二通阀瞬态特性测试装置(液压与机械设计)【字数：12069】
目前液压已经广泛应用于机械制造业，液压元器件的性能会对液压站的工作效率以及工作工况压力产生极大的影响，为了能够了解和控制液压元器件的性能，我们需要对元器件进行测试，为此现在已经诞生了大量测试台的设计。本次设计以一节流阀可调型螺纹插装式流量阀为例，选用FCG-03-125-N-30 流量控制阀为测试对象，搭建二通流量阀瞬态特性试验装置。按照 JB/T 10366-2014《液压调速阀》，在综合考虑各因素后，提出了符合先进性、创新性、环保性、实用性、可靠性和经济性的最终优化方案。拟定出液压原理图之后，通过AMESIM软件进行分析后，得到压力响应曲线。进行工况循环分析（负载、速度、功率），通过查阅液压设计手册，寻找最为合理的元件型号，罗列出液压元器件清单。对相应元件，先SolidWorks软件进行三维设计、装配相应的结构，同时进行结构轻量化设计，然后再用AUTOCAD画出液压泵站、集成块以及零件图。
Key words:Flow valve;Transient characteristic test equipment; Hydraulic schematic;AMESIM simulation;Threedimension design 目录
1 二通流量阀瞬态特性试验装置的课题意义与研究方法 1
1.1 二通流量阀测试装置的目的与意义 1
1.2课题的研究方法 1
2 二通流量阀阀瞬态特性试验装置的功能分析 2
2.1 二通流量阀瞬态特性试验装置方案的提出 2
2.2 论文组织架构 3
3 拟定二通流量阀瞬态特性试验装置的液压原理图 4
3.1二通流量阀瞬态特性试验装置的液压原理图 4
3.2瞬态特性测试系统方框图和试验方法 5
4 Amesim设计分析 6
4.1仿真原理图 6
4.2压力响应曲线的确定 6
5 液压测试系统选型 13
5.1 液压泵的选型与安装 13
5.2 电动机功率的确定 13
5.3联轴器的选择 14
5.4 液压阀的选型与安装 16
5.5辅助元件的选型 17
5.5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1 滤油器的选型.....................................................17
5.5.2 空气滤清器的选型.................................................18
5.5.3 油冷却器的选型...................................................19
5.5.4 流量计、压力表和温度计的选型.....................................20
5.5.5 蓄能器的选型.....................................................22
5.5.6 液压油管的选型...................................................23
5.5.7 油箱的选型......................................................23
5.5.8 液面指示计的选型................................................24
6 SolidWorks软件进行三维设计 25
6.1集成块的设计 25
6.2 三维设计到二维图纸 26
参考文献 34
致谢 35
1 二通流量阀瞬态特性试验装置的课题意义与研究方法
1.1 二通流量阀测试装置的目的与意义
1.目的：通过二通流量阀瞬态特性测试控制系统设计，了解节流阀可调型螺纹插装式流量阀对于油液的控制瞬态特性，评估二通流量阀的性能，识别体系中可能存在的弱点，验证二通流量阀稳定性和可靠性并进行优化设计。[1]
2.意义：通过测试装置的设计，更好地为社会开发经济稳定可靠的检测手段。优化节流效果，提高产品的准确度，降低油液的不稳定性，并且减少人工成本。[2]
1.2课题的研究方法
本次设计以一节流阀可调型螺纹插装式流量阀为例，选用FCG03125N30 流量控制阀为测试对象，搭建二通流量阀瞬态特性试验装置。按照 JB/T 103662014《液压调速阀》，设计相关的液压测试回路，进行相关的参数设定计算，确定测试条件，设定所用元器件的性能参数。
液压元器件、液压系统的瞬态特性变化用频率响应特性或时间响应（阶跃响应）的特性来表征。采用阶跃响应，也即加一个阶跃性的信号（干扰），例如指令、负载突变，观察被测件或系统的响应。本试验中使用压力阶跃信号。确定合理的传感器，合理进行数据的采集，在查阅国内外资料后，综合考虑各因素，在兼顾环保性、实用性、可靠性和经济性的情况下提出了最终优化方案，进行液压实验平台优化设计。
在测试时，要注意以下几点：
1.控制阀的切换时间
2.压力变化速度
3.测量阀芯、变量机构的位置变化。
2二通流量阀阀瞬态特性试验装置的功能分析
2.1 二通流量阀瞬态特性试验装置方案的提出
JB/T 103662014《液压调速阀》建议了两种方法测试二通流量阀的瞬态特性。第一种，间接法：测试两个压力，根据压差计算出流量。第二种，直接测试流量，这就要求有高频响的流量传感器；同时还测量压力，根据压力来校核流量的相位准确度。
/
通过方案对比，我们可以发现两个方案均能够满足我们设计要求，但是方案二由于本次设计要求测量压力的同时，装备高频响的流量传感器，根据压力来校核流量的相位准确度，综合考虑了实用性、可靠性、经济性，我选择了方案一，采用间接法测量和记录瞬态特性。
2.2 论文组织架构
（1）查阅对应流量阀的主要静态、动态性能指标 （查阅国家标准）。
（2）查阅国外（发达国家）在流量、压力等主要参数测控方面的方法与手段。
（3）查阅国外（发达国家）在流量、压力等主要参数测控方面的传感器的种类和性能指标。
（4）查阅国外（发达国家）相关的检测设备。
Key words:Flow valve;Transient characteristic test equipment; Hydraulic schematic;AMESIM simulation;Threedimension design 目录
1 二通流量阀瞬态特性试验装置的课题意义与研究方法 1
1.1 二通流量阀测试装置的目的与意义 1
1.2课题的研究方法 1
2 二通流量阀阀瞬态特性试验装置的功能分析 2
2.1 二通流量阀瞬态特性试验装置方案的提出 2
2.2 论文组织架构 3
3 拟定二通流量阀瞬态特性试验装置的液压原理图 4
3.1二通流量阀瞬态特性试验装置的液压原理图 4
3.2瞬态特性测试系统方框图和试验方法 5
4 Amesim设计分析 6
4.1仿真原理图 6
4.2压力响应曲线的确定 6
5 液压测试系统选型 13
5.1 液压泵的选型与安装 13
5.2 电动机功率的确定 13
5.3联轴器的选择 14
5.4 液压阀的选型与安装 16
5.5辅助元件的选型 17
5.5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1 滤油器的选型.....................................................17
5.5.2 空气滤清器的选型.................................................18
5.5.3 油冷却器的选型...................................................19
5.5.4 流量计、压力表和温度计的选型.....................................20
5.5.5 蓄能器的选型.....................................................22
5.5.6 液压油管的选型...................................................23
5.5.7 油箱的选型......................................................23
5.5.8 液面指示计的选型................................................24
6 SolidWorks软件进行三维设计 25
6.1集成块的设计 25
6.2 三维设计到二维图纸 26
参考文献 34
致谢 35
1 二通流量阀瞬态特性试验装置的课题意义与研究方法
1.1 二通流量阀测试装置的目的与意义
1.目的：通过二通流量阀瞬态特性测试控制系统设计，了解节流阀可调型螺纹插装式流量阀对于油液的控制瞬态特性，评估二通流量阀的性能，识别体系中可能存在的弱点，验证二通流量阀稳定性和可靠性并进行优化设计。[1]
2.意义：通过测试装置的设计，更好地为社会开发经济稳定可靠的检测手段。优化节流效果，提高产品的准确度，降低油液的不稳定性，并且减少人工成本。[2]
1.2课题的研究方法
本次设计以一节流阀可调型螺纹插装式流量阀为例，选用FCG03125N30 流量控制阀为测试对象，搭建二通流量阀瞬态特性试验装置。按照 JB/T 103662014《液压调速阀》，设计相关的液压测试回路，进行相关的参数设定计算，确定测试条件，设定所用元器件的性能参数。
液压元器件、液压系统的瞬态特性变化用频率响应特性或时间响应（阶跃响应）的特性来表征。采用阶跃响应，也即加一个阶跃性的信号（干扰），例如指令、负载突变，观察被测件或系统的响应。本试验中使用压力阶跃信号。确定合理的传感器，合理进行数据的采集，在查阅国内外资料后，综合考虑各因素，在兼顾环保性、实用性、可靠性和经济性的情况下提出了最终优化方案，进行液压实验平台优化设计。
在测试时，要注意以下几点：
1.控制阀的切换时间
2.压力变化速度
3.测量阀芯、变量机构的位置变化。
2二通流量阀阀瞬态特性试验装置的功能分析
2.1 二通流量阀瞬态特性试验装置方案的提出
JB/T 103662014《液压调速阀》建议了两种方法测试二通流量阀的瞬态特性。第一种，间接法：测试两个压力，根据压差计算出流量。第二种，直接测试流量，这就要求有高频响的流量传感器；同时还测量压力，根据压力来校核流量的相位准确度。
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通过方案对比，我们可以发现两个方案均能够满足我们设计要求，但是方案二由于本次设计要求测量压力的同时，装备高频响的流量传感器，根据压力来校核流量的相位准确度，综合考虑了实用性、可靠性、经济性，我选择了方案一，采用间接法测量和记录瞬态特性。
2.2 论文组织架构
（1）查阅对应流量阀的主要静态、动态性能指标 （查阅国家标准）。
（2）查阅国外（发达国家）在流量、压力等主要参数测控方面的方法与手段。
（3）查阅国外（发达国家）在流量、压力等主要参数测控方面的传感器的种类和性能指标。
（4）查阅国外（发达国家）相关的检测设备。
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