浅议多功能液压教学实验台的设计

摘 要 本文从分析高校加大对多功能的液压实验台设计的必要性分析入手，就实验台的设计原则、构成部分与特点以及功能等方面，全面论述了多功能的液压实验台的具体设计方案。

关键词 多功能 液压实验台 设计

中图分类号：TH89 文献标识码：A

1多功能的液压实验台设计的必要性

液压传动作为一门理论与实践联系异常紧密的专业技术基础课程，学生若想全面掌握该门课程，仅仅是靠理论的理解是远远不够的，还需逐步加强实践方面的训练，以提升对液压技术的实际感知，提升自身的动手实践功能，最终实现理论与实践的有机融合。但是，在实践教学中，由于液压传动这门课程本身所具有的特殊性——密闭性，学生普遍对该门课程不感兴趣，甚至是怕学，从而极大影响到学习的效果。为此，有些院校也根据本校实际教学情况，在突出理论教学的基础上，加大了对实验教学的重视。如在理论课程中，动画演示一些典型回路与液压元件，并展开相应的现场教学，如此一来，学生对液压元件的结构与工作原理也有了一定的了解。但是，从整体上来看，这样的教学还是无法满足生产实际的需求，无法切实地提升学生自身的动手能力。面对如此形势，积极开展液压传动实验教学就是时代所趋了。而在实验教学中，就必然会用到液压实验台，因此，为了使学生能够更加全面地了解到液压技术与液压传动的相关原理，设计出一台具有多功能效应的液压试验台有着重要的意义。

2多功能的液压实验台的具体设计方案

2.1设计原则

通过分析调研发现，新型液压实验台的设计不能依旧是几个单功能的简单综合，还必须从多功能角度出发，全面考虑到以下几点：（1）实验台需根据液压传动课程实验教学需求进行设计，满足教学基本的实验要求，并需涉及到课程中主要的实验项目；（2）需保证实验台的液压源性能良好且适应性强，有利于元件连接与固定的操作平台且系统开放性要好；（3）实验台需具备较好直观性，所提供的测量仪表需具备较强通用性与准确度，需考虑到先进控制技术与微电子技术的有效应用，且需提供几种技术结合的设备与接口条件，有着较广泛适应性，需满足实验教学与科研的需要。

2.2构成部分

多功能的液压实验台原理如图1所示。在实验台中，其液压泵4主要是由75kW的交流电动机驱动，安全阀为溢流阀7，而8、11则是二级调压阀，用以调节该实验台的最高工作压力。同时，液压缸的故障模拟系统由电磁换向阀12、单向的节流阀13、14与节流阀17、19、液压缸20以及溢流阀23几个部分构成，而液压缸的测试系统则由流量计15、16、21与压力传感器31、33、34几部分构成，且电磁转向阀25与溢流阀28可模拟电磁阀与溢流阀的工作。在这一台多功能的液压实验台中，其最高工作压力可达24MPa，而系统的最大流量也可达91L/min，基本可实现对工程机械、元件故障与武器装备液压系统的完全模拟，并且采用了背压方式来形成工作负载来有效降低了成本，通过模块化的设计形成了较强的扩展性，且便于系统的后期维护。

2.3功能介绍

一般来说，多功能的液压实验台主要是用来模拟液压系统与液压元件在实际生产中可能出现的各种故障，并对其在实际运转过程中的状态信息与相关故障征兆信息进行及时检测，从而让学生通过学习能够全面掌握液压系统的工作原理与元件构成。比如：实现对液压泵故障的模拟和检测。对于液压泵，磨损与气穴是其最为常见的故障类型，而齿轮泵又是一种较多见的液压泵，故下面具体研究齿轮泵的故障模拟和检测。齿轮泵的磨损故障可包括齿轮磨损与侧板磨损两种情况，其中，齿轮磨损的故障设置主要是通过人工来打磨主动齿轮中的上轮齿中的啮合面，从而使其的啮合面变形而达到人工模拟磨损的目的，而侧板磨损故障的设置遵循“齿轮泵出油口的工作压力越大，其磨损概率就越大”的特嗲，人工来打磨侧板上靠近出油口的端面以模拟侧本偏磨故障。同时，气血故障的模拟则是通过对多功能的液压实验台内节流阀3的适当调整来缩小其开口度，并拧松齿轮泵的进油口，致使其在吸入空气后形成气穴。

3结束语

总之，当前机电液一体化的控制技术俨然已经成为了对一个国家工业水平衡量的重要标志。为此，多功能的液压实验台有着很好的开发和利用价值，不仅可为学习营造一个类似于实际生产的操作环境，以积极引导学生通过自身动手操作来控制系统，提高其对液压传动这门课程的学习兴趣，还可为教师提供一个较好的科研平台，从而有利于液压技术实践教学的全面发展。

参考文献

[1] 程晓峰，李新生.一体化的多功能液压与气动综合实验台研制[J].机械工程师，2012（11）.

[2] 张军花.多功能液压实验台优化设计及数字化仿真研究[D].中国地质大学（武汉），2011.

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