老设备、新要求参数分析现有实验设备QCS003B是1981年从秦川机床厂购入的液压教学实验台,其液压系统原理如所示。QCS003B液压实验台系统该系统大致分为二大部分,其中Ⅰ除了提供油源外,可视定量泵为被测液压泵,作演示性液压泵实验之用;Ⅱ部分作溢流阀演示性实验。该实验台的液压泵为定量叶片泵(YB?6型),其额定压力p=6.3MPa;*高工作压力P≤7.5MPa;公称排量q=6ml/r,容积效率N≥80%.
该实验台首先要拓宽的试验项目是对机械工程系改制一台近300kW的推土机中将要使用的旧液压缸进行性能测试。要求液压缸的额压力为16MPa,缸径为16mm,其液压性能符合液压缸出厂时的所有性能。
为了保证改制后推土机的性能,液压缸安装前应进行如下测试:(1)试运转:在无负荷情况下,全行程往复运行几次。在排气后运转中,不得有外部渗油等不正常现象。(2)*低起动压力:该压力不得超过0.64MPa.(3)*低稳定速度:在额定负载工况下,其运行速度在20~200mm/s时,不得有爬行等不正常现象。(4)内泄漏量:在液压缸活塞停于两端位置上的内泄漏量不得大于2ml/min.(5)外泄漏:在额定负荷下,检查活塞杆密封处,不得有外渗漏。
不同压力级液压缸试验台液压系统1.QCS003B实验台一部分;2.增压缸组件;3.顺序阀;4.减压阀;5.被试液压缸;6.液控单向阀;7.软管组件。(6)耐压试验:将液压缸的活塞停留在全行程两端,使系统压力升至20MPa,保压2分钟,不得有外渗漏现象。
教学用液压实验台改制中的实验根据上面的分析,不同压力级缸试验台的液压系统如所示。中1为原教学用实验台QCS003B的一部分,作为提供油源的液压泵及相关的辅助装置。
中2增压装置组件,此件在提供基本参数的情况下,可从长江液压件厂购置。其参数:增压比k,按目前工程机械液压缸的高压系列的额定工作压力为25MPa,试验压力应是它的1.25倍。所以k=25×1.25/6.3=4.96;其小头缸径按被试验缸内泄漏不大于2ml/min是很小的,故按增压缸小头活塞的系列及加工情况选取,d=10mm;由此可算出低压大头缸径D,k=D2/d2,D=(4.96×102)1/2=22.27,圆整并系列化,取D=25mm.由此得出实际增压比k=252/102=6.25.
由液压系统知,被测试液压缸初始阶段叶片泵提供额定压力6.3MPa的液压油经液控单向阀6进入液压缸,推动活塞杆外伸,当活塞到缸底终点时,液压缸内压力增高,液控单向阀关闭,此时顺序阀3打开,6.3MPa的低压油经减压阀4进入增压装置2,液压油经增压后进入液压缸,其压力即为试验压力,其值大小由减压阀4调定。在液压泵额定压力6.3MPa工况下,此系统可满足液压缸输入压力p在(6.3~39)MPa范围内,进行不同压力级的试验要求。
结束语本设计是在对现有老化液压实验台技术性能分析的基础上,结合大学实验课程的深化要求,以及大学本科机械类专业液压传动课后一周液压传动课程设计的要求,进行的有关设计。题目来源于机械工程系的创收实际,并为今后类似的科研,创收中有关不同压力级液压缸的试验提供了有效的方法。