目    录

摘要…………………………………………………………………………………………1
关键词………………………………………………………………………………………1
1  前言………………………………………………………………………………………2
1.1  液压元件试验台设计的理念………………………………………………………2
1.2  国内外研究现状……………………………………………………………………2
1.3  本课题的小型液压元件试验台的设计理念………………………………………3
2  小型液压元件试验台的总体设计规划…………………………………………………3
2.1 试验台的主要组成部分……………………………………………………………3
2.1.1 试验台的支撑部分……………………………………………………………3
2.1.2 试验台的动力部分……………………………………………………………3
2.1.3 试验台的连接部分……………………………………………………………4
2.1.4 试验台的执行部分……………………………………………………………4
2.1.5 试验台的检测部分……………………………………………………………4
2.2 试验台个部分的相关元件的分析和选择…………………………………………4
2.2.1 试验台的支撑部分的分析和选择…………………………………………4
     2.2.2 试验台的动力部分的相关元件的分析和选择……………………………4
2.2.3 试验台的连接部分的相关元件的分析和选择……………………………4
2.2.4 试验台的执行部分的相关元件的分析和选择……………………………5
2.2.5 试验台的检测部分的相关元件的分析和选择……………………………5
3  液压元件的初步估计分析………………………………………………………………5
3.1 设计液压装置………………………………………………………………………6
3.1.1 液压装置总体布局……………………………………………………………6
3.1.2 液压阀的配置形式……………………………………………………………6
3.2 集成块的设计…………………………………………………………………………6
3.2.1 块体结构………………………………………………………………………6
3.2.2 集成块结构尺寸的确定………………………………………………………6
3.2.3 液压元件安装板的设计和计算………………………………………………7
3.2.4 绘制各液压部分集成块孔号图………………………………………………8
3.3 绘制正式工作图……………………………………………………………………11
4  负载分析与速度分析…………………………………………………………………11
4.1  负载分析……………………………………………………………………………11
4.2  速度分析……………………………………………………………………………12
5  确定液压缸的主要参数………………………………………………………………12
5.1  初选液压缸的工作压力……………………………………………………………12
5.2  计算液压缸结构参数………………………………………………………………13
5.3  计算液压缸在工作循环各阶段的压力，流量和功率值…………………………13
6  拟定液压系统图………………………………………………………………………15
6.1  选择基本回路………………………………………………………………………15
6.2  各个回路的合成……………………………………………………………………16
7  液压元件的选择………………………………………………………………………18
7.1  液压泵及驱动电机的确定…………………………………………………………18
7.2  阀类元件及辅助元件的选择及确定………………………………………………19
7.3  油管的设计与计算…………………………………………………………………20
7.4 油箱的设计及计算…………………………………………………………………21
8  应算液压系统性能……………………………………………………………………22
8.1  快进…………………………………………………………………………………22
8.2  工进…………………………………………………………………………………22
8.3  快退…………………………………………………………………………………23
9  液压系统中油液温升验算……………………………………………………………23
10 液压试验台机体的设计………………………………………………………………24
11 总结……………………………………………………………………………………25

参考文献……………………………………………………………………………………26
致谢………………………………………………………………………………………27
附录………………………………………………………………………………………27

小型液压元件试验台的设计

摘  要:随着科学技术的发展，液压技术的发展非常迅速，其应用范围也越来越广，对它的元件和系统的性能要求也越来越高。现代液压传动及控制技术的发展已经是集传动、控制、检测，计算机一体化的一门完整的自动化技术，其发展逐步趋向数字控制和全自动化。基于此，本课题用现在工业控制技术广泛使用的单片机来构成教学实验台的控制系统，对实验所需的压力，流量和转速进行采集和控制，自动改变实验回路中的压力或流量，得出实验所需要的数据。通过单片机，实现整个实验台的控制，在保留其元件可拆装性的基础上，我们充分利用现有液压实验台的液压元件，对其基本回路进行重新组合，用调速阀，溢流阀，节流阀等通过胶皮管连接成所需要的回路[1]。
关键词：液压实验台，液压元件，多功能

DESIGN OF SMALL HYDRAULIC COMPONENTS TEST-BED
 Author:huang zhi jie 
Tutor:gao ying wu  deng chun xiang
Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128

Abstract:With the development of the science and technology, the development of hydraulic technology is very rapid, and it is widely used, so the requirement of the hydraulic instrument is more and more higher. Up-to-date hydraulic transmission and control technology  has become an utomation technology including transmission, control, examination and computer, and its evelopment tends.
     This paper apply the programmable Micro-Controller which is widely used in industry in control system of hydraulic table, and use the industry control software to gain the pressure, flux and speed of the experiment, and control the pressure or flux, and portray the data of experiment. By doing controller, so as to wholly hydraulic cycle. Based on remaining the dismantling and loading, we make full of the equipped instrument. Several types of valves are linked through gluey tube.
Key word :hydraulic test-bed  hydraulic components  multi-function 

1 前言
1.1 液压元件试验台设计的理念
随着液压技术在各个领域的广泛应用和发展，液压元件实验设备已被各个领域所重视。再生产、教学、科研、军队领域，用户拥有自己的设备是发展的趋势，能够检验所生产的产品或所使用的液  压元件性能的好坏，就是掌握第一手技术资料。这就需要拥有液压元件实验设备，或建立一个液压元件实验室。但是液压元件试验台  是一个非标准设备[2]。它是由机电、液压系统、仪表、传感器、计算机等技术集成为一体的。适用于多种类液压阀、液压泵、液压缸、液压马达的性能测试。液压试验台的原理是由液压泵将油箱中的液压油增压经过液压系统，供给被试液压元件，通过调节个液压控制阀大道北式液压元件的试验状态，测试其性能。为了满足被试元件的实验要求，就要根据液压标准按不同的液压原理进行技术选型设计。本课题研究的意义就是为了让大家更好的了解液压元件试验台，并在选用液压元件试验台时符合实际需要，理念不会过于复杂化，知道怎样向设计者提出要求核算成本，对如何设计或选用一台符合自己的液压元件试验台，有一个正确的思路和理念[3]。
1.2 国内外研究现状
由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高[2]。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：
1.2.1 减少能耗,充分利用能量
(1) 减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。
(2) 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。
(3) 采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。
(4) 发展小型化、轻量化、复合化。
(5) 改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器                   回路。
  (6) 为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失[4]。
1.2.2 主动维护
液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进行补偿，这是液压行业努力的方向[5]
1.2.3  机电一体化
电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。
(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。
(2)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。
(3)计算机仿真标准化，特别对高精度，高级系统更有此要求
(4)由电子直接控制元件将得到广泛采用，如电子直接控制液压泵，采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题，液压产品机电一体化现状及发展[1]。
1.3本课题的小型液压元件试验台的设计理念
　　　在现实的时间情况下，意见没有成熟技术的设计，要想达到成熟的过程，是要通过多次反复的实验过程的来。而在这实验的过程中才有什么样的试验方法，实验技巧和实验器具，是能够节约时间和资源的，而怎样的在最大程度下节约成本，时间和简化实验步骤，是本设计的最大特色
2 小型液压元件试验台的总体设计规划
2.1 试验台的主要组成部分
2.1.1 试验台的支撑部分
　　　支撑架是试验台的重要组成部分，它不仅是支撑实验进行的首要条件，而去支撑架的设计的合理性不仅决定实验能否正常的进行下去，还决定实验步骤的简易程度[2]
2.1.2 试验台的动力部分
　　  任何事情不管它的外表和其他方面做得再怎么好，在没有动力的前提下都不会取得成功的，这是真理。所以，试验台的动力部分是决定实验成败，实验好坏，实验精准度和其他等的最重要的部分。
2.1.3 试验台的连接部分
实验能否取得理想的实验结果不仅仅要求各元件的精密，还要各元件之间的链接要顺畅，只有顺畅连接的情况下才能够是使试验正常的进行的前提。所以连接部分是相当于实验过程的润滑剂。
2.1.4 试验台的执行部分
在试验台进行试验的时候，执行的精准度是实验结果表现正常的重要要素。
2.1.5 试验台的检测部分
在实验的过程中，我们的判断能力不可能很精准，所以就要通过相应的实验元件表现出来，好及时的判断实验条件的征程与否以及实验数据的阶段性和最终结果。所以检测部分相当于我们在实验过程中的眼睛[1]。
2.2、试验台个部分的相关元件的分析和选择
2.2.1 试验台的支撑部分的分析和选择
在实验过程中，由于液压泵提供的压力和压强比较大，所以要求支撑架的承受能力要强，而且在实验的过程中要平稳，设计的时候要是实验液压元件的分布均匀，设计的时候布局要紧凑，尽量减少材料的数量和试验台占的空间的体积。这些因素在设计支撑架的时候都应尽量的考虑到。同时我们在设计的时候，成本也是一个重要的要素。所以综上分析所得出的结果是，在这里我选择的支撑架材料为：灰口铸铁[6]。
2.2.2 试验台的动力部分的相关元件的分析和选择
在实验中，油液克服大气压以及还要推动执行机构达到设想的目的，往往需要很大的力矩才能够实现。所以所有的动力机构液压泵都需要电动机的带动，才能够完成任务。教学用液压试验台的泵一般情况下是选择:定量泵，叶片泵6.3Mpa 400r/min左右，变量泵2.0-6.3Mpa，600-1450r/min。排量都比较小[7]。泵往往与电动机相连接组成动力部分，完成任务。
2.2.3 试验台的连接部分的相关元件的分析和选择
在组合是实验台中各相关回路中元件的连接的时候，要注意一点，各元件之间是在实验台上组合在一起的，各元件之间的距离不是固定