液压缸试验台计算机控制系统的设计

液压综合试验台设计樊涛１，２，牛晓华１，２，３，吴兆迁１，２（１．国家林业局哈尔滨林业机械研究所，黑龙江哈尔滨１５００８６；２．中国林业科学研究院新技术研究所，北京１０００９１；３．东北林业大学，黑龙江哈尔滨１５００４０）摘要：介绍了计算机辅助测试液压综合试验台的系统设计、工作原理及主要技术指标。

该试验台综合了液压泵、液压阀和液压缸专用试验台的性能，达到了一机多用的目的，还具有测试数据自动记录和处理、测试数据准确可靠及方便等特点。

关键词：试验台；计算机辅助测试；测试参数中图分类号：ＴＨ１３７文献标识码：Ａ文章编号：１００１－４４６２（２００８）０８－００３１－０３ＤｅｓｉｇｎｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＧｅｎｅｒａｌＴｅｓｔＳｔａｎｄＦＡＮＴａｏ１，２，ＮＩＵＸｉａｏ－ｈｕａ１，２，３，ＷＵＺｈａｏ－ｑｉａｎ１，２（１．ＨａｒｂｉｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＭａｃｈｉｎｅｒｙ，ｔｈｅＳｔａｔｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＨａｒｂｉｎＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５００８６，Ｃｈｉｎａ；２．ＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９１，Ｃｈｉｎａ；３．ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｒｂｉｎＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ，ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｍａｉｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｇｅｎｅｒａｌｔｅｓｔｓｔａｎｄａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｔｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｓｔａｎｄｓｓｐｅｃｉａｌｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐｓ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｖａｌｖｅｓａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒｓａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｓｅｖｅｒａｌｐｕｒｐｏｓｅｓ．Ｔｈｅｓｔａｎｄａｌｓｏｆｅａｔｕｒｅｓａｕｔｏｍａｔｉｃｒｅｃｏｒｄｉｎｇａｎｄｈａｎｄｌｉｎｇｏｆｔｅｓｔｄａｔａ，ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｅｓｔｄａｔａａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｓｔｓｔａｎｄ；ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄｔｅｓｔ；ｔｅｓｔｄａｔａ随着科学技术的不断发展，液压技术在各个领域得到了广泛的应用，尤其在林业机械方面正发挥着越来越重要的作用。

液压试验台设计液压试验台设计摘要:液压系统的组成、功能⽇益复杂，因⽽发⽣故障的机率也随之增多。

液压系统的故障具有隐蔽性、变换性和诱发因素的多元性，所以在故障诊断和排除时，不但需要有熟练的技术⼈员，同时还要有完善的检测设备。

检测液压元件性能参数的试验设备多为性能单⼀的液压试验台。

⽽且⼀般为液压件⽣产⼚家和研究所专⽤。

从使⽤⽅⾯来看，⼀旦液压系统发⽣故障，常常需检测多种液压元件的技术指标，才能找出故障部位和根源，达到及时修理的⽬的。

本⽂阐述了⼀种液压试验台的设计、⼯作原理及主要技术指标。

它综合了液压阀和液压缸专⽤试验台的性能，达到了⼀机多⽤的⽬的，该试验台具有测试可靠、制造容易、维护⽅便、成本低廉等特点。

关键词：液压试验台；油箱；液压阀；液压缸；压⼒机THE DESIGN OF HYDRAULIC TEST BENCHAbstract:The components and functions of hydraulic system become more and more complex , and thus the probability of failure also increase. Hydraulic system failure with elusive, transformation-induced and inducing factor multiplicity, so in the fault diagnosis and rule out the possibility, not only the need for skilled personnel, but also have a well-developed testing equipment, most of the test equipments that used for detecting the performance parameters of hydraulic components are a single hydraulic test bed. And generally to hydraulic parts manufacturers and research institutes dedicated. From the perspective of using, once the hydraulic system failure, are often required to detect a wide range of hydraulic components of the technical indicators to identify the root causes of fault location and to achieve the purpose of timely repairs. In this paper we explain the design of one kind of hydraulic test bench, working principle and the main technical indicators. It combinated the performance of hydraulic valves and hydraulic cylinders dedicated test-bed, to become multiple use, the test bench with characteristics of test reliable, easy to manufacture, easy maintenance, low cost and so on.Key words:hydraulic test stand; tank; hydraulic valve; hydraulic cylinder; forcing press⽬录摘要 (1)Abstract. (2)1 绪论 (1)1.1 课题背景及⽬的 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.2.1 国内外发展现状 (1)1.2.2 发展趋势 (3)1.2.2.1 以计算机软件为平台，实现液压传动实验的虚拟化 (3)1.2.2.2 以计算机⽹络为平台实现液压传动实验的⽹络化 (3)1.2.2.3 利⽤PLC编程实现液压传动实验的智能化 (3)1.2.2.4 以液压故障诊断系统为平台，实现液压系统的检测与故障分析 (3)1.2.2.5 利⽤纯⽔液压传动节约能源、保护环境 (4)1.3 论⽂构成及研究内容 (4)2 液压试验台基本设计计算 (5)2.1 液压系统设计步骤与设计要求 (5)2.2 初选系统⼯作压⼒ (5)2.3 计算液压缸的主要结构尺⼨ (5)2.4 制定基本⽅案和绘制液压系统图 (8)2.4.1 制定基本⽅案 (8)2.4.2 液压试验台系统原理图 (9)3 液压试验台选⽤设计 (12)3.1 液压泵的选型与安装 (12)3.1.1 液压泵⼯作压⼒的确定 (12)3.1.2 液压泵流量的确定 (12)3.1.3 液压泵的安装⽅式 (12)3.2 电动机功率的确定 (15)3.3 液压阀的选型与安装 (15)3.4 液压油缸的选型 (17)3.5 液压油管的选型 (17)3.6 液压油箱的设计 (18)3.6.1 液压油箱有效容积的确定 (18)3.6.2 液压油箱的散热计算 (18)3.6.3 液压油箱的容量计算 (19)3.6.4 液压油箱的结构设计 (19)4 简易轻载压⼒机设计 (23)4.1 概述 (23)4.2 简易压⼒机设计 (24)5 结论 (25)参考⽂献 (26)致谢 (27)1 绪论1.1 课题背景及⽬的随着液压⼯业的发展，液压技术在各种机械中发挥着越来越重要的作⽤。

液压机自动化控制系统的设计引言液压机是一种广泛应用于工业生产中的机械设备，它具有高效、精确和可靠的特点。

然而，传统的手动控制方式存在一些问题，比如操作繁琐、易出错等。

因此，设计一个自动化控制系统来替代手动控制是非常必要的。

目标本文档的目标是介绍液压机自动化控制系统的设计方案，通过该系统实现液压机的自动化操作，提高生产效率和质量。

设计原理液压机自动化控制系统的设计原理主要包括以下几个方面：1. 传感器：通过安装合适的传感器，如压力传感器、位移传感器等，实时监测液压机的工作状态和工艺参数。

2. 控制单元：采用微处理器或PLC作为控制单元，接收传感器信号并进行数据处理和逻辑判断。

3. 执行机构：通过控制液压阀、电磁阀等执行机构，实现对液压机各部件的控制，如液压缸的运动控制。

4. 人机界面：设计合理的人机界面，如触摸屏、按钮等，方便操作人员进行参数设置和监控。

系统功能液压机自动化控制系统具备以下功能：1. 自动调节：根据设定的工艺要求，系统能够自动调节液压机的压力、位移等参数，保证工件的加工质量。

2. 报警提示：当液压机发生故障或工艺参数超出范围时，系统能够及时发出报警提示，提醒操作人员进行处理。

3. 数据记录与分析：系统能够记录和存储液压机的工作状态和工艺参数，方便后续的数据分析和质量追溯。

总结通过设计液压机自动化控制系统，可以实现液压机的自动化操作，提高生产效率和质量。

该系统具备自动调节、报警提示和数据记录与分析等功能，能够满足工业生产的需求。

在实施该系统时，需要合理选择传感器、控制单元和执行机构，并设计好人机界面，以确保系统的稳定运行和易操作性。

以上是液压机自动化控制系统的设计文档，希望对您有所帮助。

液压控制系统的设计和优化液压控制系统是用于控制液压动力机械中液压驱动部分的控制系统，其主要作用是完成机械的动作控制和工作过程的自动化控制。

本文将从液压控制系统的设计与优化两个方面进行详细介绍。

一、液压控制系统的设计液压控制系统的设计需要考虑到以下几个方面：1. 机械传动系统的匹配性：液压控制系统的设计需要充分考虑机械传动系统的匹配性，保证能够兼顾机械原理的要求，实现对液压系统动作的精确控制。

2. 液压元件的选型：液压控制系统中各个液压元件的选型需要充分考虑机械要求，保证液压系统的正常运行，并且保证液压控制系统的稳定性和可靠性。

3. 液压系统中的控制方案：液压系统中的控制方案是液压控制系统设计的核心，需要充分考虑机械对动作控制的要求，尽可能简化控制系统的设计，提高控制系统的稳定性和可靠性。

4. 控制系统的参数设置：液压控制系统的参数设置需要根据机械的实际情况进行调整，以保证机械的正常运行，同时也需要考虑到控制系统的稳定性和可靠性。

二、液压控制系统的优化液压控制系统的优化需要考虑到以下几个方面：1. 液压元件的优化：液压元件的优化包括优化液压的流体力学性能，减小流量损失和压力损失，提高液压元件的性能指标。

2. 液压系统的结构优化：液压系统的结构优化需要考虑到液压传动要求和机械结构，尽可能地简化液压系统的结构，提高液压系统的可靠性和稳定性。

3. 控制系统的优化：控制系统的优化包括控制算法的改进，如采用闭环控制和模糊控制，以提高液压控制系统的控制精度和稳定性，而且还可以减少液压系统的运行成本。

4. 液压系统的维护和保养：液压系统的维护和保养是液压控制系统长期稳定运行的重要保障，需要定期实施液压元件的维护和更换，以保证液压系统的正常运行。

三、液压控制系统的案例分析1. 基于液压控制系统的机械臂控制系统：该系统采用了闭环控制和模糊控制算法，提高了机械臂的运动精度和系统稳定性，从而实现了自主化运行。

2. 基于液压控制系统的数控加工机床：该系统采用了优化的液压元件和高效的控制算法，大大提高了加工精度和工作效率，并且大大减少了系统的运行成本。

一种液压脉冲试验台控制系统的设计作者：王春华吴军来源：《中国新技术新产品》2011年第15期摘要：液压脉冲试验系统是根据不同试验要求，产生不同压力波形如：阻尼波、体型波、正弦波等，对液压系统成附件进行检验，以便提前发现系统成附件在设计或制造上存在的缺陷的系统。

液压脉冲试验测控系统的主要功能是通过调节控制元件，使试验件内部产生压力脉冲，再利用压力传感器实时采集压力变化，形成对压力波形闭环控制。

本文简要介绍了一种液压脉冲试验台控制系统的设计。

关键词：脉冲试验；控制系统；CMAC算法中图分类号：TP271文献标识码:B1引言飞机液压系统工作时，在电磁阀打开或关闭的瞬间，供压管路和回油管路会出现强烈的压力撞击，即压力脉冲。

液压脉冲是液压系统的致命危害，可导致系统管路、连接件、作动筒等的断裂，系统附件失灵，严重时可导致飞机重大事故的发生，因此液压系统的成附件以及管路必须进行压力脉冲试验，以验证其抗液压脉冲冲击的能力。

本文论述的液压脉冲试验台是一台多功能、通用液压压力脉冲试验设备。

能产生满足国军标的标准脉冲波形。

该设备从系统工作原理到测控方法已具备了通用液压脉冲试验设备的基本特点，它的研制成功为今后研制的大功率通用液压脉冲台的研制奠定了良好的试验技术基础。

2.试验台液压系统结构2.1液压系统结构原理脉冲试验台工作原理图见图1图1脉冲试验台液压原理图变量柱塞泵在电机驱动产生高压油，经单向阀、油滤，靠比例溢流阀和蓄压器的共同作用，保持系统有稳定的输出压力。

高压油经比例阀调节后流向二位四通电磁换向阀，电磁换向阀周期换向推动隔离减压缸往复运动，使充满液压油的试验件产生升压、卸荷的交替变化，从而完成液压脉冲试验。

该套试验设备能承担工作压力28MPa、峰值压力42Mpa，试验件体积在3L以下的液压脉冲试验任务，在国内为首创。

3.试验台测控系统结构液压脉冲是一个瞬变的过程，压力波形随着时间函数变化而快速变化，水锤波的自由振荡频率可以达到30Hz以上，要实现对液压脉冲波形的实时控制，控制系统功能是关键。