液压冲击机械测试原理与方法及试验研究

液压试验的原理和方法液压试验是一种重要的实验方法，用于确定液体的压力性质和测定流体的流动性能。

液压试验可以在实验室或现场进行，其原理和方法如下：1. 原理：液压试验的基本原理是应用流体静力学的基本原理，通过施加外力于液体表面，测量液体受力情况来确定液体的压力性质。

根据帕斯卡定律，液体在封闭容器中均匀分布压力，即液压力在容器内各点相等。

2. 方法：（1）基本原理：液压试验基本原理是利用压力的传递和介质的均匀性原则，首先选择待测量部分的节点，为其周围设置有效的封闭容器；然后在测试标准的封闭容器中加入指定的压力介质，使其与待测部分完全接触；根据帕斯卡定律，待测部分的压力等于在密闭容器的压力。

（2）装置准备：液压试验需要一套完整的实验装置，包括封闭容器、壁板、压力传感器、液位计、进出口阀门、压力表和流量计等。

（3）液体选择：根据测试要求和性质，选择合适的液体作为压力介质。

通常使用水或油作为液压试验的压力介质。

（4）液压试验过程：a. 将待测部分和封闭容器连接起来，确保连接紧密无泄漏。

b. 打开进口阀门，从顶部加入压力介质，直至液位计达到设定值。

c. 关闭进口阀门，并观察压力传感器和压力表的读数，记录并稳定读数，确保无压力波动。

d. 可以根据需要进行流量测量，通过流量计测量进出液体的流量。

e. 实验结束后，逐渐放空压力介质，关闭出口阀门，将液体排出。

（5）数据处理：根据实验中记录的数据，可以计算得到液体的压力值和流速值，进而分析液体的性质和流动特性。

3. 注意事项：（1）安全第一：在实验过程中，要注意安全问题，防止压力突然释放造成意外。

（2）仪器校验：在进行液压试验前，需要对液压试验所用的仪器进行校验和检漏，确保其准确和可靠。

（3）操作规范：根据实验要求和操作指南，按照正确的顺序进行实验步骤，确保实验结果的准确性和可重复性。

（4）数据记录：在实验过程中，要及时记录和整理实验数据，以便后续的数据分析和处理。

（1）比较低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象。

（2）测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。

（3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。

（4）熟悉压力试验机的使用方法。

（1）2000kN液压式压力试验机或WE-30型万能材料试验机或WAW-500C电液伺服试验机。

（2）游标卡尺。

根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。

低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3:2，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2:1。

试件均为圆柱体。

压缩实验是研究材料机械性能常用的实验方法。

对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。

通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机械性能有较全面的认识。

压缩试验在压力试验机上进行。

当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑垫之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。

摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。

为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。

另外，端面加工应有较高的光洁度。

低碳钢压缩时也发生屈服，但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。

因此，在测定F S时要特别注意观察。

在缓慢均匀加载，力值匀速增加，当材料发生屈服时，力值增加的速度减慢，甚至下降。

这时对应的载荷即屈服载荷F s。

屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。

这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂，因此愈压愈扁。

横截面增大时，其实际应力不随外载荷增加而增加，故不可能得到最大载荷F b，因而也得不到强度极限，所以在实验中是以变形来控制加载的。

铸铁试件压缩时，在达到最大载荷F b前出现较明显的变形然后破裂，此时力值迅速下降，读取最大的载荷F b值，铸铁试件最后略呈鼓形，断裂面与试件轴线大约呈45º～55º，破坏主要是由剪应力引起的。

冲击试验机工作原理冲击试验机是一种用于测试材料、零件和产品的抗冲击性能的实验设备。

它广泛应用于航空航天、交通运输、建筑、电子器件等领域，用于评估材料和产品在受到冲击载荷时的性能和可靠性。

冲击试验机的工作原理可以分为四个主要步骤：试样制备、试样安装、冲击载荷施加和数据采集与分析。

首先，进行试样制备。

根据测试需求，制备出符合标准要求的试样。

试样可以是材料样品、零部件或成品产品。

制备试样的过程包括采购原材料、加工、切割或成型等操作。

试样的准备需要随机选择，以确保测试结果的代表性。

接下来，将试样安装到冲击试验机上。

根据试样的形状和尺寸，选择适当的夹具或卡具将试样固定在冲击试验机的工作平台上。

夹具或卡具的选择和安装必须确保试样在受到冲击载荷时能保持稳定并且不会发生滑动或旋转。

然后，施加冲击载荷。

根据测试标准和要求，选择适当的冲击载荷类型和参数进行测试。

冲击载荷可以是单一的冲击冲击或重复的冲击。

冲击载荷可以通过吊臂或压缩弹簧等装置施加在试样上。

施加冲击载荷后，记录测试过程中试样的行为和受力情况。

最后，进行数据采集与分析。

冲击试验机通常配备了传感器和数据采集系统，用于实时采集试样在冲击载荷下的力学响应。

这些传感器可以测量力、位移、速度等参数。

通过数据采集系统，可以记录和存储试验数据。

在试验完成后，可以对采集到的数据进行分析和评估，包括计算试样的最大冲击力、冲击动能、位移和应变等重要参数。

同时，还可以通过数据分析对试样的破裂点和破坏机制进行评估和分析。

总之，冲击试验机的工作原理包括试样制备、试样安装、冲击载荷施加和数据采集与分析。

通过这些步骤，可以评估材料和产品在受到冲击载荷时的性能和可靠性，提供科学依据为材料和产品的设计和开发提供科学依据。

冲击试验机的工作原理及使用方法冲击试验机操作规程工作原理：冲击试验机被冲击的试样在受锤冲击的瞬间，分为手动摆锤式冲击试验机，半自动冲击试验机，非金属冲击试验机，数显半自动冲击试验机，微机掌控冲击试验机。

数显全自动冲击试验机通过高速负荷测量传感器产生信号，经高速放大器放大后，由A/D快速转换成数字信号送给计算机进行数据处理，同时通过检测角位移信号送给计算机进行数据处理，精准明确度高。

加装高速角位移监控系统和力检测传感器和放大器，经计算机高速采样，数据处理，可显示N—T和J—T曲线，数据存盘，数据报告打印等，能瞬时测定和记录材料在受冲击过程中的特性曲线，通过更换摆锤和试样底座，可实现简支梁和悬臂梁两种形式的试验。

使用方法：一. 试验前依据打击能量要求，更换合适的摆锤（大摆锤的打击能量为300J，小摆锤为150J）。

二. 打开机身电源开关，手持操作器使摆锤进行一次空打（不放置试样），检查度盘被动针是否指零，若不指零应调整指针位置，使得、空打时指针为零。

三. 用木块把摆锤搁置在支座边上，用缺口对中样板使冲击试样缺口处于支座跨度中心，缺口面在冲击受拉一面。

四. 按下“启动”按钮，提升摆锤，当场起到设定高度并稳定后，清除搁置木板机摆锤打击圈内的一切障碍，并把度盘指针拨到打击能量刻度处。

五. 按下“冲击”按钮，落锤击断试样，待摆锤回摆时，按“制动”按钮，当摆锤停止摇摆后，记下冲击能量。

试验结束，关闭操作器电源及冲击机电源，把操作器挂回原位。

备注：1，不允许摆锤举高后俯身安置试样；试验时在摆锤摇摆平面内部允许有人员活动。

2，试样击断摆锤来回摇摆要按“制动”，不能用手制止尚在摇摆中的摆锤。

冷热冲击试验机显现短路的处理方法冷热冲击试验机在一般操作情况下，在应用测试过程中一直都是很优秀，但有时也有可能显现故障等情况问题，而其中较为常见的是短路，为什么会显现短路呢？如碰到这个问题，可以用依照以下方法来处理：1、冷热冲击试验机显示器的显示值比实际值低或显示值不稳定，就有可能是保护管内部存有脏污，处理方式：用专用清洁剂去除脏污便可；假如显示值指出是负值，那么就是热电阻短路或接线接错而导致，处理方式：改正接线，处理好短路问题便可。

多种冲击试验机工作原理概述在现代工业中，很多产品都需要经过一系列的测试，而冲击试验是其中一种常见的测试方法。

冲击试验机通过控制冲击的强度和角度，来模拟产品在运输、使用、保养等环境下可能遇到的各种冲击情况，从而验证产品的耐久性和可靠性。

本文将介绍几种常见的冲击试验机工作原理和特点。

落锤式冲击试验机落锤式冲击试验机是一种传统的冲击试验机。

它主要由一个落锤、一个试验床、一个撑杆和一个液压系统组成。

落锤被吊起，然后在预设的高度释放，落锤会垂直地撞击试验样品。

试验样品会反弹，然后撑杆会用气体或机械装置缓慢地抬起落锤，完成一次试验。

落锤式冲击试验机的优点是简单易用、精确度高，能够控制落锤的冲击强度和角度。

但是，落锤式冲击试验机不适用于大型产品的试验，而且每次试验之间需要进行调整和校准。

悬挂式冲击试验机悬挂式冲击试验机与落锤式不同，它采用绳索将试验物件悬挂在试验装置的中心位置。

试验则通过一个或多个施力器施加力量来完成。

悬挂式冲击试验机的优点是试样可以在空气中自由地运动，适用于大型产品和复杂构件的试验。

悬挂式冲击试验机的主要缺点是在试验过程中难以准确控制试样运动路径和速率，因此无法确定试样受到的冲击强度和方向。

另外，该型试验装置需要消耗大量的金属和能源，价格较高。

拉杆式冲击试验机拉杆式冲击试验机是最常用的一种冲击试验装置。

该装置通过一根弹性拉杆将冲击力施加于测试样品上。

拉杆式冲击试验机由一个马达、一个测试样品床、一个拉杆、一个挥拍固定架和一个计时器组成。

马达驱动拉杆弹射在检测基台上的样品，产生冲击力。

拉杆式冲击试验机的主要优点是可适用于多种形状和大小的产品，同时也能够控制冲击强度和角度。

这种试验装置通常有多个规格，可以适配不同的测试需求。

在实际应用中，拉杆式冲击试验机被用于在各种材料包括其它的方面对构件受到逆向加载后是否还有能力回弹进行测试。

液压式冲击试验机液压式冲击试验机采用液压系统生成高压水流，使试件在冲击时受到水流的冲击力，从而模拟真实使用场景下可能遇到的冲击情况。

混凝土液压冲击性能测试原理一、引言混凝土是现代建筑工程中不可或缺的组成部分。

在工程实践中，混凝土结构受到各种外部荷载的作用，其中液压冲击荷载是常见的一种。

液压冲击荷载是指在混凝土结构中由于液体冲击力而产生的动态载荷。

混凝土结构受到液压冲击荷载的影响，往往会导致结构破坏或者失效。

因此，混凝土液压冲击性能测试是保障混凝土结构安全可靠的重要手段。

本文将对混凝土液压冲击性能测试的原理进行详细介绍。

二、混凝土液压冲击性能测试的背景混凝土结构在使用过程中，往往会受到液体冲击荷载的作用。

例如，水坝、水闸、防波堤等水利工程，以及码头、船闸等港口工程都需要考虑液压冲击荷载的影响。

此外，还有一些特殊的工程需要考虑液压冲击荷载，例如核电站的冷却水系统等。

液压冲击荷载的产生机理非常复杂，其受到多种因素的影响，例如水头、水量、水流速度、水质、结构形式等。

因此，混凝土结构在液压冲击荷载下的响应也非常复杂。

混凝土结构受到液压冲击荷载作用后，可能会发生冲击振动、局部破坏、全面失效等不同形式的响应。

为了保障混凝土结构的安全可靠运行，需要对其液压冲击性能进行测试。

三、混凝土液压冲击性能测试的原理混凝土液压冲击性能测试是指通过实验手段，模拟混凝土结构在液压冲击荷载下的受力响应过程，从而评估混凝土结构的抗冲击性能。

下面将从实验方案、测试方法、数据处理等方面对混凝土液压冲击性能测试的原理进行详细介绍。

1. 实验方案混凝土液压冲击性能测试的实验方案应包括以下内容：（1）试件制备：试件的尺寸、形状、材料应符合设计要求。

试件应经过充分的养护，达到设计强度要求。

（2）试验条件：应对试验条件进行严格控制，包括水头、水量、水流速度等参数。

（3）试验装置：试验装置应具备可重复性、可靠性、准确性。

试验装置应包括试验台、水源、压力传感器、位移传感器等。

（4）试验方案：试验方案应包括试验过程、试验数据采集和处理方法等。

试验方案应能够反映试件在液压冲击荷载下的受力响应。

Vol42 No2Feb 202142 22021 2中国农机化学报JournalofChineseAgriculturalMechanization DOI ： 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2021.02.019基于AMESim 的拖拉机液压提升系统压力冲击研究王加攀吴仁智秦磊王昂二薛志飞S 史金钟2(1.同济大学机械与能源工程学院，上海市$01804；2.洛阳拖拉机研究所有限公司，拖拉机动力系统国家重点实验室，河南洛阳471039)摘要：为研究某款东方红拖拉机带辅助油缸的液压提升系统压力冲击特性，以其液压提升系统和悬挂机构作为研究对象，建立农具提升和降落时系统的物理、数学模型，利用AMESim 软件建立液压系统的仿真模型，并对拖拉机样机进行测试 验证模型的有效性。

研究结果表明：农具提升时三组油缸无杆腔压力冲击仅为4.72 MPa,整个提升过程压力平稳；农具 降落时强压油缸的压力冲击较大，有杆腔压力突增至23 MPa,若农具突然着地强压油缸有杆腔产生的压力冲击与农具重量成正比，回油管路内合适的的背压可有效避免农具降落过快&该方法对研究拖拉机带辅助油缸的液压提升系统性能具有指导意义，为进一步优化设计提供一种思路&关键词：拖拉机；液压提升系统；悬挂机构；压力冲击；AMESim中图分类号:S219 文献标识码:A 文章编号：2095-5553 (2021) 02-0128-06王加攀，吴仁智，秦磊，王昂，薛志飞,史金钟.基于AMESim 的拖拉机液压提升系统压力冲击研究中国农机化学 $2021$42(2)：128—133Wang Jiapan, Wu Renzhi, Qin Lei, Wang Ang, Xue Zhifei , Shi Jinzhong. Research on pressure impact of tractor hydrauliclifting system based on AMESim ［J). Journal of Chinese Agricultural Mechanization , 2021, 42(2)： 128 — 1330引言拖拉机提升系统主要包括液压提升系统和悬挂机构&液压提升系统用于控制农具的提升和降落，悬 挂机构通过杆件连接来牵引和升降农具，并保持农具在工作时处于正确的位置&带辅助油缸的液压提升系 统能增加拖拉机的提升力()，但农具升降时由于阀的 瞬间启闭、负载的瞬变使得液压系统内容易产生压力 冲击，压力冲击波在系统中传播会直接影响管接头、液压元件的可靠性和密封性等，从而影响到拖拉机的整 机工作可靠性⑷&因此，对带辅助油缸的液压提升系 统内压力冲击机理和冲击特性进行研究分析，并进而解决这一常见问题显得极为必要&液压冲击的实质主要是管道中液体动能和压力能 的瞬间相互转变，利用数值计算、实际试验研究等可确 定产生的冲击值56)&国内外学者多采用仿真软件建立液压系统的仿真模型，研究压力动态性能711)&此 外也有国外学者基于特征线法和有限差分法，给出了管路液压冲击压力振荡的结果［1213) &本文将建立拖拉机液压提升系统的物理模型和数学模型，应用AMESim 仿真平台，对所建模型进行动 力学仿真分析，在仿真分析的基础上进行拖拉机液压 提升系统的实际试验测试，分析其机理和特性，并找到改善或解决液压冲击的方法&1拖拉机提升系统建模1 所 为拖 机带辅助油 的液压提升系统原理图，主要由泵、滤清器、换向阀、强压油缸、双辅助油缸和液压管路系统组成［14) &图2为拖拉机悬挂机构简图&其中AB 为液压推杆,BC 为内提升臂，C 1G 为提升轴C 1E 和CE 为外 提升臂EF 为提升杆,HG 为下拉杆&农具提升时，强压、辅助油缸无杆腔进油，强压油缸推动液压推杆AB ,进而带动悬挂机构提升农具，辅 油缸推动外提升臂C 1E 和C Z E 辅助提升［1516),对机构进行受力分析建立力矩平衡方程2R F -HF =-HIG M g⑴R a I bc (2R-cn =R F -CE ⑵式中:R f ---提升杆受力；Mg ——农具重力；收稿日期：020年4月7日 修回日期：020年6月1日*基金项目：拖拉机动力系统国家重点实验室开放课题资助项目(SKT2018001)第一作者：王加攀，男，1997年生，山东聊城人，硕士研究生；研究方向为工程机械设计优化& E-mail ： 199**************** 通讯作者：吴仁智，男，1962年生，江苏武进人，博士，副教授,博导；研究方向为工程机械& E-mail ： *******************.cn第2期王加攀等：基于AMESim的拖拉机液压提升系统压力冲击研究129r A强压油缸活塞杆推力；R I辅助油缸活塞杆推力；-hf——下拉点H到力R f作用线的垂直距离；I hg—-—下拉点H到力Mg作用线的垂直距离;-bc——提升轴C到力R a作用线的垂直距离；-cd——提升轴C到力R i作用线的垂直距离；-ce——提升轴C到力R)作用线的垂直距离&Fig.1图1拖拉机液压提升系统图Schematic diagram of tractor hydraulic lifting system 设速提升，回油压力P q2较小，当不计各构件的摩擦力时，建立强压油缸、辅助油所.载的力学平衡方程P1A q1=R a(3)P1A f1=R l(4)式中:P1——强压油缸和辅助油缸无杆腔压力；A q1强压油缸无杆腔有效面积；A f1——辅助油缸无杆腔有效L进而得到辅助油缸活塞杆的推力与强压油缸活塞杆的推力关系式A f1R l=——R A(5)1A q1A因而可以将双辅助油缸产生的力矩通过运算转换至强压油缸产生的力矩$提升时三组油缸可以等效为更大的强压油缸。