan diri dengan bahagian ujian dari bentuk sambungan yang berbeza.
(2) Ia memiliki bingkai tertutup kaku yang unik, yang dapat mengubah daya antara silinder hidraulik menjadi kekuatan internal sistem, yang mengurangi kekuatan antara bangku uji dan pondasi, dan memiliki persyaratan rendah untuk kekuatan makmal asas.
(3) Injap katrij dan injap elektro-hidraulik digunakan sebagai komponen utama sistem, yang dapat melakukan pengujian aliran besar.
(4) Injap tekanan proporsional digunakan untuk mengendalikan tekanan uji, dan katup aliran proporsional dan sensor tekanan digunakan untuk mengendalikan aliran di sisi tanpa sumber minyak yang terpisah.
(5) Dengan rangkaian tekanan ultra tinggi, ujian tekanan dua rongga silinder hidraulik dapat diselesaikan dalam satu pemasangan.
(6) Dilengkapi dengan alat pemulihan minyak bocor, yang dapat memulihkan minyak hidraulik yang bocor selama pembongkaran dan pemasangan silinder yang diuji, dan mengembalikannya ke tangki sumber hidraulik setelah disaring.
(7) Kabinet pengukuran dan kawalan mengadopsi modularisasi dan dibagi menjadi 4 modul: komputer pengelolaan tugas, komputer pengukuran dan kontrol, kotak pengatur isyarat, dan catu daya UPS.
(8) Antaramuka perisian intuitif dan mudah dikendalikan, dan mudah untuk beralih secara manual dan automatik. Perisian ini mempunyai fungsi yang kuat, yang dapat merealisasikan berbagai tugas seperti pengumpulan dan pemrosesan data, menghilangkan kebutuhan para eksperimen untuk mengumpulkan dan memproses data, dan meningkatkan efisiensi dan ketepatan. Perisian ini boleh ditulis, dan fungsi ujian dapat ditambahkan sesuai dengan keperluan ujian yang sebenarnya. Laporan ujian dapat dihasilkan secara automatik.
4. Kesimpulan
Bangku ujian prestasi silinder hidraulik yang dibangunkan dapat menguji silinder hidraulik sesuai dengan GB / T1562-2005, dan dapat menguji kebanyakan silinder hidraulik (output maksimum 2800kN, stroke maksimum 6000mm) yang digunakan pada mesin pembinaan dengan perkakas yang berbeza. Pembangunan kejayaan bangku ujian prestasi silinder hidraulik mempunyai tiga implikasi:
(1) Dari segi pengembangan produk baru dan penyelidikan dasar mengenai silinder hidraulik, pengujian dapat memastikan apakah prestasi teknikal silinder hidraulik memenuhi tujuan reka bentuk yang diharapkan. Melalui analisis data dan lengkung ujian, dapat dinilai sama ada struktur silinder hidraulik adalah wajar dan bahan yang digunakan adalah yang terbaik, untuk menyelesaikan masalah silinder hidraulik dalam reka bentuk, pemprosesan, dan bahan; bantu menganalisis jarak kerja silinder hidraulik yang optimum untuk memudahkan Menentukan keadaan kerja silinder hidraulik yang berpatutan dan memanjangkan jangka hayat silinder hidraulik.
(2) Ketika perusahaan pembuatan melakukan pengendalian mutu produk, mereka akan mengesahkan kestabilan kualiti dan kebolehpercayaan produk melalui ujian persampelan biasa dan rawak, menghilangkan potensi masalah, memastikan kualiti produk, dan meningkatkan kepercayaan pengguna terhadap produk, yang akan membantu berkembang dan stabil
Pasar yang kukuh.
(3) Selesaikan masalah perbezaan prestasi dan kualiti produk antara pengeluar dan pengguna silinder hidraulik.