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1、液压传动综合实验研究与液压综合实验台设计摘要本文通过调研国内外液压综合实验台的种类及结构，分析我校液压设备的种类、各校液压综合实验的开设和性能。1该实验台将我校四台实验台综合为一体，各液压元件可共用，节约成本，节约空间，而且油路简单，利于学生观察和理解。2本实验台由三部分组成：控制部分、支撑部分、测试部分。采用形态分析法，从多种选择方案中进行比较选优，控制部分选用PLC控制（没做具体分析）；支撑部分选用框架结构，材料选用铸铁；测试部分包括液压元件性能测试，演示实验，学生自主创新设计。3采用模块化设计方法，将各演示实验做成单独油路板，简化油路。4该实验台的设计， 集多功能于一体，不仅对实验台油路
2、系统图、总装配图进行了设计，还设计了各油路板的零件图。这样的液压综合实验台不但可以供学生进行液压实验，同时可以供科研人员进行科研实验。本文还对基于该综合实验台的综合实验开发进行了研究。这项设计在液压综合实验台设计方面是一开创性工作。关键词：液压 实验台 综合实验 IExperimental Study of Hydraulic and Hydraulic Integrated Comprehensive Test BenchAbstractThis article through the investigation of the comprehensive experimental platf
3、orm of hydraulic at home and abroad, analyzes type and structure of our species, the schools of hydraulic equipment of the comprehensive experiment opening and hydraulic performance. 1. The test bench will be our school four test bench for an organic whole, comprehensive can be Shared by all hydraul
4、ic components, the cost savings, save a space, and oil-way simple, to favor the student observation and understanding. 2. This test bench consists of three parts: the control part, supporting part, testing part. Using morphological analysis, from a variety of options scheme comparison optimum choice
5、, the control part selects PLC control (do concrete analysis); Support parts choose frame structure, material chooses iron; Test part includes hydraulic components performance test, the demonstration, the student independent innovation design. 3. Modular design method, make each experimental demonst
6、ration oil-way board, simplified oil alone. 4. The experimental stage design and full-functioned, not only to test bench systems inner figure, always on the design, but also the assembly was designed the parts drawing each oil board. This comprehensive experimental platform of hydraulic can not only
7、 for students, and can supply hydraulic experiment scientific researcher research. This paper based on the comprehensive test bench of the comprehensive experimental development is studied. The design on hydraulic comprehensive experimental platform design is a groundbreaking work. Keywords ：Hydraul
8、ic Test bench Comprehensive experiments 目 录目录V第一章 绪论11.1课题的内容及意义11.1.1课题研究内容11.1.2课题研究意义11.2国内国外同类产品比较及本试验台的特点21.2.1国内液压试验台发展现状21.2.2国外液压综合试验台发展现状31.2.3本试验台的特点31.3研究思路41.4 本章小结52.1引言62.2方案探讨62.2.1方案研究62.2.2试验台布局72.2.3设计思路92.2.4本方案的可行性102.2.5本课题需要解决的关键问题102.3液压系统设计102.3.1液压系统的设计原则102.3.2液压系统油路设计112.4
9、液压油路系统设计具体分析与评价152.4.1油路具体分析152.4.2评价152.5外形尺寸的确定162.6 本章小结16第三章 技术设计173.1元件选型173.1.1液压能源部分173.1.2压力测试部分193.1.3液压缸计算选型203.1.4溢流阀选型223.1.5节流阀选型223.1.6电磁换向阀选型243.2装配图设计243.2.1支架连接243.2.2液压综合试验台的总装263.3零件图设计293.4 本章小结30第四章 基于本综合实验台的综合实验设计314.1搬运工件机械手原理314.2机械手液压系统PLC控制设计324.3 设计结论34第五章 总结体会355.1本设计优点35
10、5.2本设计缺点355.3今后努力方向355.4设计体会36致谢38参考文献. 39IV 第一章 绪论1.1课题的内容及意义1.1.1课题研究内容液压传动课程是高校机械类学生的重要课程之一，实验教学是该课程的有机组成部分。作为液压课程教学体系重要组成部分的液压实验主要是在液压实验设备上来完成。然而，在试验中我们发现学校液压试验台具有以下缺点：1.液压回路和实验内容固定、功能单一；2.采用继电器控制，实验数据手工处理，实验数据精度不高；3.实验内容以演示为主、灵活性差、学生动手机会少，创新性差。为适应高校教学改革的深入，培养学生实际操作能力、实验设计能力以及机、电、液一体化的综合运用能力，本课题
11、旨在设计液压综合教学实验和液压综合实验台，在液压综合实验的开设和实验方法上进行创新设计，综合我校QSC1、QSC2、QSC3、QSC16四台液压实验台为一台液压综合实验台，使其兼顾四台设备的功能，并能开设机电液气计等多学科结合的综合实验，归纳起来主要有：实验内容丰富、多变；实验过程加强了动手能力和创新能力的培养；具有机电液一体化的功能等等。1.1.2课题研究意义在过去的实验教学中，学生只是被动的根据实验指导书得内容，进行常规的验证性实验。而现在学生可以利用本试验台，在进行常规验证性实验的同时，还能进行自主设计、选元件、组装、调试运行、设置故障并排除等整个过程，大大提高了学生的主观能动性。在学生
12、独立完成实验的过程中，他们能够提出自己的设计方案，并且马上在实验台上完成，检验其设计的合理性。而且，若有几个学生提出不同设计方案，则可以进行比较研究，并从中选取最优方案，这能在培养他们创造性的同时培养他们互相协作的团队精神。总的来说，在实验过程中：一是能满足目前液压传动课程实验教学的需要，加以改进后，形成开放性实验，提高学生的动手能力；二是对液压传动实验的开设进行研究，结合机械、电气、计算机等多学科知识设计综合实验，使学生更深入消化课堂内容，增强学生知识的联系性，提升学生综合实验能力和创新能力；三是设计液压综合实验台，使学校四台实验设备综合为一台设备，节约实验场地空间，提高设备的实验使用率；四
13、是可供教师和科研人员进行研究型液压实验。1.2国内国外同类产品比较及本试验台的特点1.2.1国内液压试验台发展现状我国液压行业已形成了门类齐全、有一定生产能力和技术水平、初具规模的生产科研体系。YCS-C智能型液压综合试验台（文献3）：该液压传动综合实验台由操作台、（中压泵站）、控制台三大件组成，不但能完成液压传动课程的设计性、创造性、综合性实验，而且特别适用于液压工程测试，元件性能测试，对教学、科研、检测具有极为强大的支持，是液压学科中的学者、专家、工程技术人员的得力助手。实验项目包括：1、常用液压元件的性能测试实验。 2、液阻特性性能实验。 3、液压回路组态画面演示及控制实验。 4、液压传
14、动基本回路实验。 5、可编程控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体化控制实验。6、液压传动系统组成示范演示实验。 7、液压传动各元部件结构及工作原理观摩、拆装实验。液压综合试验台（泵阀油缸马达试验），160KW，75KW，350bar，600L/min（文献4）. 实验项目包括：1.液压阀综合试验台，该实验台可测液压方向阀、压力阀和流量控制阀三大类液压控制阀的动、静态性能，配备 CAT计算机辅助测试系统。测试范围、测试项目、测试要求符合 GB/T8104-1987、GB/T8105-1987、GB/T1987等有关国家标准。2. 液压泵试验台，该试验台可测试液压柱塞泵，叶片泵、齿轮泵等的动、
15、静态性能，配备 CAT计算机辅助测试系统。测试范围、测试项目、测试要求符合JB/T703970441993等有关国家标准。3.液压系统演示台，本液压系统演示台是用于学生自行设计、组装液压回路的专用实验台。可进行减压回路、调速回路、保压回路、顺序动作回路、换向回路、换速回路、卸荷回路、平衡回路、锁紧回路等回路的实验，以及比例阀、油马达、油缸等实验。亚龙YL-218-型 液压PLC控制综合实训装置（文献5、文献6）：亚龙YL-218-型液压PLC实训可编程控制，采用敞开式结构的操作板，各种真实的液压元件可灵活的安装在操作板上，各执行模块，PLC实训仿真系统，组态技术为一体。学生用带有快速接头的连接管在各
