液压油体积弹性模量在线检测装置设计及研究

发布时间：2020-06-08 02:43

【摘要】： 在液压系统和液压元件的动态研究中,油液的体积弹性模量直接影响固有频率和阻尼比,即系统的稳定性和动态品质,准确地获得油液的体积弹性模量值非常重要。论文以油液的体积弹性模量检测装置为研究对象,分析了以往测量装置的缺陷之后,为某大型六自由度实验平台液压油源系统设计了油液体积弹性模量在线检测装置,并结合了进行油液体积弹性模量研究的需要。该装置可以在线、自动、高重复测量精度、多功能地对油液体积弹性模量进行检测。论文采用理论分析计算、计算机仿真和实验验证相结合的方法,对该检测装置完成了其原理设计、结构设计、液压系统及控制系统的设计,进行了误差分析、有限元仿真和液压系统仿真分析,通过了在实际大型液压源系统中的实验验证。对油液的体积弹性模量值与油液压力、温度、含气量的关系进行了初步实验研究。为该方面进一步的理论研究提供了重要的参考。本文的主要研究工作如下: 第一章,介绍了油液体积弹性模量的基本理论,分析了其影响因素。阐述了常用的液压油体积弹性模量的测量方法。详细介绍了国内外关于油液体积弹性模量和其测量的研究历史和现状,阐述了项目的实际背景,提出了课题研究的意义和主要研究内容。第二章,根据弹性模量检测装置的设计要求,在对油液体积弹性模量的理论进行分析的基础上,提出了基于体积弹性模量定义的测量方案。对其进行了原理设计,说明了其设计要点。并进行了主体结构设计和液压系统设计,最后完成了检测装置的控制系统设计。第三章,通过采用理论分析计算、Pro/E有限元仿真的方法对检测装置的测量误差进行分析,得出测量误差在允许范围内。提出了降低误差的措施。使用AMESim软件建立了检测装置液压系统的仿真模型,仿真结果表明,本检测装置的结构参数、采取的测量方法、液压系统的压力流量等均设计得比较合理。第四章,介绍了油温控制子系统和抽真空除气子系统的设计,进行了检测单组实验、重复测量精度验证实验和油液参数改变的实验。结果表明,该装置可以高重复测量精度地进行弹性模量在线自动检测。油液的体积弹性模量值,随着油液压力的增大,在低压时近似为线性增大,在高压时则增大趋于平缓;随着油温的升高而减小,但不是线性变化;随着含气量的降低而显著增大。第五章,总结了本文的主要研究工作和成果,并展望了今后需进一步研究的工作和方向。
【图文】：

检测装置,主体结构,弹性模量,油液

为绝热压缩过程。因此，，所测试的为油液的正割等嫡体积弹性模量。油液弹性模量检测装置的主体主要由加载油缸、密封测试腔、排油活塞、部分换向阀以及压力、温度、位移传感器组成。其基本结构如图2一1所示。该装置主体可分为上下两部分，上部为加载油缸，按普通油缸设计，活塞上内置位移传感器，端部有缓冲。下部为测试腔，内部有排油活塞，可以在测试腔内上下移动，排出测试腔内油液，用于油液循环测试。三位四通换向阀用于控制排油活塞的运动。测试腔油液入口和出口处接截止式换向阀，控制测试腔内油液循环。加载油缸的活塞杆伸入到测试腔中，并能够在测试腔内移动，通过加载缸施加压力，实现对油液的压缩。通过集成于装置上的压力、温度、位移传感器，可以直接测量出测试腔内油液的压力、温度和活塞杆位移。1位移传感器2加载油缸3温度传感器4回油截止换向阀5压力传感器6测试腔7排油活塞8三位四通换向阀图2一l弹性模量检测装置主体结构图对活塞和活塞杆进行受力分析

外形图,外形图,检测装置

本检测装置的设计要点如下:1.所设计的检测装置虽然是某大型六自由度综合试验台液压油源系统的一个组成部分，但是设计成油源系统的一个子模块，采用独立的液压泵电机组、调压系统、测量装置主体和管路系统，与主液压系统的接口非常简单，只需与油箱进行连接即可。因此具有很好的通用性，可以移植到一般的液压系统之中。2.所设计的检测装置采用独立的液压和机械设计方案，同时具有独立的操作控制界面，检测可以在系统运行的情况下在线进行，不影响液压系统正常的工作状态。3.以往的设计装置将加载部件和测试腔分开设计，这样容易给加工精度造成
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH137

【引证文献】