液压冲击试验台的设计与分析文献综述
2020-05-01 08:39:41
一、 文献综述
液压系统由于功率重量比大、响应速度快、控制性能好、可实现过载保护优点而广泛应用于航天、汽车、船舶、工程机械和国防等诸多领域液压系中的辅件,如液压软管,接头连接等,其性能的好坏直接制约着液压系统的安全性、稳定性与寿命,近年来随着液压系统不断向高压、大流量、耐高温等方向发展,液压系统在工作的时候,液压阀的开关、液压泉的起停、负载的变化会产生严重的液压冲击,相比于系统的工作压为,其强度通常会超过数倍。对于一些重要的元件,为了保证其抗冲击、抗疲劳特性能够达到使用要求,国家标准规定,元件在使用前必须完成化冲试验,保证液压系统的稳定性和安全性。否则系统工作时,轻则会导致元件的工作寿命降低,严重时会发生管路的破裂、工作元件损坏等等。
液压系统有下优点:在工作中,运行速度可在大范围内进行任意调节;输出的功率相同时,液压装置的转动惯量小、重量轻、占用空间小、动态性能好;液压传动动作稳定,能够实现传动无间隙;可实现作业循环和过载保护的自动化操作;因为传动的介质通常采用油液,所会对工作元件起到润滑的作用,延长元件的使用寿命;液压元件产品都已标准化和系列化,使其设计、生产制造和推广更加方便。由于上述的优点,在不同的领域中液压系统都得广泛的应用。
但是由于液压系统作业时,阀件的启闭,聚的后停与负载的变化会产生瞬的液压脉冲,对液压辅件、液压软管等会产生破坏,増加作业的危险性,严重时会导致设备的损坏和人员的伤亡。为了检验其在高压乃至超高压力下作业时的安全性与稳定性,建立髙压脉冲试验台,对其进行脉冲疲劳试验,在产品投入生产前,确定产品的疲劳强度是否符合要求,找到容易发生失效的点和失效原因,提前找到解决方案,对保证液压系统的工作安全具有非常重要的意义,从而也使得生命和财产安全得到保障。
目前,由于液压系统的工作压力不断提高,所产生的脉冲压力也越来越高对液压辅件、液压软管和接头连接的冲击越来越严重,对于脉沖试验的要求也会越来越高,国内的脉冲试验台与国外的技术要求相比还存在着很大的差距,提高国内技术的水平,努为向国外先进技术靠捷,这是一个极具诱惑为的市场。
国外对液压软管脉冲试验的研究起步较早,早在1960年,Evans等人,开始研巧液压脉冲试验,并对其影响因素进行分析,提出了软管脉冲试验的注意事项。SAE提出了《液压软管组件、导管及接头的脉冲验(Impulse Testingof Hydraulic Hose,Tubing,and Fitting Assemblies)》规范,并在接下来的5年内对该规范修改了
3次,详细地规范了脉冲试验中对压力-时间曲线的形状的要求,定义了相关名词术语。在1972年,SAE提出了《标准脉冲试验机的设计及操作参考标准》,这一标准,详细的规定了试验台的系统原理要求,同时也对主要工作回路以及系统主要元件进行了具体地规范,给出了操作标准,随着多次的完善与修订,么后大部分脉冲试验台的研制都此标准来规范。
随着科技的进步,对液压软管性能的要求越来越高,开始完善液压软管脉冲的试验标准,少数液压设备生产公司初步研究并生产液压脉冲试验设备产品。意大利的BIMAL公司,生产了最具有代表性的液压软管脉冲试验机系列产品,该系列试验机能够满足试验压力为5~100MPa;脉冲频率为0.05~1.5Hz;可以产生梯形波、水鍾波,也可产生自定义波形;试验油温最高值为150℃;试验件的安装方式有90°和180°两种;在进斤静巧试验时,可同时对4根内径为31.5mm的R15型软管进行测试,也可对1根内径为51mm的R15型软管进行测就在进行脉冲试验时,可同时对4根内径在5~25mm范围内的4SP型软管进斤测试,也可以对2根内径为25mm的4SH型软管进行测试。
而我国在液压软管脉冲试验方面的研究相对较晚,现在处于刚开始和探索的
进程中,国内相应的标准在1999年才颁布。在20世纪末,西北工业大学和某公司对压力脉冲试验技术进行了大量的理论研巧,获得一些成效,并取得很宝贵的经验。
1997年,为了达到飞机液压系统辅件、管件等的压力脉冲试验所需要求,西北工业大学研发并制造了YM90微机监控液压脉冲试验台.该试验台主要分为个部分,包括液压源、脉冲产生装置和微机监测控制脉冲波形。该试验台能够产生脉冲波形,该波形符合SAE ARP603E标准。该试验台的压力级别有四种:8.17MPa、10.5MPa、21.0MPa、28.0MPa。适用于内径规格在6~28mm范围内的软管和硬管管路、各种液压辅件的脉冲试验。