液壓式測力裝置的設(shè)計說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文首先介紹了有液壓測力裝置有關(guān)背景知識和發(fā)展現(xiàn)狀，以及作者設(shè)計的一個簡便的液壓測力裝置。</p><p>　　其中討論了液壓測力的基本原理和其適用范圍，研究它的對于其他測力裝置的優(yōu)劣。重點闡述了設(shè)計的總體思路和該液壓測力裝置各個部件的選用及壓力用油做了最優(yōu)選擇，并對該裝置重要部件缸體做了詳細(xì)的校核

2、，且對該測力裝置的測量范圍和測量精度也做了客觀的討論。</p><p>　　最后，作者就活塞與缸筒間的內(nèi)泄問題，缸桶系統(tǒng)的“有效面積”和壓力表對液壓測力裝置測定值的影響做了細(xì)致論述，做出了前瞻性研究。</p><p>　　關(guān)鍵詞：液壓，測力，缸體，壓力油</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p&g

3、t;　　This thesis introduced to have hydraulic pressure to measure the force apparatus relevant background knowledge and deveolp present condition first, and the author design of a simple hydraulic pressure measure force a

4、pparatus.</p><p>　　Discussed among them the hydraulic pressure measures the basic priniple of force to apply scope with it and study it of for other measure the good and bad of force apparatus.The point elab

5、orated the total way of thinking of design to measure force to equip choose of each assembly unit, subassembly to use with that hydraulic pressure and the pressure made the superior choice with the oil, and to should equ

6、ip important assembly unit, subassembly urn body to make a detailed school a pit, and to sho</p><p>　　End, author piston and urn tube of inside leak question, urn"active area" and pressure gauge of

7、 the barrel system measured the influence of the force apparatus measuring value to make meticulous treatise to the hydraulic pressure and made prospect a research.</p><p><b>　　目錄</b></p>

8、<p>　　1 引言……………………………………………………………………………………… 1</p><p>　　1.1 計量的意義和作用……………………………………………………………………… 1</p><p>　　1.2 計量的對象及發(fā)展…………………………………………………………………… 1</p><p>　　1.3 《計量法》的實施…………

9、…………………………………………………………… 1</p><p>　　1.4 法制計量………………………………………………………………………………… 2</p><p>　　1.5 國內(nèi)外現(xiàn)狀 ……………………………………………………………………………… 2</p><p>　　2 液壓測力裝置提出和意義…………………………………………………………… 2&l

10、t;/p><p>　　3 液壓測力裝置的原理………………………………………………………………………3</p><p>　　4 總體設(shè)計……………………………………………………………………………… 4</p><p>　　4.1油缸的選用與校核…………………………………………………………… 4</p><p>　　4.2活塞的選用與校核…………

11、………………………………………………………… 6</p><p>　　4.3 壓力表的選用 ……………………………………………………………………… 6</p><p>　　4.4密封圈的選用…………………………………………………………………… 6</p><p>　　4.4.1液壓缸的密封 …………………………………………………………………………… 7</p&

12、gt;<p>　　4.5排氣閥的選用………………………………………………………………7</p><p>　　4.6頂頭的設(shè)計………………………………………………………………7</p><p>　　4.7 液壓油的和選用……………………………………………………………………… 8</p><p>　　4.7.1 液壓油的主量物理性質(zhì)…………………………

13、…………………… 8</p><p>　　4.7.1.1 密度…………………………………………………………………………………… 8</p><p>　　4.7.1.2 壓縮性和膨脹性 ………………………………………………………………… 8</p><p>　　4.7.2 粘度…………………………………………………………………………………… 9</p&

14、gt;<p>　　4.7.2.1粘度的單位……………………………………………………………………… 10</p><p>　　4.7.3 粘度與壓力的關(guān)系………………………………………………………………… 11</p><p>　　4.7.4 粘度與溫度的關(guān)系 ………………………………………………………………… 11</p><p>　　4.7.5

15、 液壓工作介質(zhì)品種的選擇 ……………………………………………………… 13</p><p>　　4.7.6 液壓工作介質(zhì)粘度的選擇 ……………………………………………………… 13</p><p>　　4.7.7 使用要求 內(nèi)容或措施 …………………………………………………………… 14</p><p>　　4.7.7.1 日常維護(hù) ……………………………

16、……………………………………………… 14</p><p>　　4.7.7.2 安全 ………………………………………………………………………………… 14</p><p>　　5 幾個關(guān)鍵問題的討論研究 …………………………………………………………… 14</p><p>　　5.1 活塞與缸筒間的內(nèi)泄分析…………………………………………………………… 14&l

17、t;/p><p>　　5.2 壓力表對液壓測力裝置測定值的影響分析 …………………………………… 15</p><p>　　5.2.1 壓力表測量范圍的影響…………………………………………………………… 15</p><p>　　5.2.2 壓力表準(zhǔn)確度等級和分辨力的影響 …………………………………………… 15</p><p>　　5.2

18、.3 壓力表配套檢定時的影響………………………………………………………… 16</p><p>　　5.2.4 不確定度分析………………………………………………………………………… 16</p><p>　　5.3 缸桶系統(tǒng)的“有效面積”……………………………………………………………… 16</p><p>　　5.3.1 缸由變形的數(shù)學(xué)表述……………………

19、………………………………………… 17</p><p>　　5.3.2 有效面積的確定……………………………………………………………………… 18</p><p>　　6 結(jié)論…………………………………………………………………………………………… 19</p><p>　　優(yōu)點與創(chuàng)新……………………………………………………………………………… 20</p&

20、gt;<p>　　不足與缺憾……………………………………………………………………………… 20</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 22</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………………… 24</p><p><b>　　1 引言<

21、;/b></p><p>　　1.1 計量的意義和作用 </p><p>　　人類為了生存和發(fā)展，必須認(rèn)識自然、利用自然和改造自然，而自然界的一切現(xiàn)象或物質(zhì)，是通過一定的“量”來描述和體現(xiàn)的。也就是說：“量是現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的一種屬性?！币虼?，要認(rèn)識大千世界和造福人類，就必須對各種“量”進(jìn)行分析確認(rèn)，既要區(qū)分量的性質(zhì)，又要確定其量值。計量正是達(dá)到這種目的的重要手

22、段之一。 </p><p>　　計量是關(guān)于測量的科學(xué)，是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠和與國際一致的科學(xué)和管理活動。實際上，人類在科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)活動和社會活動中，每時每刻都離不開計量。眾所周知，尺子、秤、電表、秒表、煤氣表都是用于計量的，計量已經(jīng)滲透到了人類工作、學(xué)習(xí)、生活的各個方面，人們在不知不覺當(dāng)中，應(yīng)用和享用了計量知識和技術(shù)。計量與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域息息相關(guān)，無論是人類的衣食住行、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防

23、建設(shè)、科學(xué)研究，還是國內(nèi)外貿(mào)易，處處都離不開計量?，F(xiàn)代計量已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。此外，大量的事實證明，物理學(xué)上的許多重要發(fā)展，都是在精密計量測試的基礎(chǔ)上取得的。而許多國防尖端技術(shù)的突破，也和計量測試分不開。因此，從這個意義上說，可以將科學(xué)技術(shù)和計量的關(guān)系概括為一句話：“科技要發(fā)展，計量須先行”。 </p><p>　　1.2 計量的對象及發(fā)展 </p><p>　　在相當(dāng)長的時

24、間里，計量的對象主要是物理量，隨著科技進(jìn)步和社會發(fā)展，逐漸擴(kuò)展到工程量、化學(xué)量、生理量，甚至心理量。目前的計量，早已不再停留在以往度量衡的基礎(chǔ)上，而是形成了一門獨(dú)立的學(xué)科——計量學(xué)，涉及長度、溫度、力學(xué)、電磁學(xué)、無線電、時間頻率、光學(xué)、電離輻射、聲學(xué)和化學(xué)等各種專業(yè)，即所謂的十大計量。 </p><p>　　1.3 《計量法》的實施 </p><p>　　為了在全國范圍內(nèi)統(tǒng)一計量制度，1

25、959年6月25日國務(wù)院發(fā)布“關(guān)于統(tǒng)一計量制度的命令”，確定以當(dāng)時的公制即后來的國際單位制，為國家基本計量制度。1985年9月6日全國人大常委會通過“中華人民共和國計量法”，與此同時，在1985年我國還加入了國際法制計量組織（OIML），這標(biāo)志著中國的計量工作納入了法制管理的軌道，計量法律、法規(guī)體系已基本完備，并已經(jīng)與國際法制計量接軌。 </p><p>　　1.4 法制計量 </p><p

26、>　　計量的內(nèi)容和含義十分廣泛，而法制計量是計量中一個重要的概念，對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防科技和人民生活都是必不可少且至關(guān)重要的。計量院作為國家法定計量技術(shù)機(jī)構(gòu)，在《計量法》實施20年的時間里，建立并不斷改進(jìn)計量基標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)國際合作與交流，增強(qiáng)國際地位；開展強(qiáng)制檢定，保障人民生命安全；受國家質(zhì)檢總局委托，承擔(dān)計量標(biāo)準(zhǔn)考核和計量器具型式批準(zhǔn)試驗任務(wù)。 </p><p>　　1.5 國內(nèi)外現(xiàn)狀</p>

27、<p>　　力學(xué)處測力室是計量院建立最早的實驗室之一。該實驗室研制并保存的20MN基準(zhǔn)測力機(jī)是目前國內(nèi)最大的超重型精密力值計量裝置。它首次把靜壓潤滑技術(shù)應(yīng)用于單缸結(jié)構(gòu)的工作缸塞系統(tǒng)中,制造技術(shù)難度大,全部零件實現(xiàn)國產(chǎn)化。1990年通過原國家技術(shù)監(jiān)督局鑒定,達(dá)到國際先進(jìn)水平。1992年被批準(zhǔn)為大力值國家基準(zhǔn),1996年獲得國家科技進(jìn)步一等獎。它的應(yīng)用為大型工程項目科研與技術(shù)開發(fā)提供了精密的測試手段，提高了對工程結(jié)構(gòu)和高層建筑

28、安全受力狀態(tài)的檢測水平,也為航空航天技術(shù)總體精度的提高創(chuàng)造了必要條件。20MN基準(zhǔn)測力機(jī)的力值準(zhǔn)確度優(yōu)于1×10－4 ,力值變動度優(yōu)于1×10－4 ,靈敏限優(yōu)于2×10－5 。 </p><p>　　1990年10月,計量院與日本NRLM進(jìn)行大力值比對。中日兩臺20MN基準(zhǔn)機(jī)力值比對的結(jié)果一致性約在1×10－4，我國的20MN基準(zhǔn)機(jī)力值波動度處于10－5 量級,優(yōu)于日本20

29、MN機(jī)一個數(shù)量級,充分顯示了靜壓潤滑工作缸塞系統(tǒng)的優(yōu)良性能和先進(jìn)水平。 </p><p>　　德國物理技術(shù)研究院(PTB) 的16.5MN 液壓式測力機(jī)采用了十分復(fù)雜的四缸并聯(lián)動壓潤滑方案, 對制造水平、加工工藝要求較高, 而且成本也十分昂貴, 日本國家計量研究所(NRLM )的20MN 液壓式測力機(jī)采用傳統(tǒng)的單缸動壓潤滑結(jié)構(gòu), 投資是我國20MN 測力機(jī)的八倍。</p><p>　　2

30、 液壓測力裝置提出和意義</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)中，測量兩個物體之間夾緊力的大小是實際生產(chǎn)中經(jīng)常要遇到的問題。一般常規(guī)的測量方法比較多，譬如利用彈簧、應(yīng)變片的方法等，但在某些場合下使用常規(guī)的測量方法往往有很多不便，如要測量制動器抱閘的夾緊力，要測量圓柱形電極接電連接頭之間夾緊力等。而液壓式測量裝置可以很好的解決上述問題?？傮w上，測力計量在工業(yè)生產(chǎn)、建筑、國防等領(lǐng)域中具有非常重要的作用。各種類型的測力裝置可

31、以產(chǎn)生準(zhǔn)確的力值, 作為一個國家力值的基(標(biāo)) 準(zhǔn), 在國家整個力值傳遞(溯源) 系統(tǒng)中占有十分重要的地位。與其他類型測力裝置相比, 液壓式測力裝置可以測量很大的力, 適用于大力值計量領(lǐng)域。</p><p>　　3 液壓測力裝置的原理</p><p>　　液壓式測力裝置是以帕斯卡原理為基礎(chǔ)設(shè)計制造的。帕斯卡定律指出, 密閉容器內(nèi)的液體向各個方向施加相等的壓力, 根據(jù)這一原理, 作用于封閉

32、液體的外力, 以相等的壓力向限制液體的容器或管道的表面?zhèn)鬟f。因而, 在液壓式測力機(jī)的液壓系統(tǒng)中, 作用于小面積的測力活塞上的標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重力W , 會在大面積的工作活塞上產(chǎn)生一個大的標(biāo)準(zhǔn)力值F, 作用到待檢的測力計或測力傳感器上, 如圖1 所示。油液在油缸、活塞間隙中的泄漏由泵站提供的壓力為P 的高壓油補(bǔ)給, 從而使系統(tǒng)接近于液壓平衡。設(shè)計、制造液壓式測力機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵在于油缸和活塞之間不能存在任何的機(jī)械摩擦, 而只能有液體摩擦。同時, 為

33、了盡量減小缸塞間的漏油量, 以保證全機(jī)處于液壓平衡狀態(tài), 要求缸塞間的配合間隙極小(單邊間隙一般不得超過幾十微米)。</p><p>　　無論采用何種方案解決這一關(guān)鍵問題, 不僅要以嚴(yán)謹(jǐn)、可靠的理論為基礎(chǔ), 還要考慮加工工藝、制造成本等諸多實際因素。傳統(tǒng)的解決方法是采用“動壓潤滑”的方法, 即油缸圍繞活塞旋轉(zhuǎn), 從而在缸塞間建立液體摩擦。這一方法對有效面積較小的測力缸塞系統(tǒng)而言, 不難實現(xiàn), 但對于有效面積較大的

34、工作缸塞系統(tǒng)來說, 卻存在以下兩點問題。</p><p>　　一是由于油缸旋轉(zhuǎn), 使缸塞相對位置不斷變化, 因而漏油量也不斷變化, 整個液壓系統(tǒng)內(nèi)部的壓力很難保持穩(wěn)定, 結(jié)果造成測力機(jī)的波動度較大; </p><p>　　二是制造工藝復(fù)雜,成本較高。</p><p>　　本文介紹一種液壓式測力裝置，用它既可以測量圓形二物體之間的夾緊力，通過改變前后頂頭的形狀，又可用

35、來測量非圓柱形物體之間的夾緊力，而且通過裝置上的壓力表可直接讀出被測量物體之間夾緊力的大小。裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，使用方便。</p><p><b>　　4 總體設(shè)計</b></p><p>　　4.1油缸的選用與校核</p><p>　　內(nèi)徑大小和內(nèi)桶的長度的確定是液壓式測力裝置測量范圍的重要參數(shù)，壁厚的確定是液壓測力裝置穩(wěn)定性和安全性的

36、重要參數(shù)之一。</p><p>　　在靜止液體中，任意一點所受到各方向的壓力都相等。</p><p>　　靜止液體中某一微小面積么上受法向作用力隊其壓力可用下式表示，</p><p>　　靜止液體和固體壁面相接觸時，固體壁面上各點在萊一方向上所受靜壓作用力的總和。便是液體在該方向上作用于固體壁面上的力。 </p><p>　　固體壁面為

37、一平面時，如不計重力作用(即忽略項)，平面上各點處的靜壓力大小相等，作用在固體壁面上的力等于靜壓力與承壓面積的乘積，即F＝pA，其作用方向垂直于壁面。</p><p>　　當(dāng)固體壁面為一曲面時，情況就不同了：曲面上液壓作用力在某一方向上的分力等于壓力和曲面在該方向的垂直面內(nèi)投影面積的乘積。</p><p>　　圖2 作用在曲面上的力</p><p><b&g

38、t;　　缸筒壁厚的校核</b></p><p>　　當(dāng)缸簡壁厚時，可按薄壁圓筒的計算公式校驗其強(qiáng)度。即：</p><p>　　式中 ——缸筒試驗壓力，比最大工作壓力大20一30％；</p><p><b>　　D——缸筒內(nèi)徑；</b></p><p>　　[6]——缸筒材料許用應(yīng)力，</p>

39、<p><b>　??；</b></p><p>　　為材料抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)，一般取n＝3~5。</p><p><b>　　圖3 缸體</b></p><p>　　當(dāng)缸筒壁厚時，按厚壁圓筒公式校驗，即：</p><p>　　中低壓液壓缸的缸簡壁厚常根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝的需要來確定，其強(qiáng)度

40、一般不是主要問題。</p><p>　　本裝置缸體材料用45鋼，直徑D為205mm，壁厚為22.5mm，屬于厚壁圓筒，料抗拉強(qiáng)度為600MPa，帶入公式校核合格。</p><p>　　4.2 活塞的選用與校核 </p><p>　　活塞外表面的粗糙度和精度是決定改液壓測力裝置精度和靈敏度的重要條件，它的密封首先用活塞圈，再用兩個O型密封圈，經(jīng)檢驗，密

41、封合格。</p><p><b>　　圖3 活塞</b></p><p>　　用45鋼成型后，先淬火，然后滲碳，注意須放置時，要垂直放置，或懸掛。</p><p>　　4.3 壓力表的選用</p><p>　　一般選擇壓力表的常用工作點在其全量程的2／3左右時最為理想。因此</p><p>　

42、　P =Ps／(2／3)=16／(2／3)=24MPa</p><p>　　式中 Ps— — 油缸的常用工作壓力20MPa</p><p>　　Pp— — 所選壓力表的量程根據(jù)工廠的實際情況</p><p>　　所以決定選用30MPa的壓力表。</p><p><b>　　4.4密封圈的選用</b></p>

43、<p>　　由于該液壓測力裝置是測量比較大的里，要求密封圈既能承受足夠大的壓強(qiáng)，又要盡量減少泄漏。</p><p>　　4.4.1液壓缸的密封</p><p>　　液壓缸是依靠密封的工作容積變化來傳遞動力和運(yùn)動的。因此要求兩個有相對運(yùn)動的零件之間形成的空間應(yīng)是密封的。不使油液從進(jìn)油腔泄漏至回油腔，更不允許泄漏到缸體外面，若密封不良不僅使液壓缸的性能和效率降低，甚致失去工作能力，

44、因此，對液壓缸的密封提出以下要求：</p><p>　?。?）在額定工作壓力下，保證良好的密封，使其減少泄漏。</p><p>　?。?）相對運(yùn)動的零部件間，密封裝置引起的摩擦力要小，不允許有卡死或爬行現(xiàn)象。</p><p>　?。?）密封元件的加工工藝和裝配簡單。即制造容易，成本低，適于組織集中生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。</p><p>　?。?）

45、耐磨性好，工作壽命長，磨損后在一定程度上能自動補(bǔ)償。</p><p>　　本裝置選用的是O型密封圈，通常安裝在矩形的溝槽中，用于固定件或往復(fù)運(yùn)動件間的密封。具有以下一些特點：</p><p>　　密封性較好，壽命較長；</p><p>　　用一個密封圈可起到雙向密封的作用；</p><p><b>　　懂摩擦阻力??；</b&g

46、t;</p><p>　　對油液的種類，溫度和壓力適應(yīng)性較強(qiáng)；</p><p>　　體積小，重量輕，成本??；</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單，拆卸簡單；</p><p>　　既可做動密封，又可做靜密封；</p><p>　　可在較大溫度范圍內(nèi)工作。</p><p>　　4.5 排氣閥的選用<

47、;/p><p>　　如果沒有排氣閥的設(shè)置，壓力油進(jìn)入缸腔后，缸內(nèi)仍會有客氣，由于空氣具有壓縮性和滯后性，影響測力裝置的準(zhǔn)確性。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，出來阻止空氣進(jìn)入外，必須在缸體上安設(shè)排氣閥。排氣閥的位置要合理，一遍安裝后調(diào)試前排除缸體內(nèi)部的空氣。由于空氣比油輕，總是向上浮動，不會讓空氣有積存的殘留死角。</p><p>　　4.6 頂頭的設(shè)計</p><p>　　

48、由于該液壓測力裝置在各種不同的環(huán)境條件下使用，有著不同的測量條件需要滿足，所以塞給出兩個成套的頂頭，以便在不同的環(huán)境中，可以很好的和被測量物體貼合緊切，可以是測量更加準(zhǔn)確。如下圖。</p><p>　　圖4 頂頭1 頂頭2</p><p>　　4.7 液壓油的和選用</p><p>　　液壓油的性能直接關(guān)系到改液壓測力機(jī)的準(zhǔn)確性和精度，本文

49、對此做了較為細(xì)致的討論分析。</p><p>　　4.7.1 液壓油的主要物理性質(zhì)</p><p>　　4.7.1.1 密度</p><p>　　密度定義為單位體積的質(zhì)量，即 </p><p>　　式中 m——液體的質(zhì)量，</p><p><b>　　V——液體的體積。</b></

50、p><p>　　4.7.1.2 壓縮性和膨脹性</p><p>　　油液的密度是隨著溫度、壓力的變化而變化的，即密度是溫度和壓力的函數(shù)其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：</p><p>　　液體的密度隨壓力和溫度的變化量很小，因此常取臺勞級數(shù)一階展開式來近似表達(dá)，即 </p><p>　　式中，即是液體在壓力為，溫度為時的密度。是液體在壓力為p、溫度為t時的密

51、度。</p><p><b>　　令 </b></p><p>　　上式為線性化了的狀態(tài)方程。式中k為液體的壓縮率，為液體的熱膨服率。當(dāng)壓力增加時，密度增加；溫度增加時密度減小。根據(jù)密度定義，，將m對微分，因</p><p><b>　　既 </b></p><p>　　在時，的表達(dá)式可改寫為&

52、lt;/p><p><b>　　V——液體的體積</b></p><p>　　——液體的初始體積。</p><p>　　壓縮率k的物理意義是：當(dāng)液體的壓力增加單位增量時，體積的相對變化率。壓縮率的倒數(shù)稱為液體的體積彈性模量K，即</p><p>　　純液壓油的體積彈性模量K值在，當(dāng)液體中混入有不溶解的氣體時，液體的體積彈性模

53、量k會大大降低?？紤]到一般液壓系統(tǒng)中很難避免混入氣體，所以計算時常取f＝7XlcpN／m2，其計算結(jié)果與實際比較接近。</p><p>　　由于液壓油的可壓縮性很小，所以一般可以忽略。但在高壓以及研究系統(tǒng)動態(tài)性能時，則不能忽略。</p><p><b>　　4.7.2 粘度</b></p><p>　　當(dāng)油液在外力作用下流動時，由于油液分子之

54、間的內(nèi)聚力和油液分子與固體壁面的附著力，會導(dǎo)致油液分子之間產(chǎn)生相對運(yùn)動從而在油液中產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。油液在流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的特性稱為粘性。只有在流動時，油液的粘性才顯示出來，靜止液體則不顯示拈性。</p><p>　　4.7.2.1 粘度的單位</p><p>　　粘性的大小可用粘度來衡量。粘度是液體最重要的特性之一，對液壓系統(tǒng)中所用的液壓油的粘度常有較嚴(yán)格的要求。粘度一般可用下面幾種不同

55、的單位來表示。</p><p>　?。?）動力粘度 如圖所示，兩塊平行平板間充滿著油液，上平板以速度v向右運(yùn)動，下平板固定不動。緊貼在上平板的油液粘附在上平板上與上平板一起以速度v運(yùn)動。緊貼在下平板的油液則粘在于下平板而保持靜止。當(dāng)兩平板之間距離h較小時，油液速度呈線性規(guī)律分布。因而這時的流動可看作為許多薄體層的運(yùn)動。由于各層的流動速度不同，流速高的流層會帶動流速低的流層，而流速低的沉層又會阻滯流速高的流層

56、。這樣在流層之間就產(chǎn)生了內(nèi)摩擦力。根據(jù)試驗研究，其液層間的內(nèi)摩擦力F與接觸面積Ａ和兩液層的相對速度du正比，與兩液層間的距離dｚ成反比。即　　或</p><p>　　圖5 液體粘性示意圖</p><p>　　上式稱為牛頓內(nèi)摩擦定律。式中為動力粘度或內(nèi)摩擦系數(shù)，為單位面積的摩擦力(剪切應(yīng)力)，為油液相對滑動的速度梯度。 </p><p>　　動力粘度的物理意義是：當(dāng)

57、速度梯度為１時單位面積上的內(nèi)摩擦力。如果動力粘度只與液體的種類有關(guān)而與速度梯度無關(guān)，則這種液體稱為牛頓液體，否則為非牛頓液體。液壓油一般為牛頓液體。</p><p>　　在我國法足計量單位中，動力粘度的單位為帕*秒()。即。</p><p>　　(2)運(yùn)動粘度v 是動力粘度與密度之比，即</p><p><b>　　v的法定計量單位為</b>&

58、lt;/p><p>　　運(yùn)動粘度v沒有明確的物理意義，但在計算中常用到。由于v的單位中只有運(yùn)動學(xué)要素，故稱為運(yùn)動粘度。</p><p>　　(3)相對粘度(思氏粘度) 由于動力粘度較難直接測量，因此工業(yè)上還常采用相對粘度來度量液體的粘性。液體的相勸拈度又稱條件粒度，是以被測液體的粘度相對于水的粘度的大小程度來表示的。我國用恩氏粘度</p><p>　　4.7.3

59、 粘度與壓力的關(guān)系</p><p>　　當(dāng)壓力增加時，液體分子之間距離縮小，內(nèi)聚力增大，粘度也增大。在一般情況下，壓力對粘度的影響較小，可不加考慮。只有在壓力較高或壓力變化較大時才需考慮壓力對粘度的影響，它們之間的關(guān)系為：</p><p>　　——壓力為ｐ時液體的運(yùn)動粘度；</p><p>　　——大氣壓力下液體的運(yùn)動粘度；</p><p>

60、　?。濉匀粚?shù)的底；</p><p><b>　?。狻禂?shù)。</b></p><p>　　4.7.4 粘度與溫度的關(guān)系</p><p>　　溫度對油液粘度的影響較大。當(dāng)溫度增加時。液體分子活動能力增強(qiáng)，內(nèi)聚力減小，粘度降低。油液粘度與溫度的關(guān)系稱為粘溫特性。不同的油濃有不同的粘溫特性。在范圍內(nèi)，運(yùn)動粘度ｖ＜76的礦物油的粘度與溫度的關(guān)系

61、可用以下近似公式計算。</p><p>　　式中 ——時油液的運(yùn)動粘度；</p><p>　　——50時油液的運(yùn)動粘度：</p><p><b>　　n——指數(shù)，見表。</b></p><p><b>　　表1 溫度指數(shù)n</b></p><p>　　液壓系統(tǒng)是依靠液壓油

62、來傳遞能量的，它的性能會直接影響到液壓系統(tǒng)的工作。對液壓傳動系統(tǒng)治壓油的使用要求可概括如下：</p><p>　　粘度合適，隨溫度的變化小</p><p>　　工作介質(zhì)粘度是根據(jù)液壓系統(tǒng)中重要液壓元件的油膜承載能力確定的，故應(yīng)在保證承載能力的條件下，選擇合適的介質(zhì)粘度。工作介質(zhì)的粘度太大，系統(tǒng)的壓力損失大，效率降低，而且泵的吸油狀況惡化，容易產(chǎn)生空穴和氣蝕作用，使泵運(yùn)轉(zhuǎn)困難。粘度太小，則系

63、統(tǒng)泄漏太多，容積損失增加，系統(tǒng)效率亦低，并使系統(tǒng)的剛性變差。此外，季節(jié)改變，以及機(jī)器在啟動前后和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，工作介質(zhì)的溫度會發(fā)生變化，因此，為了使液壓系統(tǒng)能夠正常和穩(wěn)定地工作，要求工作介質(zhì)的粘度隨溫度的變化要小。</p><p>　?。?）潤滑性良好 工作介質(zhì)對液壓系統(tǒng)中的各運(yùn)動部件起潤滑作用，以降低摩擦和減少磨損，保證系統(tǒng)能夠長時間正常工作。近來，液壓系統(tǒng)和元件正朝高性能化方向發(fā)展，許多摩擦部件處于

64、邊界潤滑狀態(tài)，所以，要求液壓工作介質(zhì)具有良好的潤滑性。</p><p>　?。?）抗氧化 工作介質(zhì)與空氣接觸會產(chǎn)生氧化變質(zhì)，高溫、高壓和某些物質(zhì)(如銅、鋅、鋁等)會加速氧化過程。氧化后介質(zhì)的酸值增加，腐蝕性增強(qiáng)，而且氧化生成的粘稠物會堵塞元件的孔、隙，影響系統(tǒng)的正常工作，因此，要求工作介質(zhì)具有良好的抗氧化性。</p><p>　?。?）剪切安定性好 工作介質(zhì)在經(jīng)過泵、閥和微孔元

65、、器件時，要經(jīng)受劇烈的剪切。這種機(jī)械作用會使介質(zhì)產(chǎn)生兩種形式的粘度變化：即在高剪切速度下的暫時性粘度損失和聚合型增粘劑分子破壞后造成的永久性粘度下降。在高速、高壓時這種情況尤為嚴(yán)重。粘度降低到一定程度后就不能夠繼續(xù)使用，因此，要求工作介質(zhì)的剪切安定性好。</p><p>　?。?）防銹和不腐蝕金屬 液壓系統(tǒng)中許多金屬零件長期與工作介質(zhì)接觸，其表面在溶解于介質(zhì)中的水分和空氣的作用下會發(fā)生銹蝕，使精度和表面質(zhì)量

66、受到破壞。銹蝕顆粒在系統(tǒng)中循環(huán)，還會引起元件加速磨損和系統(tǒng)故障。同時，也不允許介質(zhì)自身對金屬零件有腐蝕作用，或會緩慢分解產(chǎn)生酸等腐蝕性物質(zhì)。所以，要求液壓工作介質(zhì)具有良好的保護(hù)金屬、防止生銹和不腐蝕金屬的性能</p><p>　?。?）同密封材料相容 工作介質(zhì)必須同元件上的密封材料相容，不引起溶脹、軟化或硬化，否則，密封會失效，產(chǎn)生泄漏，使系統(tǒng)壓力下降，工作不正常。</p><p>

67、　?。?）消泡和抗泡沫性 混入和溶于工作介質(zhì)的空氣，常以氣泡(直徑大于1.0mm)和霧沫空氣(直徑小于O.5mm)兩種形式析出，即起泡。起泡的介質(zhì)使系統(tǒng)的壓力降低，潤滑條件惡化，動作剛性下降，并引起系統(tǒng)產(chǎn)生異常噪聲、振動和氣蝕。此外，空氣泡和霧沫空氣的表面積大，同介質(zhì)接觸使氧化加速，所以，要求工作介質(zhì)具有良好的消泡和抗泡沫性。</p><p>　?。?）抗乳化性 水可能從不同途徑混入工作介質(zhì)。含水的液

68、壓油工作時受劇烈攪動極易乳化，乳化使油液劣化變質(zhì)和生成沉淀物，妨礙冷卻器的導(dǎo)熱，阻滯管道和閥門，降低潤滑性及腐蝕金屬，所以，要求工作介質(zhì)具有良好的抗乳化性。</p><p>　?。?）清凈度 工作介質(zhì)中的機(jī)械雜質(zhì)會堵塞液壓元件通路，引起系統(tǒng)故障。機(jī)械雜質(zhì)又會使液壓元件加速磨損，影響設(shè)備正常工作，加大生產(chǎn)成本。各種液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)都應(yīng)符合相應(yīng)清凈度的要求。</p><p>　?。?）其

69、他 良好的化學(xué)穩(wěn)定性、低溫流動性、抗燃性，以及無毒、無臭，在工作壓力下，具有充分的不可壓縮性。</p><p>　　4.7.5 液壓工作介質(zhì)品種的選擇</p><p>　?。?）液壓系統(tǒng)所處的工作環(huán)境 即液壓設(shè)備是在室內(nèi)或戶外作業(yè)，還是在寒區(qū)或溫暖的地帶工作,周圍有無明火或高溫?zé)嵩?，對防火安全、保持環(huán)境清潔、防止污染等有無特殊要求。</p><p>　

70、?。?）液壓系統(tǒng)的工況 如液壓泵的類型，系統(tǒng)的工作溫度和工作壓力，設(shè)備結(jié)構(gòu)或動作的精密程度，系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時間，工作特點，元件使用的金屬、密封件和涂料的性質(zhì)等。</p><p>　　（3）液壓工作介質(zhì)方面的情況 如貨源、質(zhì)量、理化指標(biāo)、性能、使用特點、適用范圍，以及對系統(tǒng)和元件材料的相容性等。</p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)性 即考慮液壓工作介質(zhì)的價格，更換周期、維護(hù)使用是否

71、方便，對設(shè)備壽命的影響等。</p><p>　　4.7.6 液壓工作介質(zhì)粘度的選擇</p><p>　?。?）意義 對多數(shù)液壓工作介質(zhì)來說，粘度選擇就是介質(zhì)牌號的選擇。粘度選擇適當(dāng)，不僅可提高液壓系統(tǒng)的工作效率、靈敏度和可靠性，還可以減少溫升，降低磨損，從而延長系統(tǒng)元件的使用壽命。</p><p>　?。?）選擇依據(jù) 液壓系統(tǒng)的元件中，液壓泵的載荷最重

72、，所以，介質(zhì)粘度的選擇，通常是以滿足液壓泵的要求來確定。</p><p>　?。?）修正 對執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動速度較高的系統(tǒng)，工作介質(zhì)的粘度要適當(dāng)選小些。以提高動作的靈敏度減少流動阻力和系統(tǒng)發(fā)熱。</p><p>　　4.7.7 使用要求 內(nèi)容或措施</p><p>　　4.7.7.1 日常維護(hù)</p><p>　?。?）保持環(huán)境整潔，

73、正確操作，防止水分、雜物或空氣混入。</p><p>　?。?）含水型液壓液的使用溫度不要超過規(guī)定值，以免水分過度蒸發(fā)。要定期檢查和補(bǔ)充水分，否則，其理化性質(zhì)會發(fā)生變化，影響使用，甚至失去難燃性，成為可燃液體。</p><p>　?。?）對磷酸酯要特別注意防止進(jìn)水，以免發(fā)生水解變質(zhì)。</p><p>　　4.7.7.2 安全</p><p>

74、;　　（1）使用液壓油要注意防火安全。</p><p>　?。?）磷酸酯有極強(qiáng)的脫脂能力，會使觸及的皮膚干裂。誤觸后應(yīng)立即用流水、肥皂清洗。</p><p>　　5 幾個關(guān)鍵問題的討論研究</p><p>　　5.1 活塞與缸筒間的內(nèi)泄分析</p><p>　　活塞與缸筒間的密封，不像活塞桿密封圈破壞那樣油液流到外面，引起人們的注意。因而

75、，微量的內(nèi)泄往往被忽視。但泄漏量多會引起測力裝置的測量不準(zhǔn)確。這種微量的內(nèi)泄漏也會使流體積存到兩個密封圈之間而產(chǎn)生壓力。這種壓力有時達(dá)到很高。甚至把密封件從密封安裝槽中擠出，使密封件破損，最終導(dǎo)致測力裝置失效，這種現(xiàn)象為背壓引起的損壞。在這種狀態(tài)時，活塞和缸體接合面不可能密封，這就導(dǎo)致缸體內(nèi)泄，引起測量不準(zhǔn)確，或根本無法測量。產(chǎn)生背壓的原因分析有以下幾點：</p><p>　　(1)活塞密封安裝槽前擋肩設(shè)計時與缸

76、體間隙過大，有時達(dá)3 mm，加之密封件材料本身不符合要求，加劇了密封件由背壓造成的擠出，咬唇而損壞。</p><p>　　(2)活塞密封件和滑動面出現(xiàn)傷痕時引起的背壓。</p><p>　　(3)活塞不良引起的背壓損傷，這主要指活塞密封安裝槽的表面粗糙度達(dá)不到要求，在反交力加壓、減壓以及密封圈與缸體間的磨擦引起密封件破損產(chǎn)生背壓的。</p><p>　　解決這種背壓

77、的措施，如在密封圈的擋板上開孔，易于流體流出，或在“Yx”形密封圈槽中加入尼龍支承等，這樣都有效地防止背壓引起的破壞。工程機(jī)械液壓油缸的關(guān)鍵在于密封型式的選擇。如果我們不掌握密封型式的選用原則和注意事項，是難以達(dá)到預(yù)期的設(shè)計要求和使用效果的。</p><p>　　5.2 壓力表對液壓測力裝置測定值的影響分析</p><p>　　5.2.1 壓力表測量范圍的影響</p>&

78、lt;p>　　液壓千斤頂額定上限壓力一般在(50—60)MP之間，而生產(chǎn)廠家所選擇的配套壓力表測量范圍多為(O一6O)MPa，這意味著正常使用時，工作壓力會達(dá)到壓力表測量上限的(90—100)％，這就帶來很大的隱患，無法保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和長期可靠性。按規(guī)定，使用壓力表測量壓力時，被測壓力不得超過壓力表測量上限的3／4，一只測量范圍為(O～60)MPa壓力表，其正常線性工作區(qū)域在45MPa以下。如果液壓千斤頂需控制的壓力超過45

79、MPa，壓力表彈性敏感元件就處于疲勞極限區(qū)，工作時極易損壞，無法保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和長期可靠性。另外，根據(jù)JJG52—1999《彈簧管式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程規(guī)定，一般壓力表的允許誤差在其測量上限的(90—100)％范圍內(nèi)，允許降低一級計算。這就意味著在檢定一塊1。6級、(O～6o)MPa的一般壓力表時，雖然其允許誤差為±O。96MPa，但在(54—60)MPa區(qū)間，其誤差即使達(dá)到±1。5MPa依

80、然可以判定其為合格。一般壓力表檢定中的這一特殊規(guī)定，也是造成液壓千斤頂上限壓力示值失準(zhǔn)的重要原因之一。由此可見，選擇配套壓力表時，應(yīng)以測力裝置上限壓力的(140</p><p>　　5.2.2 壓力表準(zhǔn)確度等級和分辨力的影響</p><p>　　根據(jù)GB50010—2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和GB50204—2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》，預(yù)應(yīng)力張拉錨固后實際建立的預(yù)應(yīng)力

81、值與工程設(shè)計規(guī)定檢驗值的相對允許偏差應(yīng)在±5％內(nèi)。然而，由于在實際測量過程中受設(shè)計規(guī)定、施工方法、檢測手段、配套儀表、環(huán)境等因素影響，檢測結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性也將受到較大影響。特別是對小負(fù)荷點,如在10MPa這一點時，壓力表的±1。6MPa誤差值，就意味著測力裝置的相對誤差高達(dá)16％。同時，不同等級的壓力表其最小分辨力也不同。以(O一100)MPa壓力表為例，O。4級的精密壓力表最小分度值為O。5MPa，由于指針刀鋒

82、垂直于表盤，因而可估讀到最小分度值的1／10，故其最小分辨力為0。05MPa；而1。6級的一般壓力表最小分度值為2MPa，指針刀鋒平行于表盤，因而只能估讀到最小分度值的1／5，其最小分辨力為0。4MPa。由此可見，由分辨力帶來的估讀誤差影響也不容忽視。</p><p>　　5.2.3 壓力表配套檢定時的影響</p><p>　　在檢定條件完全相同的情況下，僅僅由于壓力表的選擇不同，其對液

83、壓式測力裝置測量結(jié)果準(zhǔn)確度的影響就不容忽視。</p><p>　　5.2.4 不確定度分析</p><p>　　分析液壓測力裝置的過程，其測量結(jié)果不確定度來源主要有以下幾方面：</p><p>　?。?）應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 。</p><p>　?。?）被檢液壓千斤頂檢定重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 。</p>

84、;<p>　?。?）溫度變化引入的不確定度分量。</p><p>　?。?）示值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度分量 。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 。</p><p>　　5.3 缸桶系統(tǒng)的“有效面積”</p><p>　　理想地說，對產(chǎn)生力有決定意義的缸塞系統(tǒng)的有效面積，應(yīng)相當(dāng)于活塞與油缸基本面積的平

85、均位。這一理想情況是以下述假設(shè)為先決條件的，即缸塞系統(tǒng)的制造、間隙中的壓力降或與壓力有關(guān)的變形均不會造成此系統(tǒng)直徑的變化；然而事實并非如此。盡管缸塞系統(tǒng)的直徑變化，已有可能減少到小于1微米的數(shù)值，但是要想消除缸塞系統(tǒng)在高壓下的變形，卻是完全不可能的。缸塞系統(tǒng)的變形，是由油缸內(nèi)徑的增加和活塞直徑的減小構(gòu)成的，它會導(dǎo)致有效面積系統(tǒng)性的放大，這種放大與壓力數(shù)值有關(guān)。按減小摩擦力的影響的觀點，在液壓式標(biāo)推測力機(jī)小只使用無密封的缸塞系統(tǒng)，因而間隙

86、中的壓力特降低到大氣壓。正如周密的研究所表明的那樣，這種壓力降在一次近似條件下可認(rèn)為是線性的。但是，作為直徑變化的結(jié)果，在間隙中的優(yōu)勢壓力還會產(chǎn)生附加力。因此，缸塞系統(tǒng)購“合效面積”這個術(shù)語的意義應(yīng)加以引申，以便于指定一種表現(xiàn)的有效面積，此表觀面積足由包括作為壓力(用于產(chǎn)生力)函數(shù)的所有面積組成的。</p><p>　　5.3.1 缸由變形的數(shù)學(xué)表述</p><p>　　為了推導(dǎo)出有效面

87、積的表述方程，必不可少的是先要考慮一下缸塞系統(tǒng)的變形問題。</p><p><b>　　油缸的擴(kuò)大：</b></p><p><b>　　活塞的縮?。?lt;/b></p><p>　　p——作用于缸內(nèi)壁上的壓力</p><p><b>　　——油缸的內(nèi)半徑；</b></p&g

88、t;<p><b>　　——油缸的外半徑；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　——泊松常數(shù)；</b></p><p><b>　　E——彈性摸量；</b></p><p><b>　　——活

89、塞的半徑；</b></p><p><b>　　——基壓。</b></p><p>　　雖然，在此無需推導(dǎo)這兩個方程，不過府當(dāng)指出，曾對油缸的擴(kuò)大方程做過檢驗，實驗結(jié)果與理論演是非常符合的。替代量、及，對于以后的有效面積方程是十分重要的。而這些替代量又和許多問題密切相關(guān)，例如，若活塞是小空的，或者油缸上裝有另一種材料制成的襯套，或者油缸的幾何尺寸不對稱，則

90、就很難確定這些替代量。在這些情況下，計算是非常不確定的。所以，想指出一種實驗的方法，以便能借助于測量漏油量來</p><p><b>　　計算這三個常量。</b></p><p>　　流過缸塞系統(tǒng)間隙的漏油量Q，在液壓中通常用下式計 算：</p><p>　　式中，——缸塞半徑的平均值；</p><p>　?。臁g隙

91、的有效長度；</p><p><b>　?。蟆g隙的寬度；</b></p><p><b>　　——油液的粘度。</b></p><p>　　5.3.2 有效面積的確定</p><p>　　為了確定有效面積，在下面的推導(dǎo)過程中將要考慮諸如直徑變化、壓力降及變形這些實際上已獲知的所有參數(shù)。這樣，最

92、終的計算方法和方程，就可用于所有的缸塞系統(tǒng)中去。</p><p>　　下圖所示為一缸塞系統(tǒng)的各段宜徑。實線代表變形前的系統(tǒng)，是通過對活塞與油缸進(jìn)行實閱而得到的，r表示變形前的半徑；虛線代表在壓力p下發(fā)生變形后的缸塞系統(tǒng)，R表示變形后酌半徑。由于制造公差，直徑變化不可能是一種數(shù)學(xué)上的連續(xù)因數(shù)，因而各段直徑部近似地面成宣線。</p><p>　　這些直線用線性方程與表示：</p>

93、<p>　　式中；：z——缸塞的軸；</p><p>　　——作為z的函數(shù)的活塞半徑；</p><p>　　——作為2的函數(shù)的油缸半徑。</p><p>　　圖6 油缸與活塞的直徑段</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　本文設(shè)計的一種液壓式測力裝置，用

94、它既可以測量圓形二物體之間的夾緊力，通過改變前后頂頭的形狀，又可用來測量非圓柱形物體之間的夾緊力，而且通過裝置上的壓力表可直接讀出被測量物體之間夾緊力的大小。裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，使用方便。</p><p>　　測力裝置的構(gòu)成及工作過程</p><p>　　測力裝置結(jié)構(gòu)如圖所示。</p><p>　　在使用前，針對被測量物體的形狀制作兩個頂頭，使兩個頂頭與被測物體

95、之間能很好地貼合。同時頂頭18與活塞12用螺紋連接，頂頭13與底座1 用沉頭螺栓連接，這樣就使兩個頂頭與裝置構(gòu)成一體。欲測量某物體之間夾緊力的大小，先通過把手10 </p><p>　　圖6 液壓測力裝置的成品</p><p>　　將該裝置放置在被測量物體之間，然后通過單向閥9向缸體的左腔內(nèi)注入液體，直至兩個頂頭剛好與被測量物體貼合良好并使該裝置處于被測量物體之間，此時停止對單向閥9注入

96、液體。為了注入液體時利于空氣的排出，可在缸體17上部某處設(shè)置排氣螺塞，待排完氣后密封住。此時將壓力表回零，這樣就完成了測量前的準(zhǔn)備工作。開始測量時，被測量物體通過兩個頂頭，將活塞12向內(nèi)擠壓，活塞12將先前的液體壓縮，通過壓力6上的讀數(shù)就可直接讀出被測量物體之間夾緊力值的</p><p>　　大小。由于在該裝置中缸體的內(nèi)徑d 是一個定值，而夾緊力的大小等于液體的壓力乘以活塞的橫截面積，通過壓力表6中數(shù)值的設(shè)定，就

97、可直接讀出被測量物體之間夾緊力值的大小。測量完后，將被測量物體外所施加的力去掉，然后調(diào)節(jié)頂頭 18與活塞 12的相對位置，移出測力裝置，從而完成對物體夾緊力值的測量。在該測力裝置中，連接頭 14與底座 1之間用球鉸鏈連接的方式，可使該裝置與被測量物體之間有較好的自適應(yīng)性，以便與被測量物體有良好的接觸。另外連接頭14與缸體17之間采用螺紋連接，也使得長度L有一定的調(diào)節(jié)余量，調(diào)節(jié)完后用鎖圈5將二者鎖緊?；钊?12與缸體 17采用2個O形密封

98、圈密封，防止液體漏出。為防止活塞 12從缸體17和中脫出，在缸體上設(shè)置有阻擋螺釘11 ，并在活塞 12上開與阻擋螺釘11相應(yīng)的長槽，若不用時，可卸掉單向閥9將缸內(nèi)的液體倒出。</p><p>　　該液壓測力式裝置如需要，可成為系列產(chǎn)品，本說明屬附的圖紙行程為100mm，鋼桶內(nèi)徑為160mm，使用范圍為20~100mm，根據(jù)F=PxS，可得出該液壓測力裝置的測力極限為3.2x10+4牛的力，但考慮到靈敏度的問題，該

99、磁力裝置的測力范圍1x10+4~3.2x10+4牛的力?？筛淖冧撏暗闹睆礁淖儨y力范圍與改變鋼桶的行程改變可生產(chǎn)各個型號的系列產(chǎn)品。</p><p><b>　　優(yōu)點與創(chuàng)新</b></p><p>　　本裝置經(jīng)過筆者的研究，與理論上不斷驗證，于以往的液壓測力機(jī)相比，還是有很大的優(yōu)點于創(chuàng)新。</p><p>　　該液壓測力式裝置簡單靈活，便于攜帶于

100、維修。由于分為較多的系列產(chǎn)品，測量值較為準(zhǔn)確，制造簡單，成本較低。</p><p><b>　　不足與缺憾</b></p><p>　　該液壓測力式裝置也具有不少性能設(shè)計上的不足。</p><p>　　首先，每回使用完畢后，單向閥得拆卸下來，才可讓油液流出，在經(jīng)過一段時間后，需要更換單向閥；其次，裝置中使用的國標(biāo)件三通的耐壓是整個設(shè)計的瓶頸部分

101、，如需測量更大的力需要特制的三通，這樣會增大該裝置的成本；再次缸體內(nèi)滯留的客氣是影響該裝置測量準(zhǔn)確性和精度的主要因素，雖設(shè)計了排氣閥，可有效的排除缸體內(nèi)的空氣，但不能具體知道確實缸體內(nèi)已經(jīng)沒有空氣，需以后設(shè)計者再改進(jìn)該產(chǎn)品時，能對此做出突破。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 彭常戶，一種液壓式測力裝置.塑性。機(jī)械工程師，20

102、03（5）。</p><p>　　[2] 胡剛，靜壓技術(shù)在液壓式測力機(jī)上的應(yīng)用，虛擬儀器專題報告，2004（4）。</p><p>　　[3] 金建達(dá)，液壓測力裝置，適應(yīng)技術(shù)專版，2004（8）。</p><p>　　[4] 胡剛， PID 控制在液壓式測力機(jī)電液伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，現(xiàn)代測量與實驗室管理，2004（5）。</p><p>　

103、　[5] 胡剛， 虛擬儀器技術(shù)在液壓式測力機(jī)電液伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，虛擬儀器專題報告，2004（4）。</p><p>　　[6] 胡剛，液壓式測力機(jī)電液伺服控制系統(tǒng)的建模與仿真，現(xiàn)代計量儀器與技術(shù)，2005（5）；52_53。</p><p>　　[7] 胡剛，液壓式測力機(jī)雙閉環(huán)數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的研究與試驗，測量與設(shè)備，2005（9）。</p><p>　　[8

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105、1] 張璐，李衛(wèi)民，吳鳳杰，液壓油缸密封可靠性研究與結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，遼寧工學(xué)院學(xué)報，2006（5）。</p><p>　　[12] 馮劍軍，張俊彥，韓利芬，壁厚對厚壁圓筒的極限載荷的影響，湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，2001（19）。</p><p>　　[13] 張于賢，測定厚壁圓筒初始屈服壓力的液壓方法，設(shè)計與研究，2006（9）。</p><p>　　[14] 陶春達(dá)，

106、戰(zhàn)人瑞，沖擊內(nèi)壓作用下厚壁圓筒彈性動力分析，　西南石油學(xué)院學(xué)報，2000（5）。</p><p>　　[15] 吳敬東，李新，袁達(dá)忠，厚壁圓筒極限壓力分析的統(tǒng)一解，沈陽化工學(xué)院學(xué)報，2002（6）。</p><p>　　[16] 于憲住，圓筒測力計不宜這樣用，實驗教學(xué)于儀器，1997（3）。</p><p>　　[17] 馬秉騫，中徑公式應(yīng)用于厚壁圓筒設(shè)計的條件，石

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108、;p>　　[19]Journal of Fluids Engineering Plexglas research pump with clibrated magetic bearings/load cells forradial and axial hydraulic force measurement Jouenal of Fluids Engineering Vo1.121,No.11999 p.126_132</p

109、><p>　　[20]D.O.Baun;R.D.Flack A Plexiglas research pump with cablibrated magnetic bearing/load cells forradial and axial hydraulic force measurement Journal of Fluids Engineering 199,121,no.1 p.126_132 </p&

110、gt;<p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文是在我的導(dǎo)師沈興全教授的悉心關(guān)懷與指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的學(xué)識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，活躍的學(xué)術(shù)思想，積極進(jìn)取的人生精神和誨人不倦的長者風(fēng)范將使學(xué)生終生受益。從上個學(xué)期以來，從學(xué)習(xí)課程的選擇到研究課題的確定，從課題路線的制定到課題實驗過程到完成論文的寫作，無不凝聚著導(dǎo)師的心血。特別是從導(dǎo)師身上，作者不僅學(xué)到了深厚的知

111、識，更重要的是學(xué)會了做人，導(dǎo)師的諄諄教導(dǎo)將成為作者寶貴的精神財富，在此謹(jǐn)向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x。</p><p>　　我衷心感謝李耀銘老師，在百忙之余還對我們的設(shè)計做出了指導(dǎo)和監(jiān)督，為我的設(shè)計最終成型提供了極大的幫助，老師謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，嚴(yán)于律己，寬以待人的思想品格給作者留下了極為難忘的印象，這些都是我今后不斷學(xué)習(xí)的榜樣。</p><p>　　我衷心感謝專業(yè)負(fù)責(zé)人王彪老師。他