纯水液压管路瞬态压力脉动研究的测试平台设计与实现
本文关键词：纯水液压管路瞬态压力脉动研究的测试平台设计与实现
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【摘要】：纯水液压传动由于其在清洁、环保、节能、阻燃等方面无可比拟的优越性,正逐步取代油压传动进入食品、医药、消防等多个应用领域。但由于水的粘度低、饱和蒸汽压高,在阀门快速关断瞬态过程中极易分离和产生出气泡,从而导致振动、噪声和材料的侵蚀。国内纯水液压技术的相关研究起步较晚,目前以纯水为工作介质的液压管路瞬态压力脉动试验平台的研究还很缺乏,限制了纯水液压技术的进一步发展。本文以国内外纯水液压传动相关技术的研究现状为指导,根据具体试验要求,提出了采用小球撞击阀座模拟阀门快速关断并测量压力脉动、拍摄管路内部现象的试验方案,结合试验对象特点选择试验因素并设计了相应的试验原理图。依据试验原理图,结合理论分析,对管路系统所需的元器件以及试验台架进行选型、设计,完成液压管路系统的搭建。根据系统控制要求,确定PLC控制方案,绘制相应的电气图,并对控制系统所需的电气元件进行选型;搭建电控系统,编写梯形图程序,实现系统测试和试验过程控制功能。然后设计搭建数据采集系统,对高速摄像机、压力传感器以及数据采集卡等数据采集设备进行选型,编写LabVIEW程序,利用LabVIEW和MiDAS软件分别实现对压力数据和图像信息的采集和存储。最后整合试验平台,并对搭建完成的试验平台分别进行功能测试和性能测试,根据相应的测试结果,验证了试验平台的可行性和正确性。
【关键词】：纯水液压 试验平台 PLC LabVIEW 数据采集
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.3
【目录】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 绪论10-16
- 1.1 纯水液压传动10-12
- 1.1.1 纯水液压传动概述10
- 1.1.2 纯水液压的含义及优越性10-11
- 1.1.3 纯水液压传动的关键技术11-12
- 1.2 纯水液压传动国内外研究现状12-13
- 1.2.1 国外研究现状12-13
- 1.2.2 国内研究现状13
- 1.3 纯水液压瞬态压力脉动试验研究现状13-14
- 1.4 本课题研究意义及主要研究内容14-16
- 1.4.1 课题研究意义14
- 1.4.2 课题研究内容14-16
- 第二章 试验平台方案设计16-25
- 2.1 试验研究对象16
- 2.2 试验指标16-17
- 2.2.1 瞬时压力17
- 2.2.2 气泡情况17
- 2.3 试验因素17-22
- 2.3.1 初始压力18
- 2.3.2 流量18-20
- 2.3.3 工作温度20-21
- 2.3.4 初始气泡量21-22
- 2.3.5 工作介质22
- 2.4 试验方案22-24
- 2.4.1 试验平台组成22-23
- 2.4.2 试验原理图23-24
- 2.5 本章小结24-25
- 第三章 试验平台液压管路系统搭建25-43
- 3.1 液压源25-30
- 3.1.1 水箱25-26
- 3.1.2 液压泵26-28
- 3.1.3 驱动电机28-29
- 3.1.4 变频器29-30
- 3.2 管路30-36
- 3.2.1 被测管路30-35
- 3.2.2 回水管路35-36
- 3.2.3 换向管路36
- 3.3 阀门36-39
- 3.3.1 快速关断阀36-38
- 3.3.2 二位二通阀38-39
- 3.4 管件39-41
- 3.4.1 测压接头39-41
- 3.4.2 辅件41
- 3.5 试验台架41-42
- 3.6 本章小结42-43
- 第四章 试验平台电控系统设计43-60
- 4.1 控制系统方案设计43-45
- 4.1.1 控制需求43
- 4.1.2 控制对象43-44
- 4.1.3 控制方式44-45
- 4.1.4 系统组成45
- 4.2 元器件选型45-49
- 4.2.1 PLC选型46-47
- 4.2.2 位置传感器47-48
- 4.2.3 照明灯48-49
- 4.2.4 其它49
- 4.3 PLC控制系统设计49-58
- 4.3.1 I/O点分配50-51
- 4.3.2 电气图设计51-56
- 4.3.3 程序设计56-58
- 4.4 本章小结58-60
- 第五章 试验平台数据采集系统设计60-71
- 5.1 系统结构60-61
- 5.2 系统硬件设计61-65
- 5.2.1 压力采集硬件设计61-64
- 5.2.2 图像采集硬件设计64-65
- 5.3 系统软件设计65-70
- 5.3.1 压力采集软件设计65-70
- 5.3.2 图像采集软件设计70
- 5.4 本章小结70-71
- 第六章 试验平台测试和误差分析71-79
- 6.1 功能测试71-74
- 6.1.1 试验准备71-72
- 6.1.2 试验步骤72
- 6.1.3 试验结果分析72-74
- 6.2 性能测试74-77
- 6.2.1 启动频率测试75
- 6.2.2 工作频率测试75
- 6.2.3 频率—流量特性测试75-76
- 6.2.4 流量范围测试76
- 6.2.5 重复测压精度测试76-77
- 6.3 误差分析77-78
- 6.3.1 误差来源77
- 6.3.2 减小试验误差措施77-78
- 6.4 本章小结78-79
- 第七章 总结与展望79-81
- 7.1 总结79
- 7.2 展望79-81
- 致谢81-82
- 参考文献82-85
- 附录85-87
- 攻硕期间取得的研究成果87-88
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3 沈e，
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