液压脉冲试验台的设计与研究

发布时间：2017-08-04 08:34

  本文关键词：液压脉冲试验台的设计与研究

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【摘要】：液压系统由于功率重量比大、响应速度快、控制性能好、可实现过载保护等优点而广泛应用于航天、汽车、船舶、工程机械和国防等诸多领域。液压系统在工作的时候,液压阀的开关、液压泵的起停、负载的变化会对液压管件及其辅件产生严重的液压冲击,相比于系统的工作压力,其强度通常会超过数倍。为了检验其在高压乃至超高压力下的作业时的安全性与稳定性,建立高压脉冲试验台,对其进行脉冲疲劳试验,在产品投入生产前,确定产品的疲劳强度是否符合要求,找到容易发生失效的点和失效原因,提前找到解决方案,对保证液压系统的工作安全具有非常重要的意义。首先,文章对原有的已经满足不了测试要求的液压脉冲试验台的组成和原理进行研究与分析,并根据技术要求,通过对水锤波产生机制的深入了解,确定了高压液压脉冲试验台液压系统的设计方案；然后,通过仔细研究《液压设计手册》,对液压增压器进行了详细设计与强度校核,以求达到系统所需压力要求,并且对液压脉冲试验台中其他主要元件进行了计算选型；随后,详细的介绍了特征线法,并运用此方法对蓄能器、比例伺服阀、电磁换向阀、液压增压器与管路进行了数学建模,分析系统的动态特性；最后,运用AMESim软件对所设计的系统进行仿真分析,验证系统的准确性与稳定性,并通过改变影响因素,分析了比例伺服阀阀口开度、油液运动粘度、体积弹性模量、蓄能器等影响因素对水锤波的影响,达到了优化和完善系统的目的。通过研究分析表明：系统设计合理,仿真精度较高,能够达到预期的要求,为后期搭建试验样机具有重要的作用,打下坚实的理论基础。
【关键词】：液压脉冲 水锤波 比例伺服阀 AMESim仿真
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 选题背景和意义11-12
• 1.2 液压脉冲试验的原理与分类12-15
• 1.3 国内外研究现状15-17
• 1.3.1 国外的研究现状15-16
• 1.3.2 国内的研究现状16-17
• 1.4 技术要求17-19
• 1.4.1 液压脉冲迹线的主要技术要求17-19
• 1.4.2 参数技术要求19
• 1.5 本课题的来源与主要研究内容19-21
• 1.5.1 本课题的来源19
• 1.5.2 主要研究内容19-21
• 第2章 液压脉冲试验台原理及控制要求21-27
• 2.1 水锤现象21-22
• 2.2 系统的组成22-24
• 2.3 液压脉冲试验台工作原理与控制要求24-26
• 2.3.1 系统工作原理24-25
• 2.3.2 控制要求25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 液压脉冲试验台主要元件设计选型27-41
• 3.1 液压增压器的设计27-37
• 3.1.1 缸筒设计27-30
• 3.1.2 密封件的设计30
• 3.1.3 高低压侧连接形式30-32
• 3.1.4 液压缸的典型结构32
• 3.1.5 液压增压器所有计算结果列表32-33
• 3.1.6 高压缸强度校核33-37
• 3.2 其他元件参数的计算37-39
• 3.2.1 压力脉冲流量计算37
• 3.2.2 主泵的参数计算37
• 3.2.3 蓄能器参数计算37-39
• 3.3 主要元件的选型39-40
• 3.3.1 主供油系统39-40
• 3.3.2 冷却系统40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 液压脉冲试验台的数学模型建立41-60
• 4.1 液压脉冲的物理过程42-44
• 4.2 管内流体动态特性的特征线法建模44-49
• 4.2.1 管内流体的数学模型44-45
• 4.2.2 特征线法45-46
• 4.2.3 平均摩阻函数的求取46
• 4.2.4 摩阻函数确定46-48
• 4.2.5 波动方程的特征线法求解48-49
• 4.3 蓄能器模型49-52
• 4.4 管道1模型52-53
• 4.5 比例伺服阀模型53-55
• 4.6 管道2模型55-56
• 4.7 电磁换向阀模型56
• 4.8 管道3模型56-57
• 4.9 液压增压器模型57-58
• 4.10 管道4模型58
• 4.11 试验件模型58-59
• 4.12 本章小结59-60
• 第5章 基于AMRSim液压脉冲试验台仿真研究60-81
• 5.1 AMESim软件介绍60-62
• 5.2 液压增压器AMESim模型的建立与分析62-65
• 5.2.1 液压增压器AMESim模型的建立62-63
• 5.2.2 液压增压器AMESim模型的分析63-65
• 5.3 液压脉冲试验台系统整体模型建立65-68
• 5.3.1 草图模式65-66
• 5.3.2 子模型模式66-67
• 5.3.3 参数模式67-68
• 5.3.4 仿真模式68
• 5.4 比例伺服阀控制68-69
• 5.5 液压脉冲试验台的仿真结果分析69-70
• 5.6 水锤波波形影响因素分析70-80
• 5.6.1 比例伺服阀阀口开度影响70-72
• 5.6.2 液压油运动粘度的影响72-73
• 5.6.3 体积弹性模量的影响73-75
• 5.6.4 蓄能器的影响75-78
• 5.6.5 管道L4长度的影响78-79
• 5.6.6 试验件的影响79-80
• 5.7 本章小结80-81
• 第6章 结论与展望81-82
• 6.1 全文总结81
• 6.2 研究展望81-82
• 参考文献82-84
• 致谢84

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 陈超;液压油体积弹性模量在线检测装置设计及研究[D];浙江大学;2008年

2 高源;液压泵型式试验台控制特性的研究[D];沈阳工业大学;2012年

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本文编号：618612