本書第1章和第2章主要介紹了液壓試驗的標準、液壓試驗檢測信號的特點、傳感器的選擇,以及試驗設(shè)計優(yōu)化的有效方法——相似性原理、量綱分析和試驗正交設(shè)計。第3章論述了液壓試驗的各種加載方式及功率回收方法。第4章至第6章分別針對液壓閥試驗臺、液壓缸性能試驗臺、液壓泵和液壓馬達性能試驗介紹了相關(guān)的試驗技術(shù)。第7章和第8章分別講述了可靠性的基本知識和液壓元件可靠性試驗的現(xiàn)代技術(shù)及典型可靠性試驗臺。第9章介紹了挖掘機液壓系統(tǒng)動力匹配試驗和液壓元件瞬態(tài)特性試驗。書中的試驗臺案例大部分選自作者近8年來主持或參與研制的液壓試驗臺項目,書中一些檢測技術(shù)源于作者的發(fā)明專利。
液壓傳動與控制科學的發(fā)展離不開液壓試驗,液壓元件和系統(tǒng)的研制也依賴于液壓試驗。液壓試驗是高端液壓產(chǎn)品的孵化器和試金石,是液壓科學發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著《中國制造2025》的推進和國家強基工程項目的實施,國內(nèi)液壓試驗技術(shù)的短板逐漸得以補償。液壓試驗已從研究院所和大學的實驗室擴展到了自己的主戰(zhàn)場——各液壓元件的制造廠和液壓系統(tǒng)集成的主機廠。工廠和生產(chǎn)線增配液壓試驗設(shè)備的情況越來越多,現(xiàn)在許多工廠配置的液壓試驗設(shè)備已非常齊全,性能也很先進,已達到國際水平。近幾年來,國內(nèi)液壓試驗臺的營銷額每年都在數(shù)億元以上。國內(nèi)從事液壓試驗的工程技術(shù)人員已從不足千人,發(fā)展到1萬余人。然而,擁有先進的試驗設(shè)備并不等于能做出合格的液壓試驗。除了先進的試驗設(shè)備外,合格的液壓試驗還依賴于現(xiàn)代化的液壓試驗技術(shù),這些技術(shù)包括試驗標準選定、試驗方法設(shè)計優(yōu)化、檢測傳感器的合理匹配、試驗系統(tǒng)的運行調(diào)試及干擾排除、試驗數(shù)據(jù)的科學處理等。因此,為了適應國內(nèi)液壓試驗迅猛發(fā)展的形勢,滿足液壓試驗工程技術(shù)人員掌握現(xiàn)代液壓試驗技術(shù)的需求,在中國機械工程學會流體傳動與控制分會及機械工業(yè)出版社的組織下,作者撰寫了本書。
本書力求將現(xiàn)代液壓試驗技術(shù)用于各重要液壓元件和典型液壓系統(tǒng)試驗的進展介紹給讀者。書中的案例涵蓋了智能工廠或自動化生產(chǎn)線上使用的各種出廠試驗臺,也包含有國內(nèi)重點鋼鐵企業(yè)及主要工程機械主機企業(yè)設(shè)計研發(fā)使用的型式試驗臺和可靠性試驗臺。書中以這些試驗臺為案例,說明了標準選定、試驗方法設(shè)計、傳感器匹配,試驗系統(tǒng)運行調(diào)試及干擾排除、試驗數(shù)據(jù)處理等試驗技術(shù)在實際試驗臺液壓、電控、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計中的應用。其部分內(nèi)容源自作者在中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會組織的液壓試驗技術(shù)培訓班及液壓試驗新技術(shù)交流會上的講稿。書中介紹的一些檢測技術(shù),例如“液壓缸微小內(nèi)泄漏檢測”和“液壓元件壓力容腔體疲勞強化加速試驗”均源于作者的發(fā)明專利。
本書可以作為液壓元件制造廠和液壓系統(tǒng)集成主機廠相關(guān)工程技術(shù)人員,液壓試驗設(shè)備制造廠商的設(shè)計工程師,研究院所實驗人員和大專院校液壓類課程教師科研人員的技術(shù)參考書,也可作為研究生和博士生的指導教材,還可作為各種液壓試驗技術(shù)培訓班的培訓教材。
作者愿以此書作為導引我耕耘高校講臺30余年的安徽工業(yè)大學和信任支持我擔負液壓試驗項目研制任務的廣西柳工機械股份有限公司、山河智能裝備股份有限公司的謝禮。本書在成稿中,查閱的文稿如參考文獻中所列,引用的國家標準和行業(yè)標準如各章文中所列,湖南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院張思佳工程師參與了標準的查新和檢索。作者向參考文獻和相關(guān)標準中的歸屬者表示深切的感謝。書中案例試驗臺的制造調(diào)試由廣州新歐、北京索普、成都中國航天峰火、貴州中航力源、九江中船707、廣州禹拓等公司承擔,作者在此一并致謝。
第1章緒論1
11液壓試驗的重要性和分類1
111液壓試驗的重要性1
112液壓試驗的分類2
12液壓試驗技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與創(chuàng)新趨勢3
121我國液壓試驗技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀3
122我國液壓試驗技術(shù)的創(chuàng)新趨勢5
13液壓試驗的國家標準和行業(yè)標準8
131液壓產(chǎn)品性能試驗的國家標準和行業(yè)標準8
132液壓產(chǎn)品可靠性試驗標準10
133液壓試驗標準的完善11
第2章液壓試驗技術(shù)要點12
21液壓試驗檢測的物理量與傳感器12
211液壓試驗檢測的物理量12
212用于液壓試驗檢測的壓力傳感器14
213用于液壓試驗檢測的流量傳感器18
214用于液壓試驗檢測的位移傳感器24
22液壓試驗的測量誤差和電氣干擾30
221測量誤差與精度30
222隨機誤差的分析及處理34
223系統(tǒng)誤差的分析及處理36
224過失誤差的分析及處理38
225電干擾及排除40
23相似性原理與量綱分析法45
231相似性原理46
232動力相似準則49
233動力相似準則的應用51
234量綱分析法52
24液壓試驗正交設(shè)計56
241正交表概述56
242正交試驗設(shè)計59
243液壓正交試驗設(shè)計案例61
第3章液壓試驗的加載方式及功率回收67
31液壓試驗常用加載方式67
311液壓試驗加載的作用67
312液壓試驗常用加載方式及其特點68
313需要液壓加載的試驗項目70
314液壓試驗加載的節(jié)能70
32液壓閥試驗的加載方式71
321液壓閥試驗的加載需求71
322調(diào)速閥出廠試驗的加載方式71
323減壓閥出廠試驗的加載方式76
33液壓缸試驗的加載方式80
331液壓缸試驗加載概述80
332液壓缸試驗的節(jié)流或溢流加載方式80
333液壓缸試驗的對頂加載方式81
34液壓泵和液壓馬達試驗的加載方式83
341液壓泵和液壓馬達試驗對加載的要求83
342液壓泵和液壓馬達試驗加載的一般方式83
35液壓泵和液壓馬達試驗的功率回收85
351液壓泵和液壓馬達試驗的加載功率回收概述85
352泵馬達同軸加載靜壓并聯(lián)補償式功率回收系統(tǒng)85
353泵馬達同軸加載電動機補償式功率回收系統(tǒng)86
354液壓馬達發(fā)電機加載的功率回收系統(tǒng)90
第4章液壓閥試驗臺案例92
41溢流閥出廠試驗臺92
411溢流閥出廠試驗臺的功能92
412溢流閥出廠試驗臺液壓系統(tǒng)93
413溢流閥出廠試驗臺電氣控制系統(tǒng)95
414溢流閥出廠試驗臺計算機測控系統(tǒng)96
42流量放大閥出廠試驗臺97
421流量放大閥出廠試驗臺的功能97
422流量放大閥出廠試驗設(shè)計99
423流量放大閥出廠試驗臺的結(jié)構(gòu)組成104
424流量放大閥出廠試驗臺電氣控制系統(tǒng)104
425流量放大閥出廠試驗的操作方法107
43裝載機分配閥出廠試驗臺110
431裝載機分配閥出廠試驗臺的功能110
432裝載機分配閥出廠試驗設(shè)計112
433裝載機分配閥出廠試驗臺的結(jié)構(gòu)組成118
434裝載機分配閥出廠試驗臺電氣控制系統(tǒng)120
44多路換向閥出廠試驗臺121
441多路換向閥出廠試驗的標準122
442某廠多路換向閥出廠試驗臺概述124
443多路換向閥出廠試驗臺的生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)計127
444多路換向閥出廠試驗臺液壓系統(tǒng)129
445多路換向閥出廠試驗臺電氣控制系統(tǒng)131
45液壓閥通用試驗臺136
451液壓閥通用試驗臺概述136
452液壓閥通用試驗臺液壓系統(tǒng)的原理137
453液壓閥通用試驗臺的試驗臺架139
454電磁換向閥出廠試驗的試驗臺操作139
455順序閥出廠試驗的試驗臺操作141
456減壓閥出廠試驗的試驗臺操作143
第5章液壓缸性能試驗臺案例145
51轉(zhuǎn)向液壓缸出廠試驗臺145
511轉(zhuǎn)向液壓缸出廠試驗臺技術(shù)參數(shù)與組成145
512轉(zhuǎn)向液壓缸出廠試驗臺液壓系統(tǒng)146
513轉(zhuǎn)向液壓缸出廠試驗臺電控系統(tǒng)149
514轉(zhuǎn)向液壓缸出廠試驗臺計算機測控系統(tǒng)150
52液壓缸通用試驗臺151
521液壓缸通用試驗臺概述 151
522液壓缸通用試驗臺的試驗設(shè)計152
523液壓缸通用試驗臺液壓系統(tǒng)的組成155
524液壓缸通用試驗臺液壓系統(tǒng)的原理156
525液壓缸通用試驗臺的試驗節(jié)拍159
53集中液壓油源式液壓缸出廠試驗臺160
531集中液壓油源式試驗臺的布局形式160
532某型集中液壓油源式液壓缸出廠試驗臺的性能參數(shù)162
533集中液壓油源式液壓缸出廠試驗臺液壓系統(tǒng)的原理162
534集中液壓油源式液壓缸出廠試驗臺的結(jié)構(gòu)特點167
535集中液壓油源式液壓缸出廠試驗臺電氣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)169
54采用加載液壓缸的大型液壓缸性能試驗臺170
541采用加載液壓缸的大型液壓缸性能試驗臺概述171
542采用加載液壓缸的大型液壓缸性能試驗臺液壓系統(tǒng)的
原理171
543采用加載液壓缸的大型液壓缸性能試驗臺架174
544采用加載液壓缸的大型液壓缸性能試驗臺計算機測控
系統(tǒng)175
545采用加載液壓缸的大型液壓缸性能試驗臺測試方法178
55液壓缸試驗中的微小內(nèi)泄漏量檢測技術(shù)181
551液壓缸試驗的相關(guān)標準181
552現(xiàn)有內(nèi)泄漏檢測技術(shù)的缺陷183
553用于微小流量檢測的計量缸185
554液壓缸內(nèi)泄漏計量缸檢測的液壓試驗系統(tǒng)與方法187
555承壓變形對液壓缸內(nèi)泄漏檢測精度的影響190
第6章液壓泵和液壓馬達性能試驗192
61液壓泵和液壓馬達性能試驗概述192
611液壓泵和液壓馬達性能試驗標準192
612液壓泵型式試驗主要項目及方法193
613液壓馬達型式試驗主要項目及方法194
614基本型液壓泵出廠試驗臺195
615基本型液壓馬達出廠試驗臺197
62工程裝備液壓泵和液壓馬達綜合試驗臺198
621工程裝備液壓泵和液壓馬達綜合試驗臺概述198
622工程裝備液壓泵和液壓馬達綜合試驗臺試驗項目與試驗方法
設(shè)計200
623工程裝備液壓泵和液壓馬達綜合試驗臺液壓系統(tǒng)的原理202
624工程裝備液壓泵和液壓馬達綜合試驗臺的結(jié)構(gòu)組成205
625工程裝備液壓泵和液壓馬達綜合試驗臺可用于對液壓泵和液壓
馬達損傷機理的研究209
63盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺210
631盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺的功能210
632盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺試驗項目和試驗方法
設(shè)計211
633盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺液壓系統(tǒng)的原理212
634盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺的機械(液壓)設(shè)備214
635盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺電氣控制系統(tǒng)215
636盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺計算機數(shù)據(jù)采集和
控制軟件221
64盾構(gòu)機液壓泵和液壓馬達試驗臺試驗案例229
641A4VSG750HD1型液壓泵閉式系統(tǒng)性能試驗229
642AL46VM500型液壓馬達閉式系統(tǒng)試驗232
65挖掘機維修用液壓泵和液壓馬達試驗臺235
651挖掘機維修用液壓泵和液壓馬達試驗臺概述235
652挖掘機維修用液壓泵和液壓馬達試驗臺液壓系統(tǒng)的原理237
653計算機控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)239
第7章可靠性與可靠性試驗241
71可靠性基本知識241
711可靠性概述241
712可靠性的概率指標243
713可靠性的壽命指標245
714廣義可靠性指標247
715失效率曲線247
72可靠性試驗249
721可靠性試驗綜述249
722常用的可靠性試驗251
723可靠性試驗的統(tǒng)籌安排253
724可靠性試驗的設(shè)計255
73加速可靠性試驗257
731加速可靠性試驗概述257
732加速壽命試驗258
733高加速壽命試驗261
734液壓元件的加速可靠性試驗261
735加速壽命試驗的數(shù)據(jù)處理263
74液壓傳動金屬承壓殼體疲勞壓力試驗264
741金屬承壓殼體疲勞壓力試驗概述264
742金屬承壓殼體疲勞壓力試驗的試驗方法264
743金屬承壓殼體疲勞壓力試驗循環(huán)壓力265
744液壓缸的疲勞壓力試驗方法266
75用于液壓元件壓力容腔體額定疲勞壓力驗證的加速試驗268
751額定疲勞壓力驗證加速試驗的原理268
752壓力容腔體額定疲勞壓力加速試驗驗證方法271
753壓力容腔體疲勞強化加速試驗273
第8章典型可靠性試驗臺275
81裝載機液壓缸耐久性試驗臺275
811液壓缸耐久性試驗臺設(shè)計要點275
812保證試驗真實性的試驗方法設(shè)計276
813動臂缸和鏟斗缸對缸互加載試驗臺架279
814動臂缸和鏟斗缸互加載試驗臺液壓系統(tǒng)的原理284
815被試液壓缸的失效判據(jù)287
816液壓缸內(nèi)泄漏在線精密測量裝置289
82液壓缸2P2F脈沖疲勞試驗臺290
821液壓缸2P2F脈沖疲勞試驗方法291
822液壓缸2P2F試驗臺架292
823液壓缸2P2F脈沖疲勞試驗液壓系統(tǒng)294
824某液壓缸2P2F脈沖疲勞試驗臺簡介299
83SH型高壓脈沖疲勞試驗臺301
831應用自激振動原理的高壓脈沖發(fā)生裝置301
832SH型高壓脈沖疲勞試驗臺液壓系統(tǒng)的原理303
833SH型高壓脈沖疲勞試驗臺機械結(jié)構(gòu)306
834數(shù)據(jù)采集處理及電氣控制系統(tǒng)307
835SH型高壓脈沖疲勞試驗臺的其他應用311
第9章液壓系統(tǒng)試驗313
91挖掘機液壓系統(tǒng)動力匹配試驗313
911液壓系統(tǒng)動力匹配試驗概述313
912挖掘機液壓系統(tǒng)動力匹配試驗平臺的組成315
913挖掘機液壓系統(tǒng)動力匹配試驗平臺的慣性力加載方法319
914無執(zhí)行元件的簡化動力匹配試驗平臺320
915挖掘機液壓系統(tǒng)動力匹配試驗平臺的功能322
92液壓元件瞬態(tài)特性試驗323
921液壓元件瞬態(tài)特性試驗概述323
922壓力閥類元件瞬態(tài)特性試驗326
923比例伺服換向閥類元件瞬態(tài)特性試驗328
924典型液壓閥瞬態(tài)特性試驗臺介紹331
93AGC伺服液壓缸性能試驗臺334
931AGC伺服液壓缸性能試驗臺概述334
932AGC伺服液壓缸性能試驗臺液壓系統(tǒng)335
933AGC伺服液壓缸性能試驗臺計算機輔助測試系統(tǒng)339
934AGC伺服液壓缸性能試驗項目及方法341
后記343
參考文獻345