液压缸检测试验台设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1 选题的背景和意义

液压油缸作为液压系统的执行元件之一，其性能的优劣不但直接决定了液压系统的可靠性，而且影响着设备的正常运行和维护，因此需要通过测试台检测其性能是否达到技术要求[1]。液压缸出厂前的试验是检测液压缸性能指标的重要试验之一，其试验所测数据的准确性直接关系着液压缸的质量，以往用于生产的液压缸试验台往往精密度较差、自动化程度低，影响了生产效率的提高，不能满足生产的需求。为此需要设计一种液压综合试验台，使其新系统性能可靠，操作简单，降低劳动强度，减少生产成本。

1.1 选题的背景

随着液压工业的迅速发展，液压技术在各种机械中发挥着越来越重要的作用。由于液压系统的组成、功能日益复杂，因而发生故障的机率也随之增多。液压系统的故障具有隐蔽性、变换性和诱发因素的多元性，所以在故障诊断和排除时，不但需要有熟练的技术人员，同时还要有完善的检测设备[2]。但液压缸的品种、规格多达几十种，因此设计能满足不同缸径、行程的通用试验台就显得十分必要[3]。

1.2 国内外研究现状及发展趋势

目前液压技术已经广泛的用于生活中的各个领域，在机床工业，工程机械，冶金机械和汽车工业等行业中获得了较大的发展，液压缸作为液压系统的执行元件之一，对其进行检验的重要性不言而喻。因此生产、科研、军队等不同领域拥有自己的液压缸试验台是大势所趋。液压缸试验台能够对生产的各种液压缸进行有效的检测，进而掌握更加真实与客观的技术信息，利于对液压缸进行比较全面的评估[4]。

现在高端液压缸几乎被美国、德国、日本所垄断，其中一个主要原因就是我国在液压缸检测方面落后，严重制约了我国液压缸产品的质量。国内液压缸生产厂都是根据GB/T 15622一2005《液压缸试验方法》，结合各自的产品特点设计、开发液压缸试验台，但是无法模拟液压缸实际使用状况进行仿真试验，尤其是液压缸活塞杆偏载稳定性检验在普遍液压缸试验台无法进行。目前国内液压行业生产厂，均有相应产品的试验台，但试验项目、精度大部分不能满足试验方法标准GB/T 15622一2005的要求，特别是一些动态的性能得不到检测，此外人工操作效率低、劳动强度大，人为因素严重影响试验结果。

随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息处理、可靠性技术的发展，新的液压缸试验台已朝着高速、智能化、多功能化、多样化的液压缸计算机辅助测试（CAT）方向发展，早期按照“传感器+模拟二次仪表”的模式组成液

压缸试验系统已经停止使用，基于虚拟仪器技术的液压CAT系统广泛应用于新的液压缸试验台制造和应用，采用的计算方法有平均值滤波法、中值滤波法、自适应滤波算法、新型PID算法等[5]。

还有一种液压缸动静态特性试验台的创新改造，是在原老式液压缸试验台的基础上进行创新改造设计，保留了老式液压缸试验台的大部分机械部件，只对其软件控制部分融入先进的计算机控制技术。另外再新配置一些相应的最新压力和流量检测仪表或传感器和数字仪表。这些元件在当前市场都已经存在，且都日趋成熟，已经达到一定先进水平，改造时可以直接购买，因此可以降低设计成本，经过改造设计，它的精度得到提高，功能更加全面，操作更加人性化，数据采集等更加方便直接。

2 研究的基本内容

设计一种检测试验台，它可以方便地夹持一定直径和长度范围的活塞缸和柱塞缸，并对其进行一些重要项目的检测。

2.1 基本框架

（1）确定被试验油缸的性能参数及技术特征；

（2）确定试验台架结构原理；

（3）确定加载试验台液压系统设计及其工作原理；

（4）确定加载装置液压部分设计参数计算。

2.2 研究的重点和难点

本课题重点解决的问题有：试验台整机设计、夹具设计和传动控制系统设计。

2.3 拟解决的关键问题

被试液压缸的安装位置，加载液压缸各参数的选择。

3 研究的方法及措施

图3.1 液压缸试验台结构简图

如图3.1所示为液压缸检测试验台结构简图。两个加载缸连接在同一个横梁上，工作时加载缸通过带动横梁来实现对被测缸加力。这三个液压缸放在同一方向上可以减少占用空间，解决空间大小问题。

如图3.2所示为被测缸夹具简图。1是V型块，2是螺杆，3是夹具底座。该夹具可以通过对螺杆的转动从而带动V型块左右滑动来夹紧被测缸。这个夹紧原理与台虎夹紧原理一样，但有一点不同就是夹口做成了V字型，因为V型块能自动对准中心。这个夹具能够对夹持一定直径和长度范围的液压缸，并且能够使尺寸不同的液压缸在试验台上的中心高度保持不变。

图3.2 被测缸夹具简图

如图3.3所示为横梁的支撑与滑移简图。1是横梁，2是立柱，3是滚轮，4是试验台底座。由于液压缸和横梁有一定重量，所以设计一根立柱支撑横梁，立柱和横梁

通过焊接连接在一起，并且设计一个滚轮可以带动立柱和横梁在试验台底座上移动。

图3.3 横梁的支撑与滑移简图

试验台液压系统由加载缸和被测缸两套独立的液压系统组成。有一个加载缸和两个被测缸，被试缸通过加载缸受力平衡原理达到加载目的，再通过加载缸运行实现被试缸往复运动和速度调节。

4 预期成果

希望该液压缸试验台结构简单，安全可靠，操作简便。承载装饰可拆装、调整，以适应不同类型、不同尺寸的液压缸进行加载试验。并且能准确的检测液压缸的各项性能，实现自动化检测，降低劳动强度，减少生产成本。

5 研究工作进度计划

2012.11.05～2013.01.04 完成开题报告、文献综述和外文翻译

2013.02.25～2013.03.10 完成总体方案

2013.03.11～2013.03.24 完成试验台整机设计

2013.03.25～2013.05.05 完成结构设计（总装图、零件图）

2013.05.06～2013.05.19 完成传动控制系统设计

2013.05.20～2013.06.02 完成设计说明书

2013.06.03～2013.06.14 整理各类文件，准备毕业答辩