本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中文題目液壓沖擊試驗(yàn)臺設(shè)計外文題目HYDRAULICIMPACTTESTRIGDESIGN畢業(yè)設(shè)計（論文）共58頁（其中外文文獻(xiàn)及譯文8頁）圖紙共7張完成日期2015年6月答辯日期2015年6月摘要在我國大發(fā)展、快發(fā)展的大背景下,我們的國民經(jīng)濟(jì)也處于不斷上升的過程中,工業(yè)的發(fā)展成為帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。在這過程中,液壓技術(shù)也得到了較大的發(fā)展空間,液壓技術(shù)滲透在我國工業(yè)的各項(xiàng)領(lǐng)域中,其中,液壓傳動是一門較新的技術(shù),雖然僅短短幾十年的發(fā)展歷程,可是如今卻被大規(guī)模地應(yīng)用在礦山、冶金機(jī)械、工程機(jī)械、機(jī)床等多種機(jī)械以及相關(guān)的武器裝備里?？箾_擊性能作為產(chǎn)品可靠性的重要組成部分,現(xiàn)在已備受產(chǎn)品生產(chǎn)者和使用者的關(guān)注。沖擊試驗(yàn)則是測試產(chǎn)品抗沖擊性能約一個重要手段。為了提高檢測產(chǎn)品的抗沖擊性能的試驗(yàn)水平,改進(jìn)和完善沖擊試驗(yàn)機(jī)性能則是一個重要的研究方向。本論文主要設(shè)計了一種對被試件進(jìn)行沖擊性能試驗(yàn)的試驗(yàn)臺。介紹了該試驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)和測控系統(tǒng)的設(shè)計及工作原理，確定了元件的主要參數(shù)。驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能，以及液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟，以及設(shè)計液壓系統(tǒng)時應(yīng)注意的問題。在綜合國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上介紹了液壓沖擊試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史,研究與應(yīng)用現(xiàn)狀,并介紹了液壓沖擊試驗(yàn)與沖擊波形的運(yùn)用狀況。關(guān)鍵詞液壓系統(tǒng)；測試；性能ABSTRACTINOURCOUNTRYUNDERTHEBACKGROUNDOFGREATDEVELOPMENT,FASTDEVELOPMENT,OURNATIONALECONOMYISRISINGINTHEPROCESS,THEDEVELOPMENTOFINDUSTRYBECOMETHEIMPORTANTFORCEINDRIVINGTHEDEVELOPMENTOFECONOMYHYDRAULICTECHNOLOGYINTHEPROCESS,ALSOGETTHELARGERDEVELOPMENTSPACE,HYDRAULICTECHNOLOGYINTHEDOMAINOFINDUSTRYINCHINA,AMONGTHEM,THEHYDRAULICTRANSMISSIONISARELATIVELYNEWTECHNOLOGY,ALTHOUGHONLYASHORTSPANOFDECADESOFDEVELOPMENT,BUTNOWHASBEENLARGELYUSEDINMINING,METALLURGICALMACHINERY,ENGINEERINGMACHINERY,MACHINETOOLSANDVARIOUSMACHINERYANDRELATEDEQUIPMENTSHOCKRESISTANCEASANIMPORTANTPARTOFPRODUCTRELIABILITY,PRODUCTPRODUCERSANDUSERSOFTHEWATCHESNOWIMPACTTESTISATESTPRODUCTSHOCKRESISTANCEABOUTANIMPORTANTMEANSINORDERTOIMPROVETHELEVELOFDETECTIONPRODUCTSSHOCKRESISTANCEOFTHETEST,TOIMPROVEANDPERFECTTHEIMPACTTESTINGMACHINEPERFORMANCEISANIMPORTANTRESEARCHDIRECTIONTHISPAPERMAINLYDESIGNSASHOCKPERFORMANCETESTINGOFTHESPECIMENSTESTRIGTHETESTRIGOFHYDRAULICSYSTEMAREINTRODUCEDANDTHEDESIGNANDWORKINGPRINCIPLEOFMEASUREMENTANDCONTROLSYSTEM,DETERMINETHEMAINPARAMETERSOFTHEELEMENTCHECKINGTHEPERFORMANCEOFHYDRAULICSYSTEMANDHYDRAULICCONTROLSYSTEMDESIGNSTEPS,ANDTHEPROBLEMSSHOULDBEPAIDATTENTIONTOWHENDESIGNTHEHYDRAULICSYSTEMONTHEBASISOFCOMPREHENSIVELITERATUREATHOMEANDABROADTOINTRODUCETHEDEVELOPMENTHISTORYOFHYDRAULICIMPACTTESTINGMACHINE,RESEARCHANDAPPLICATIONSTATUSQUO,ANDINTRODUCESTHEHYDRAULICIMPACTTESTANDTHEAPPLICATIONOFSHOCKWAVEKEYWORDSHYDRAULICSYSTEMTESTPERFORMANCE目錄前言11緒論211課題研究的社會背景、目的和意義2111課題研究的社會背景2112課題研究的目的和意義312國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀3121液壓沖擊試驗(yàn)臺的發(fā)展現(xiàn)狀32沖擊試驗(yàn)臺整體方案設(shè)計821液壓沖擊試驗(yàn)臺的工作原理8211沖擊動力學(xué)基本概念8212液壓沖擊試驗(yàn)臺的數(shù)學(xué)模型822液壓沖擊試驗(yàn)臺設(shè)計預(yù)期成果1023液壓沖擊試驗(yàn)臺主體設(shè)計與實(shí)現(xiàn)10231系統(tǒng)要求10232沖擊頭與立柱的導(dǎo)向設(shè)計11233導(dǎo)向立柱的設(shè)計12234試驗(yàn)臺整體模型的建立與實(shí)現(xiàn)133沖擊試驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)設(shè)計1531沖擊試驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求15311沖擊試驗(yàn)臺的組成15312本設(shè)計實(shí)例的設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求1532工況分析1533液壓缸的典型結(jié)構(gòu)1834確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)19341初選工作壓力19342確定液壓缸的主要尺寸設(shè)計及校核19343計算最大流量2235導(dǎo)向環(huán)的設(shè)計計算23351導(dǎo)向環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)23352導(dǎo)向環(huán)的型式23353導(dǎo)向環(huán)的尺寸不同2436活塞桿導(dǎo)向套25361結(jié)構(gòu)式25362材料25363尺寸配置25364加工要求2637擬定液壓系統(tǒng)原理圖26371設(shè)計思想26372試驗(yàn)臺工作原理2738液壓元件的選擇27381液壓執(zhí)行元件的選擇28382液壓泵的選擇28383原動機(jī)的選型29384液壓控制閥的選擇29385管路的選擇30386確定油箱容積31387蓄能器的選擇31388過濾器的選擇31389液壓油的選擇3139液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算32391系統(tǒng)壓力損失計算32392液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算334測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究3641數(shù)據(jù)采集方案原理設(shè)計36411信號及數(shù)據(jù)采集36412A/D基本概念37413瞬態(tài)沖擊力測量系統(tǒng)38414測試系統(tǒng)方案3842信號采集硬件39421加速度傳感器的選擇39422數(shù)據(jù)采集卡的選擇40423信號調(diào)理及采集觸發(fā)電路415數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)4251信號預(yù)處理42511信號直流分量的消除42512信號的平滑4252濾波器436產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)分析467總結(jié)47致謝48參考文獻(xiàn)49附錄A譯文50附錄B外文文獻(xiàn)54前言沖擊試驗(yàn)臺是指對試樣施加沖擊試驗(yàn)力，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)的材料試驗(yàn)機(jī)。聯(lián)工生產(chǎn)沖擊試驗(yàn)機(jī)分為手動擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)、半自動沖擊試驗(yàn)機(jī)、數(shù)顯沖擊試驗(yàn)機(jī)、微機(jī)控制沖擊試驗(yàn)機(jī)、非金屬沖擊試驗(yàn)機(jī)等?？梢酝ㄟ^替換擺錘體和試件基座，來實(shí)現(xiàn)簡支梁和懸臂梁兩種不同形式的試驗(yàn)。在電子、機(jī)械等制造行業(yè),樣品的制造、運(yùn)輸、搬運(yùn)及其運(yùn)行過程中無到處存在著各種各樣類型、不同程度的碰撞沖擊,因此檢測產(chǎn)品的抗沖擊性能成為反映其質(zhì)量的重要因素,同時也是產(chǎn)品可靠性的重要組成部分。隨著人們對產(chǎn)品的高精度,高可靠性的要求,以及航空航天等行業(yè)發(fā)展的需要,越來越受到人們的重視。與之相應(yīng)的沖擊試驗(yàn)機(jī)也在不斷發(fā)展。本章首先在綜合國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上詳細(xì)說明了沖擊試驗(yàn)臺的歷史發(fā)展、研究和應(yīng)用現(xiàn)狀,并介紹了沖擊試驗(yàn)的運(yùn)用情況,然后根據(jù)參數(shù)進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計，機(jī)械方面設(shè)計，并且對其進(jìn)行驗(yàn)算。本次液壓沖擊試驗(yàn)臺的設(shè)計完成，有利于沖擊試驗(yàn)的進(jìn)行。1緒論11課題研究的社會背景、目的和意義111課題研究的社會背景沖擊是一種非周期性的瞬態(tài)振動,可以看作是一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受到瞬態(tài)載荷的作用,也可以看成能量從外界傳遞到一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的短暫過程沖擊可以看作是振動環(huán)境的一種特例沖擊一般分為簡單沖擊和復(fù)雜沖擊,簡單沖擊,其沖擊幅值隨時間變化的曲線按國際標(biāo)準(zhǔn)可以近似為簡單的幾何圖形,如半正弦矩形波和鋸齒波等復(fù)雜沖擊,其沖擊幅值隨時間變化的曲線呈復(fù)雜的衰減振蕩形狀。沖擊往往會使設(shè)備激起強(qiáng)迫振動和固有頻率響應(yīng),使產(chǎn)品性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到不同程度的損害甚至失效飛機(jī)船舶車輛及各種工程機(jī)械,在其運(yùn)行時經(jīng)常受到?jīng)_擊的作用,對各自的結(jié)構(gòu)性能以及安裝設(shè)備都將產(chǎn)生有害影響。液壓沖擊試驗(yàn)臺用于實(shí)驗(yàn)室模擬產(chǎn)品在實(shí)際使用中，需要承受的沖擊破壞的能力，以此來評定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的抗沖擊能力，并通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。根據(jù)正確評定產(chǎn)品的抗沖擊能力，可有效地提高產(chǎn)品使用的可靠性。用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的方式來模擬包裝運(yùn)輸件在運(yùn)輸、裝卸過程中可能受到的沖擊破壞，由此來評定包裝件在運(yùn)輸過程中受到?jīng)_擊時，包裝的緩沖、減振能否達(dá)到對產(chǎn)品的保護(hù)能力沖擊試驗(yàn)臺。現(xiàn)有國內(nèi)沖擊試驗(yàn)機(jī)主要有擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)、落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)和霍普金森壓桿沖擊試驗(yàn)機(jī)。其中，擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)主要是進(jìn)行材料的沖擊性能檢測，能級較小，一般只有幾百焦耳；金屬落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)測試范圍比較廣，最大的湖南大學(xué)工程結(jié)構(gòu)綜合防護(hù)研究所的重型超高落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，能級可達(dá)到十萬焦耳，速度可達(dá)17M/S；霍普金森壓桿沖擊試驗(yàn)機(jī)主要進(jìn)行小試件的高速沖擊測試，子彈沖擊速度較大，但能級較小。國外比較先進(jìn)的沖擊試驗(yàn)機(jī)當(dāng)屬英國的INSTRON高速沖擊試驗(yàn)機(jī)以及日本島津SHIMADZU沖擊試驗(yàn)機(jī)，兩者都是采用高速電液伺服控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是利用儲能器積蓄高壓液體，然后通過作動器快速釋放來使沖頭短程內(nèi)達(dá)到極高沖擊速度，能夠保持持續(xù)較高的沖擊力和作用速率，但目前兩種沖擊試驗(yàn)機(jī)能級都比較小，最大的INSTRONVHS160/10020型高速沖擊試驗(yàn)機(jī)只有160KN的動態(tài)沖擊力，能量只有48KJ，并且價格昂貴。而沖擊地壓發(fā)生所釋放的能量作用于單個支護(hù)體結(jié)構(gòu)上就高達(dá)幾百萬焦耳，現(xiàn)有的沖擊試驗(yàn)機(jī)均無法滿足煤礦支護(hù)重型設(shè)備和材料的沖擊實(shí)驗(yàn)需求，同時還存在一個問題是這些沖擊試驗(yàn)機(jī)都不能對試件施加靜動結(jié)合加載，與煤礦支護(hù)體所受沖擊地壓的破壞情況有所不同。112課題研究的目的和意義液壓沖擊試驗(yàn)臺是指對試樣施加沖擊試驗(yàn)力，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)的材料試驗(yàn)機(jī)。在機(jī)械、電子等制造行業(yè),產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、搬運(yùn)及其運(yùn)行過程中無處不存在各種不同類型、不同程度的沖擊,因而檢測產(chǎn)品的抗沖擊性能成為反映其質(zhì)量的重要方面,同時也是產(chǎn)品可靠性的重要部分。隨著人們對產(chǎn)品的高精度,高可靠性的要求,以及航空航天等行業(yè)發(fā)展的需要,越來越受到人們的重視。與之相應(yīng)的液壓沖擊試驗(yàn)機(jī)也在不斷發(fā)展。本課題旨在通過搭建一種液壓沖擊試驗(yàn)臺，對被沖擊件進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，最終得出這些被沖擊件在時間范圍內(nèi)的變形量、沖擊能量、沖擊速度之間的關(guān)系，另外，本課題的研究還有如下幾方面的意義首先，本課題在充分考慮功能要求和經(jīng)濟(jì)成本的基礎(chǔ)上，搭建了具有大沖擊能量范圍、高測試精度、數(shù)據(jù)采集分析一體化等諸多優(yōu)點(diǎn)的液壓沖擊試驗(yàn)臺。雖然這種變形的試驗(yàn)臺還有一定的局限性，但是由于液壓沖擊試驗(yàn)臺在我國甚至是國際上也屬于剛剛起步，試驗(yàn)成本極高，且數(shù)據(jù)處于保密狀態(tài)，因而本試驗(yàn)臺具有很高的實(shí)用價值及現(xiàn)實(shí)意義。本試驗(yàn)臺在測試功能上也具有較大的優(yōu)勢，價格方面更是如此。本課題搭建的液壓沖擊試驗(yàn)臺在做一定的擴(kuò)展之后，完全可以進(jìn)行材料學(xué)方面的試驗(yàn)。因此，從現(xiàn)實(shí)需求與經(jīng)濟(jì)角度考慮，本課題的研究都具有重要的意義。同時本試驗(yàn)臺的研究，具有一定的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。12國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀121液壓沖擊試驗(yàn)臺的發(fā)展現(xiàn)狀隨著國外計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和測試技術(shù)的迅猛發(fā)展,許多外國液壓件研發(fā)單位都在積極研發(fā)和檢驗(yàn)。液壓泵試驗(yàn)臺開展工作較早的國家有德國、美國、英國、日本等,如SUNDSTRON公司、力士樂公司和日本制鋼所的柱塞泵效率試驗(yàn)臺等都有用于液壓泵等測試的試驗(yàn)平臺。近幾年,新型液壓測試平臺的發(fā)展特點(diǎn)為高速化、高效率、多樣化、自動化的計算機(jī)輔助測試技術(shù),其中,液壓泵試驗(yàn)臺測試技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),計算機(jī)輔助測試技術(shù)在液壓領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛,并且有更大的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。以機(jī)電液技術(shù)為基礎(chǔ)的液壓泵試驗(yàn)臺是綜合運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、比例控制技術(shù)、集成插裝技術(shù)等高新技術(shù)研制開發(fā)而成的一種綜合試驗(yàn)檢測裝置。測試平臺按照中華人民共和國機(jī)械工業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對各種型號和排量的液壓泵進(jìn)行模擬工況條件下的各種測試,計算機(jī)自動采集各種工況條件下的測試數(shù)據(jù),并且打印報表和特性曲線。液壓泵試驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)主要組成部分有液壓系統(tǒng)油路、傳感器、采集卡、計算機(jī)等。其中,液壓系統(tǒng)部分根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計,由于該部分基本已成型,最近幾年,主要在系統(tǒng)的自動化和比例控制方面進(jìn)行研究。液壓技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,目前主要靠現(xiàn)有的技術(shù)來改進(jìn)和不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域,為了滿足今后對液壓技術(shù)的要求,主要的研究方向集中在,高效節(jié)能、減少污染和機(jī)電一體化與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的相關(guān)技術(shù),因此在未來的一段時間內(nèi),試驗(yàn)臺的研究主要的集中在運(yùn)用各種技術(shù)不斷提高試驗(yàn)臺的測試系統(tǒng)的性能,節(jié)約能源,減少污染,展開綜合應(yīng)用研究等方面。在機(jī)械、電子等制造行業(yè),產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、搬運(yùn)及其運(yùn)行過程中無處不存在各種不同類型、不同程度的沖擊,因而檢測產(chǎn)品的抗沖擊性能成為反映其質(zhì)量的重要方面,同時也是產(chǎn)品可靠性的重要部分。隨著人們對產(chǎn)品的高精度,高可靠性的要求,以及航空航天等行業(yè)發(fā)展的需要,越來越受到人們的重視。與之相應(yīng)的沖擊試驗(yàn)機(jī)也在不斷發(fā)展。以試驗(yàn)機(jī)力脈沖發(fā)生器的發(fā)展為標(biāo)志,沖擊試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段。第一階段是早期以橡膠、氈墊、彈簧等作為力脈沖成形器的機(jī)械式?jīng)_擊機(jī)。這類沖擊試驗(yàn)機(jī)的自動化程度往往較低,只能產(chǎn)生單一波形類型。第二階段則是以自動控制理論的發(fā)展,自動化設(shè)備的興起,新材料的發(fā)展為基礎(chǔ),以使用特制材料與液壓或氣動控制結(jié)合為特征的力脈沖發(fā)生器作為緩沖器,不同的脈沖發(fā)生器對應(yīng)不同波形,這種力脈沖發(fā)生器精確度比較高,性能也比較穩(wěn)定。第三階段是上個世紀(jì)八十年代末以來,隨著計算機(jī)應(yīng)用與集成電子技術(shù)的快速發(fā)展,以能在一臺緩沖器上產(chǎn)生多種力脈沖波形的智能化力脈沖發(fā)生器為特征,并輔以高度自動化的控制以及數(shù)據(jù)分析設(shè)備的新型沖擊試驗(yàn)機(jī)。這種沖擊試驗(yàn)機(jī)現(xiàn)在正逐步替代第二代沖擊臺,并廣泛流行。這些產(chǎn)品主要有美國MTS公司生產(chǎn)的886系列沖擊試驗(yàn)機(jī)、美國AVCO公司生產(chǎn)的SM系列沖擊試驗(yàn)機(jī)、日本吉田精機(jī)株式會社生產(chǎn)的ASQ系列沖擊試驗(yàn)機(jī)LANSMONT公司機(jī)械式,跌落式?jīng)_擊臺、美國TEAM公司的振動沖擊臺等?？偟膩砜?由于美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)在沖擊試驗(yàn)方面的研究以及在沖擊試驗(yàn)臺的研制上都比我國開展的早,所以他們的研發(fā)水平都高于我國的現(xiàn)有水平。如圖11A美國LANSMONT公司的機(jī)械式?jīng)_擊臺系列因其工作臺面有較高的共振頻率而確保了沖擊脈沖的清晰度,而且它的較大的導(dǎo)柱、端面軸承,、剛性工作臺面、整塊式的鋼制臺基都是以滿足最大的硬度要求和使用壽命來設(shè)計的。它精密的沖擊波形發(fā)生器結(jié)構(gòu)能保證準(zhǔn)確的沖擊波形,光學(xué)位移傳感器使試驗(yàn)的跌落高度和沖擊觸發(fā)的位置得到保證該系列的沖擊機(jī)不是按通常的方式用毛氈作緩沖墊,而是使用了特別的緩沖墊材料,這大大減少了導(dǎo)致沖擊脈沖響應(yīng)譜低頻區(qū)域歪曲的脈沖毛刺,由這些脈沖變形導(dǎo)致的高頻噪聲也被減少了二到五成,然而這些緩沖墊材料需要選擇和配置一致,并定期更換。日本吉田精機(jī)株式會社是典型的日本為數(shù)不多的試驗(yàn)機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠家之一,（A）B圖11沖擊試驗(yàn)臺（A）機(jī)械式?jīng)_擊臺；（B）沖擊試驗(yàn)機(jī)FIG11IMPACTTESTINGRIGAMECHANICALIMPACTTESTRIGBIMPACTTESTINGMACHINE它的沖擊試驗(yàn)機(jī)在日本是最具代表性的,如圖11B為其中MDST系列能產(chǎn)生兩種波形梯形波與半正弦波脈沖。可作包裝貨物的等效跌落實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)條件的設(shè)定與自動控制都是利用計算機(jī)與控制裝置自動化操作?？勺鞫囝l的加速度測量與各種分析合成,SRS,SR,損傷邊界線圖等。采取控制策略來防止再次沖擊,它具有高剛性的試品安裝臺。該系列是其公司產(chǎn)品中較先進(jìn)的一款沖擊機(jī)而它的鋸齒形發(fā)生器則是由傳統(tǒng)的方法產(chǎn)生,用帶有錐形頂端的圓柱形錯墊來作力脈沖發(fā)生器,半正弦波和梯形波則是采用特制專利材料作為力脈沖成形器,并用高壓氣缸控制波形的變化,使之達(dá)到?jīng)_擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。圖12西北機(jī)器廠的Y52系列沖擊臺FIG12Y52IMPACTTESTINGRIGFROMNORTHWESTMANUFACTURINGCOMPANY我國國內(nèi)也有不少企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)和研制各種類型的沖擊試驗(yàn)機(jī)。雖然這些沖擊試驗(yàn)機(jī)在某些結(jié)構(gòu)形式、局部裝備方面不盡相同,但多數(shù)廠家和研究機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品和成果是第二代的沖擊臺,能產(chǎn)生的波形比較單一,即以橡膠、液壓氣動來提供緩沖波形。這些廠家和研究機(jī)構(gòu)如蘇州試驗(yàn)儀器廠,蘇州新區(qū)東菱振動試驗(yàn)儀器有限公司,無錫市蘇威試驗(yàn)設(shè)備有限公司,沈陽水利工程研究所等。蘇州試驗(yàn)儀器總廠的CP系列沖擊臺雖然能對不同質(zhì)量大小的產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn),而其緩沖器只能產(chǎn)生半正弦波形。蘇州新區(qū)東菱振動試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)的SH一200型沖擊臺可產(chǎn)生半正弦波和梯形波。但目前我國也有少數(shù)廠家仿造研制了能產(chǎn)生多種波形的力脈沖發(fā)生器以及用它裝備的沖擊試驗(yàn)機(jī)。西北機(jī)器廠的Y52系列沖擊臺能產(chǎn)生滿足國標(biāo)、國軍標(biāo)、以及美軍標(biāo)的電工電子產(chǎn)品沖擊標(biāo)準(zhǔn)的波形,如圖12,是目前我國國產(chǎn)試驗(yàn)機(jī)中較先進(jìn)的一個系列。其提升系統(tǒng)在液壓缸的作用下使工作臺提升到設(shè)定跌落高度。導(dǎo)向系統(tǒng)能保證沖擊系統(tǒng)有足夠的橫向自由度,限制橫向加速度在規(guī)定的范田內(nèi)。支承系統(tǒng)主要起緩沖作用,以取代需要用戶建造的專用地基。多種脈沖波形發(fā)生器能夠產(chǎn)生用戶需要的半正弦波、后峰鋸齒波和梯形波三種沖擊波形,是沖擊試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵部件。增壓制動系統(tǒng)控制工作臺的提升和回跳。電氣測量控制系統(tǒng)采用微電子技術(shù),控制沖擊臺的動作順序,并測量分析沖擊臺的沖擊信號,可打印沖擊臺面的加速度波形等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及參量。該產(chǎn)品由于在關(guān)鍵部件沖擊脈沖觸發(fā)器方面實(shí)現(xiàn)了在一臺機(jī)器上試驗(yàn)多種波形,設(shè)計目標(biāo)是達(dá)到國際上第三代沖擊試驗(yàn)機(jī)的水平。正弦波力脈沖是靠閉式橡膠作為成形器來產(chǎn)生,鋸齒波是用的鉛塊作沖擊墊來產(chǎn)生,梯形波的產(chǎn)生也是用橡膠墊結(jié)合高壓氣缸來觸發(fā)和控制。從現(xiàn)有的國內(nèi)文獻(xiàn)來看,國內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)都在沖擊機(jī)的基本原理、力學(xué)模型、設(shè)計方法等方面作了探索與實(shí)踐,所設(shè)計的沖擊機(jī)在正弦波形上能產(chǎn)生滿足國標(biāo)、IEC、國軍標(biāo)或美軍標(biāo)的沖擊試驗(yàn)機(jī),但是在沖擊機(jī)的核心部件力脈沖發(fā)生器梯形波、后峰鋸齒波方面的解決方法雖然也曾探索過采用液壓小孔節(jié)流,并采取氣液結(jié)合的控制方式,但是現(xiàn)有的研究成果顯示其還存在以下不足一、波形超差嚴(yán)重、調(diào)節(jié)不便二、只能產(chǎn)生一種峰值、脈寬的波形,不能按照需求任意選擇三、調(diào)節(jié)不便。因此要解決現(xiàn)有沖擊波形成形器存在的問題,并降低沖擊試驗(yàn)機(jī)的成本,需要研制性能更好、價格較低的新型沖擊脈沖成形器。122沖擊試驗(yàn)的研究普通沖擊試驗(yàn)?zāi)軌驕y出的沖擊功，在材料生產(chǎn)和加工工藝過程及機(jī)器零部件的檢驗(yàn)上總結(jié)了許多經(jīng)驗(yàn)，它成功地被應(yīng)用在以下幾個方面1沖擊功對被試材料的宏觀缺陷、顯微組織上的差別等異常敏感，一直以來有效的利用在檢定鋼材的質(zhì)量和鑒定冶金、加工和熱處理步驟的正確性，由此來控制和穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量；2因?yàn)闆_擊功對隨溫度變化的鋼材產(chǎn)生的韌脆轉(zhuǎn)變相對敏感，所以被用來測定鋼材韌脆轉(zhuǎn)變的趨勢和轉(zhuǎn)變溫度。3沖擊試驗(yàn)對被試件的缺口異常的敏感，所以經(jīng)常用來評定金屬受到大能量沖擊的缺口敏感性；4近些年常用沖擊試驗(yàn)來評測鋼材的沖擊功，確定鋼材的時效敏感性；5由于沖擊試驗(yàn)臺設(shè)備較簡易，試樣加工容易，試驗(yàn)時間較短等優(yōu)點(diǎn)，所以在配合其它試驗(yàn)方法使用也引起了人們的注重。例如，斷裂韌性與沖擊功的關(guān)系上，建立了許多經(jīng)驗(yàn)公式。隨著科學(xué)和技術(shù)的快速發(fā)展，特別是自動化、計算機(jī)和光電技術(shù)的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了數(shù)字化沖擊試驗(yàn)臺的發(fā)展。不僅提高了力和位移測量的精確度，使沖擊試驗(yàn)技術(shù)從落后狀態(tài)迅速進(jìn)入了先進(jìn)技術(shù)行列。從只能定性測定物理意義不是太明確的沖擊功，走向了定量測量而且具有使用價值的裂紋形成功和裂紋擴(kuò)展在沖擊過程中各項(xiàng)指標(biāo)變化的許多參數(shù)。這些反映材質(zhì)抗沖擊性能的指標(biāo)將成為以后的沖擊性能指標(biāo)，為沖擊試驗(yàn)臺的發(fā)展開創(chuàng)美好的發(fā)展前景。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施和深刻理解，必然會在許多方面取得更大的研究成果。沖擊試驗(yàn)是材料學(xué)領(lǐng)域內(nèi)比較廣泛使用的一種分析手段。在航天、航空、兵器、電子、動力、車輛、包裝等行業(yè)都具有重要的地位。市場上目前所存在的沖擊試驗(yàn)設(shè)備主要是服務(wù)于包裝產(chǎn)品的測試，鋼鐵產(chǎn)品的測試。就類型上來講，其主要又分為兩大類一類是擺錘型沖擊試驗(yàn)機(jī)，利用擺錘在一定高度下落過程中所具有的能量去沖擊目標(biāo)試件；另一類是落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，利用錘體自由落體的能量去沖擊目標(biāo)試件。在沖擊能量方面，市場現(xiàn)有產(chǎn)品都主要集中于幾百焦耳至幾千焦耳的小能量范圍，個別達(dá)到萬焦以上能量的設(shè)備也是需要定制的。在本課題研究的過程中，曾對國內(nèi)材料試驗(yàn)機(jī)做過市場考察，目前威海試驗(yàn)機(jī)廠以及深圳新三思集團(tuán)可以生產(chǎn)能量在30000J左右的沖擊試驗(yàn)機(jī)。市場上的試驗(yàn)臺架多數(shù)采用氣動式，加載精確平穩(wěn)，缺點(diǎn)是占地大，成本較高，且由于有龐大的動力裝置與氣體管道，造成日常維護(hù)不便。其一般的落錘下落都有立柱定位，圓形立柱導(dǎo)套精度高，剛度大，但質(zhì)量太大，結(jié)構(gòu)笨重。2沖擊試驗(yàn)臺整體方案設(shè)計21液壓沖擊試驗(yàn)臺的工作原理211沖擊動力學(xué)基本概念沖擊是系統(tǒng)受到了瞬時沖擊時，它的力、位移、速度或加速度會發(fā)生突然變化的現(xiàn)象。沖擊是振動的一種特殊狀態(tài)，它與一般狀態(tài)的振動不同，具有自己獨(dú)特的特點(diǎn)1沖擊過程是瞬態(tài)的，持續(xù)時間較短暫；2沖擊是驟然的、劇烈的能量釋放、能量傳遞和轉(zhuǎn)換過程；3沖擊激勵往往是非周期的，其頻譜是連續(xù)的，沖擊過程一次性完成，不呈現(xiàn)周期性；4系統(tǒng)在沖擊作用下所產(chǎn)生的運(yùn)動為瞬態(tài)運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)與沖擊持續(xù)時間及系統(tǒng)的固有周期有關(guān)。從理論分析角度看，沖擊運(yùn)動就是系統(tǒng)受到一種短暫的脈沖、階躍或其它瞬態(tài)的非周期激勵下的響應(yīng)。沖擊響應(yīng)引起的系統(tǒng)振動能夠很快消失，但它引起的最大應(yīng)力或位移卻可能使系統(tǒng)損壞。沖擊動力學(xué)過程是一系列隨時間變化的動態(tài)過程。理想的規(guī)則沖擊載荷波形主要有矩形、半正弦、梯形、三角形、鋸齒波等。但在工程實(shí)踐中，沖擊激勵的時域波形可能是非規(guī)則的，但是可以用理想的規(guī)則形狀來表示某些特定的沖擊。針對不同的沖擊載荷波形沖擊形式，系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)也不同，系統(tǒng)的響應(yīng)主要取決于沖擊載荷脈沖的峰值、持續(xù)時間及波形形狀。212液壓沖擊試驗(yàn)臺的數(shù)學(xué)模型根據(jù)方案的功能要求，最終對試驗(yàn)結(jié)果的分析涉及到的物理量有瞬態(tài)沖擊力、瞬態(tài)速度、瞬態(tài)位移以及沖擊能。由于沖擊試驗(yàn)屬于破壞性較強(qiáng)的試驗(yàn)過程，所以測量方式必須為非接觸式。綜合考慮各個方面的因素，選定以加速度量為基本測量目標(biāo)。由加速度信號，可以得到瞬態(tài)沖擊載荷（21）TAGMTP式中瞬態(tài)壓縮載荷N；TP重錘質(zhì)量KG；M測得的瞬態(tài)加速度；TASM2/G重力加速度（。/當(dāng)不考慮重物與導(dǎo)軌之間的摩擦?xí)r，落錘沖擊試件的瞬間接觸速度可按自由落體來計算。例如國外有人設(shè)計的落錘動態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)采用了每秒20002500幀的高速攝像機(jī)，發(fā)現(xiàn)測得的落錘與試件接觸速度同自由落體計算得到的速度非常的相近，誤差小于5，這說明在下落過程中落錘與導(dǎo)軌之間的摩擦和小的撞擊的能量損失可以忽略不計。因此在以上瞬態(tài)力的計算過程中將這一部分忽略。對加速度進(jìn)行一次和二次積分，可獲得相應(yīng)的瞬態(tài)速度和瞬態(tài)位移（22）TDAVT0（23）TSTS0式中初始沖擊速度M/S；0V初始壓縮位移M；S瞬態(tài)速度M/S；TV瞬態(tài)位移M。S結(jié)合式32和式33，可得到載荷位移歷程。對載荷位移曲線進(jìn)行積SPSP分可得試件吸收的沖擊能（24）LDSPE0對于不同材料、不同結(jié)構(gòu)的薄壁梁，能量吸收能力可以由破壞單位質(zhì)量材料或結(jié)構(gòu)壓碎破壞部分所吸收的能量來度量，稱為“比吸能”（25）/LAES式中，A為薄壁梁的橫截面積，為材料的平均密度。22液壓沖擊試驗(yàn)臺設(shè)計預(yù)期成果（1）理論沖擊力輸出值35200噸，沖擊行程500MM，滿行程沖擊力衰減50工作壓力/MPA2300VRE537油在管路中呈紊流流動狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為250164按式求得沿程壓力損失為21VPDLMPA008MPA10629284508316P2局部壓力損失局部壓力損失包括通過管路中彎管和管接頭等處的管路局部壓力損失，以及通P2過控制閥的局部壓力損失。其中管路局部壓力損失相對來說小的多，故主要計算通P3過控制閥的局部壓力損失。MPA072MPA2304507423由以上計算結(jié)果可求得快速沖擊時泵到液壓缸之間總的壓力損失為（008072）MPA080MPAP泵的出口壓力為P10508MPA113MPA由計算結(jié)果看，大小泵的實(shí)際出口壓力距泵的額定壓力還有一定的裕度，所選泵合適。392液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算1）計算發(fā)熱功率液壓系統(tǒng)的功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量。按下式計算其發(fā)熱功率。（320）PCRH對本系統(tǒng)來說，是整個工作循環(huán)中泵的輸入功率。即PR（321）ZIIIIRTQT1計算得泵的輸入功率為15KW系統(tǒng)輸出功率按下式求系統(tǒng)的輸出功率為（322）11MJJWIINIWICTTSFPT計算得泵的輸出功率為4KW總的發(fā)熱功率為（154）KW11KWHR2）計算散熱功率前面初步求得油箱的有效容積為22，按V08ABH求得油箱各邊M3之積275ABH38023取A275M,B、H分別為1M。根據(jù)下式求得油箱散熱面積為181（2751）15275109ABAT51822油箱的散熱功率為（223）TATKPHC式中油箱散熱系數(shù)，查表，取16KTT2/MW油箱與環(huán)境溫度之差，取35。T表37油箱散熱系數(shù)TTAB26TANKOFCOEFFICIENTOFHEATTRANSFER冷卻條件KT通風(fēng)條件很差89通風(fēng)條件良好1517用風(fēng)扇冷卻23循環(huán)水強(qiáng)制冷卻110170KW61KW1為阻帶。與巴特沃茲逼近特性相比，這種特性雖然在CC通帶內(nèi)有起伏，但對同樣的N值在進(jìn)行阻帶以后衰減陡峭，更接近理想情況；2在截至頻率點(diǎn)處，其衰減不一定是下降3DB，而是按來計算C21圖52濾波子程序FIG52SIGNALSMOOTHINGSUBROUTINE（3）值越小，通帶起伏越小，截至頻率點(diǎn)衰減的分貝值也越小，但進(jìn)入阻帶后衰減特性變化緩慢。利用LABVIEW實(shí)現(xiàn)這一功能的框圖程序如圖52所示。在該程序中，LOWCUTOFFFREQVI模塊是濾波器的截至頻率，截至頻率的選擇需要在濾波的過程中調(diào)試，根據(jù)不同的截至頻率得到的圖像，判斷出最佳的截至頻率，進(jìn)而更好的進(jìn)行濾波，得到最優(yōu)的數(shù)據(jù)。6產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)分析產(chǎn)品設(shè)計即是對產(chǎn)品造型，結(jié)構(gòu)和功能等方面進(jìn)行綜合性的設(shè)計，以便生產(chǎn)制造出符合人們需要的實(shí)用，經(jīng)濟(jì)，美觀的產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計是與生產(chǎn)方式緊密聯(lián)系的設(shè)計，是達(dá)成最合目的的，實(shí)用的具有美感的系統(tǒng)化設(shè)計。本文設(shè)計的液壓沖擊試驗(yàn)臺具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，成本低，安全性高等優(yōu)勢，雖然成本不高，但是產(chǎn)品的功能卻大大的提高。物美價廉，使用壽命長，安全性能好，是保證產(chǎn)品具有良好市場競爭力的關(guān)鍵。7總結(jié)本文主要是提出并研究了新型的液壓沖擊試驗(yàn)臺。論文在查閱和分析國內(nèi)外現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的跌落式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,針對目前主流沖擊試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品存在的局限,提出了由蓄能器一閥一液壓缸構(gòu)成的電液控制沖擊試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)的新型結(jié)構(gòu)。在分析了沖擊試驗(yàn)中力脈沖產(chǎn)生的過程和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了閥控缸系統(tǒng)工作過程中活塞運(yùn)動的速度、位移、加速度、最高極限速度的計算公式。建立了大流量控制閥、蓄能器一閥一液壓缸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型,總結(jié)出結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作條件參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律,優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。并對影響大流量控制閥動態(tài)特性的重要因素液動力從其產(chǎn)生機(jī)理、計算方法、對系統(tǒng)的干擾作用方面進(jìn)行了分析,探討了一種液動力的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)歸納起來本論文的主要研究工作和成果有以一下兒點(diǎn)1、充分查閱和歸納了目前國內(nèi)外在沖擊試驗(yàn)機(jī)研制,沖擊試驗(yàn)研究方面的研究成果和研究動態(tài)。分析了目前常用沖擊試驗(yàn)臺的成功經(jīng)驗(yàn)和缺陷。在此基礎(chǔ)上綜合本所的技術(shù)優(yōu)勢。2、優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計,對沖擊試驗(yàn)臺進(jìn)行整體方案設(shè)計3、沖擊試驗(yàn)臺的液壓系統(tǒng)設(shè)計。4、測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究。5、數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)致謝本論文是在導(dǎo)師翟建華老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師以他正直的為人,淵陣的知識、富有創(chuàng)造力的思維和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)鹼給予我深刻的啟迪,在畢業(yè)設(shè)計期間的學(xué)習(xí)、科研和生活中都受益非淺,使我在實(shí)踐中得到了極大的鍛煉,并將對我影響終生。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、扎實(shí)勤勉的工作態(tài)度和誨人不倦的高尚品德,時刻激勵著我刻苦學(xué)習(xí)、認(rèn)真完成科研工作在此向翟老師致以深深的感謝和崇高的敬意。謹(jǐn)向在百忙之中抽出寶貴時間評審我論文的專家、學(xué)者致以由衷的敬意。在本課題研究過程中得到了老師及同學(xué)的大力幫助。在此深表感謝學(xué)習(xí),科研,生活中幫助和支持我的同學(xué)和朋友們。參考文獻(xiàn)1編輯委員會振動與沖擊手冊,第二卷國防工業(yè)出版社199262液壓傳動與控制設(shè)計秦大同謝里陽主編化學(xué)工業(yè)出版社3液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計張利平化學(xué)工業(yè)出版社4呂平華100KG沖擊試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計分析與計算試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)19955仇雪琴,一種新穎的沖擊試驗(yàn)設(shè)備環(huán)境技術(shù)19976何清華行程可調(diào)式液壓沖擊機(jī)構(gòu)的研究鑿巖機(jī)械氣動7唐思鶴液壓缸緩沖裝置設(shè)計的探討液壓與氣動8路雨樣等液壓氣動技術(shù)手冊機(jī)械工業(yè)出版社,200219曹培起液壓缸北京科學(xué)技術(shù)出版社1987,610王運(yùn)敏主編中國采礦設(shè)備手冊下科學(xué)出版社,2007911成大先機(jī)械設(shè)計手冊第五版M化學(xué)工業(yè)出版社2008412李壯云液壓元件與系統(tǒng)M機(jī)械工業(yè)出版社,2012613毛君,吳常田,謝苗淺談采煤機(jī)的發(fā)展及趨勢J中國工程機(jī)械學(xué)報，2007，5224024214STRINGER,JOHNHYDRAULICSYSTEMANALYSISJTHEMACMILLANPRLTD197615DUQIANGWUMODELINGANDEXPERIMENTALEVALUATIONOFALOADSENSINGANDPRESSURECOMPENSATEDHYDRAULICSYSTEMPHDTHESISJ，UNIVERSITY0FSASKATCHEWAN,CANADA,2003,616黃宗益,李興華,陳明液壓傳動的負(fù)載敏感和壓力補(bǔ)償J專題綜述,20045256附錄A譯文液壓系統(tǒng)一般僅有以下三種基本方法傳遞動力電氣、機(jī)械和液壓。大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際上是將三種方法組合起來而得到最有效的最全面的系統(tǒng)。為了合理地確定采取哪種方法，重要的是了解各種方法的顯著特征。例如液壓系統(tǒng)在長距離上比機(jī)械系統(tǒng)更能經(jīng)濟(jì)地傳遞動力。然而液壓系統(tǒng)與電氣系相比，傳遞動力的距離較短。液壓傳動有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛的應(yīng)用，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械，壓力機(jī)械，機(jī)床等；應(yīng)用機(jī)械設(shè)備工程機(jī)械，建筑機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，汽車等；鋼鐵行業(yè)的冶金機(jī)械，起重機(jī)械，還有軋輥調(diào)整裝置等；水利工程中的控制閘門裝置，河床升降裝置，橋梁和其他操作機(jī)構(gòu)；發(fā)電廠高速渦輪裝置，核電站等；船舶甲板用的起重機(jī)械（絞車），船頭門，艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。特殊技術(shù)的天線控制裝置，測量浮標(biāo)，升降旋轉(zhuǎn)舞臺；軍用的火炮操縱裝置，船舶減搖裝置，飛行器仿真，飛機(jī)起落架收放裝置和方向舵控制裝置和其他設(shè)備。液壓系統(tǒng)的作用為通過改變壓強(qiáng)增大作用力。一個液壓系統(tǒng)的好壞取決于系統(tǒng)設(shè)計的合理性、系統(tǒng)元件性能的優(yōu)劣，系統(tǒng)的污染防護(hù)和處理，而最后一點(diǎn)尤為重要。近年來我國國內(nèi)液壓技術(shù)有很大的提高，不再單純地使用國外的液壓技術(shù)進(jìn)行加工。一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件（附件）和液壓油。動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件如液壓缸和液壓馬達(dá)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動?？刂圃锤鞣N液壓閥在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥安全閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。液壓系統(tǒng)的作用是幫助人類工作，主要通過執(zhí)行元件將壓力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動。液壓原理它由兩個不同大小的缸體充滿了水或油。充滿水的稱為“水壓機(jī)”，充滿油的稱為“液壓機(jī)”。兩個液缸每個都有一個可動的活塞，如果在小活塞上加點(diǎn)壓力，根據(jù)帕斯卡定律，小活塞的壓力通過液體的壓力傳遞到大活塞，頂端的活塞將前進(jìn)很長的距離?；拘』钊臋M截面積為S1，外加一個小活塞上一個向下的力F1。因此，小活塞對液體的壓強(qiáng)PF1/S1的，可以在所有方向上傳輸同樣大小。通過大活塞的壓力也為P。如果大活塞的橫截面積為S2，活塞的壓強(qiáng)P向上的壓力F2PS2，橫截面積是小活塞的幾倍，加給小活塞小的力，活塞會有大的壓力，由此用液壓機(jī)壓制膠合板，油，提起重物，鍛造煉鋼。液壓系統(tǒng)成功而又廣泛使用的秘密在于它的通用性和易操作性。液壓動力傳遞不會像機(jī)械系統(tǒng)那樣受到機(jī)器幾何形體的制約，另外，液壓系統(tǒng)不會像電氣系統(tǒng)那樣受到材料物理性能的制約，它對傳遞功率幾乎沒有量的限制。例如，一個電磁體的性能受到鋼的磁飽和極限的限制，相反，液壓系統(tǒng)的功率僅僅受材料強(qiáng)度的限制。企業(yè)為了提高生產(chǎn)率將越來越依靠自動化，這包括遠(yuǎn)程和直接控制生產(chǎn)操作加工過程和材料處理等。液壓動力之所以成為自動化的重要組成部分，是因?yàn)樗腥缦轮饕乃姆N優(yōu)點(diǎn)1控制方便，精確通過操作一個簡單的操縱桿和按鈕，液壓系統(tǒng)的操作者便能立即起動、停止、加減速和能提供任意功率、位置精度為萬分之一英寸的位置控制力。一個使飛機(jī)駕駛員升起和落下起落架的液壓系統(tǒng)，當(dāng)飛行員向某方向移動控制閥，壓力油流入液壓缸的某一腔從而降下起落架。飛行員向相反方向移動控制閥，允許油液進(jìn)入液壓缸的另一腔來收起落架。2增力，一個液壓系統(tǒng)沒有使用笨重的齒輪、滑輪杠桿就能簡單有效地將不到一盎司的力放大產(chǎn)生兒上百噸力的輸出。3恒力或恒扭矩，只有液壓系統(tǒng)能提供不隨速度變化而變化的恒力或恒扭矩，它可以驅(qū)動對象從每小時移動幾英寸到每分鐘幾百英寸從每小時幾轉(zhuǎn)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)。4簡便、安全、經(jīng)濟(jì)，總的來說，液壓系統(tǒng)比機(jī)械或電氣系統(tǒng)使用更少的運(yùn)動部件，因此，它們運(yùn)行與維護(hù)簡便。這使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠。例如一種用于車輛上的新型動力轉(zhuǎn)向控制裝置己淘汰其他類型的轉(zhuǎn)向動力裝置，該轉(zhuǎn)向部件中包含有人力操縱方向控制閥和分配器。因?yàn)檗D(zhuǎn)向部件是全液壓的，沒有萬向節(jié)、軸承、減速齒輪等機(jī)械連接，這使得系統(tǒng)簡單緊湊。另外，只需輸入很小的扭矩就能產(chǎn)生滿足極惡劣工作條件所需的控制力這對操作空間限制而需要小方向盤的場合很重要，這也是減輕操作者疲勞所必需的。液壓系統(tǒng)的其他優(yōu)點(diǎn)包括雙向運(yùn)動、過載保護(hù)和無級變速控制，在已有的任何動力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)亦具有最大的單位質(zhì)量功率比。液壓系統(tǒng)也有三個弱點(diǎn)1由于傳動介質(zhì)（液壓油）流動的過程中部分位置流速不同，導(dǎo)致液體內(nèi)部出現(xiàn)摩擦，同時液體與管道內(nèi)壁也有摩擦，這都是液壓油溫度升高的原因。溫度過高會導(dǎo)致更多的內(nèi)部和外部的泄漏，減少其機(jī)械效率。同時由于較高的溫度，液壓油會膨脹。導(dǎo)致可壓縮增大，使操作不能很好的控制傳輸。解決方法高溫是液壓系統(tǒng)的自身問題，只能最大減輕不能根除。使用質(zhì)量更好的液壓油，液壓管的布局盡量避免出現(xiàn)彎曲，使用高品質(zhì)的管材和管件，液壓閥等。2液壓系統(tǒng)的震動也是弱點(diǎn)之一。由于液壓油在管道中流動的高速沖擊和控制閥的打開關(guān)閉的過程中的影響是系統(tǒng)振動的原因。強(qiáng)烈震動會導(dǎo)致系統(tǒng)的控制動作錯誤，也會使系統(tǒng)中一些更復(fù)雜精密設(shè)備出現(xiàn)錯誤，從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決方案液壓管應(yīng)該是固定的，以避免急彎。為了避免頻繁流動方向的變化，無法避免時應(yīng)將減震措施應(yīng)該做到最好。整個液壓系統(tǒng)應(yīng)具有良好的減振措施，同時避免在系統(tǒng)外部振蕩器的影響。3液壓系統(tǒng)有內(nèi)泄露和外泄露，內(nèi)泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)中的泄露過程，如液壓活塞缸的泄漏，控制閥滑閥與閥體之間的泄漏，如兩側(cè)。內(nèi)泄漏雖然沒有液壓油的損失，但是由于泄露，已經(jīng)確定的控制動作會受到影響，直至系統(tǒng)故障。外泄露是指發(fā)生在系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的泄露。液壓油直接泄露到環(huán)境中，除了會影響工作環(huán)境，沒有足夠的動力將導(dǎo)致系統(tǒng)故障。液壓油泄露到環(huán)境中也有火災(zāi)的危險。解決方案使用質(zhì)量更好的密封件，以提高設(shè)備的加工精度。在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染機(jī)器和環(huán)境，甚至引起機(jī)械操作失靈及設(shè)備人身事故。內(nèi)漏會引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達(dá)不到所需要的工作壓力，甚至不能進(jìn)行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進(jìn)一步導(dǎo)致泄漏。因此，密封件和密封裝置是液壓設(shè)備的一個重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個重要指標(biāo)。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。附錄B外文文獻(xiàn)HYDRAULICSYSTEMTHEREAREONLYTHREEBASICMETHODSOFTRANSMITTINGPOWERELECTRICAL，MECHANICALANDFLUIDPOWERMOSTAPPLICATIONSACTUALLYUSEACOMBINATIONOFTHETHREEMETHODSTOOBTAINTHEMOSTEFFICIENTOVERALLSYSTEMTOPROPERLYDETERMINEWHICHPRINCIPLEMETHODTOUSE。ITISIMPORTANTTOKNOWTHESALIENTFEATURESOFEACHTYPEFOREXAMPLE，F(xiàn)LUIDSYSTEMSCALLTRANSMITPOWERMOREECONOMICALLYOVERGREATERDISTANCESTHANCANMECHANICALTYPESHOWEVER。FLUIDSYSTEMSARERESTRICTEDTOSHORTERDISTANCESTHANAREELECTRICALSYSTEMSHYDRAULICTRANSMISSIONTHEREAREMANYOUTSTANDINGADVANTAGES,ITISWIDELYUSED,SUCHASGENERALINDUSTRIALUSEOFPLASTICSPROCESSINGMACHINERY,THEPRESSUREOFMACHINERY,MACHINETOOLS,ETCOPERATINGMACHINERYENGINEERINGMACHINERY,CONSTRUCTIONMACHINERY,AGRICULTURALMACHINERY,AUTOMOBILES,ETCIRONANDSTEELINDUSTRYMETALLURGICALMACHINERY,LIFTINGEQUIPMENT,SUCHASROLLERADJUSTMENTDEVICECIVILWATERPROJECTSWITHFLOODCONTROLANDDAMGATEDEVICES,BEDLIFTSINSTALLATIONS,BRIDGESANDOTHERMANIPULATIONOFINSTITUTIONSSPEEDTURBINEPOWERPLANTINSTALLATIONS,NUCLEARPOWERPLANTS,ETCSHIPFROMTHEDECKHEAVYMACHINERYWINCH,THEBOWDOORS,BULKHEADVALVE,STERNTHRUSTER,ETCSPECIALANTENNATECHNOLOGYGIANTWITHCONTROLDEVICES,MEASUREMENTBUOYS,MOVEMENTSSUCHASROTATINGSTAGEMILITARYINDUSTRIALCONTROLDEVICESUSEDINARTILLERY,SHIPANTIROLLINGDEVICES,AIRCRAFTSIMULATION,AIRCRAFTRETRACTABLELANDINGGEARANDRUDDERCONTROLDEVICESANDOTHERDEVICESTHEROLEOFTHEHYDRAULICSYSTEMTOINCREASETHEFORCEBYCHANGINGTHEPRESSUREAHYDRAULICSYSTEMISGOODORBADDEPENDSONTHESYSTEMDESIGNISREASONABLE,THEMERITSOFTHEPERFORMANCESYSTEMCOMPONENTS,SYSTEM,POLLUTIONPREVENTIONANDTREATMENT,WHILETHELASTPOINTISPARTICULARLYIMPORTANTINRECENTYEARS,CHINASDOMESTICHYDRAULICTECHNOLOGYHASGREATLYIMPROVED,NOTSIMPLYUSINGHYDRAULICTECHNOLOGYFROMABROADFORPROCESSINGACOMPLETEHYDRAULICSYSTEMCONSISTSOFFIVEPARTS,NAMELY,POWERCOMPONENTS,THEIMPLEMENTATIONOFCOMPONENTS,CONTROLCOMPONENTS,AUXILIARYCOMPONENTSANNEXANDTHEHYDRAULICOILTHEROLEOFDYNAMICCOMPONENTSISTHEORIGINALMOTIVATIONOFTHEMECHANICALENERGYINTOFLUIDPRESSUREENERGY,THEHYDRAULICSYSTEMOFPUMPS,WHICHPROVIDEPOWERTOTHEENTIREHYDRAULICSYSTEMSTRUCTURESOFHYDRAULICPUMPSGENERALLYHAVEGEARPUMPS,VANEPUMPSANDPISTONPUMPSIMPLEMENTATIONOFCOMPONENTSSUCHASHYDRAULICCYLINDERSANDHYDRAULICMOTORSISTOPRESSURETHELIQUIDCANBECONVERTEDTOMECHANICALENERGYTODRIVETHELOADFORALINEARRECIPROCATINGMOVEMENTORROTATIONALMOVEMENTCONTROLCOMPONENTSINTHEHYDRAULICSYSTEMCONTROLANDREGULATIO