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液壓系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)
點(diǎn)擊次數(shù)：2212 發(fā)布時(shí)間：2016-11-16
中高壓液壓缸的可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)
適用于額定壓力為10～32MPa通用的雙作用液壓缸
1.試驗(yàn)條件
1）工作介質(zhì)
A.使用油液。在推薦油溫下使用N46或N68抗磨液壓油。低溫工況下使用N15航空液壓油。
B．油溫。推薦工作油溫為25～65攝氏度，極限工作油溫為-20～80攝氏度，臺(tái)架試驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)泄露時(shí)間油溫為50℃±2℃；臺(tái)架連續(xù)滿載荷可靠性試驗(yàn)時(shí)油溫為30℃～60℃。
C．清潔度。固體顆粒污染等級(jí)為19/16。
2）臺(tái)架試驗(yàn)液壓系統(tǒng)
3）儀器、儀表精度
4）穩(wěn)態(tài)條件
5）其他
2. 產(chǎn)品時(shí)效和故障的判成
①產(chǎn)品失效標(biāo)志
A．內(nèi)泄露量或沉降量超過(guò)規(guī)定值
B．活塞桿和導(dǎo)向套、活塞和缸筒的滑動(dòng)表面出現(xiàn)嚴(yán)重?zé)?、拉絲。
C．其他零件損壞
② 產(chǎn)品故障標(biāo)志
密封件失效，固定密封處滲油，活塞桿密封處在運(yùn)行中滲漏量超過(guò)規(guī)定值以及停機(jī)時(shí)滲油。
3.可靠性特征量和指標(biāo)
①以平均*時(shí)間作為可靠性特征量
②可靠性指標(biāo)
臺(tái)架試驗(yàn)，中位壽命To.5在活塞行程小于500mm時(shí)為100km；活塞行程大于或等于500mm時(shí)，往復(fù)換向?yàn)?00000次（置信度90%?？煽慷?0%）
4.抽樣數(shù)和試驗(yàn)指標(biāo)
①臺(tái)架試驗(yàn)。采用截尾試驗(yàn)方法，從同一批產(chǎn)品中抽樣3臺(tái)。在滿載荷工況下。當(dāng)活塞行程小于500mm時(shí)，測(cè)試?yán)鄯e行程為100km；當(dāng)活塞行程大于或等于500mm時(shí)，測(cè)試?yán)鄯e往往復(fù)換向?yàn)?00000次。
②隨主機(jī)試驗(yàn)。從同類主機(jī)中抽樣3臺(tái)。嚴(yán)格遵守產(chǎn)品的使用技術(shù)條件，并有專人監(jiān)督，記錄使用工況，采用截尾試驗(yàn)方法。
5臺(tái)架試驗(yàn)方法
6拆檢
液壓元件的計(jì)算是指計(jì)算元件在工作中承受的壓力和通過(guò)的流量，以便選擇元件的規(guī)格、型號(hào)，此外，還要計(jì)算原動(dòng)機(jī)的功率和油箱的容量。選擇元件時(shí)，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)元件。
1．動(dòng)力元件的選擇
依據(jù)系統(tǒng)的zui高工作壓力和zui大流量選擇液壓泵，注意要留有一定的儲(chǔ)備。一般泵的額定壓力應(yīng)比計(jì)算的zui高工作壓力高25%～60%，以避免動(dòng)態(tài)峰值壓力對(duì)泵的破壞；考慮到元件和系統(tǒng)的泄漏，泵的額定流量應(yīng)比計(jì)算的zui大流量大10%～30%。液壓泵選定后，就可計(jì)算液壓泵所需的功率，根據(jù)功率和液壓泵所需轉(zhuǎn)速選擇原動(dòng)機(jī)。
(l)確定液壓泵的zui高工作壓力pp 液壓泵的zui大工作壓力pp可按下式計(jì)算
pp≥p1max+∑△p (9-12)
式中 p1max——液壓執(zhí)行元件zui高工作壓力；
∑△p——液壓泵出口到執(zhí)行元件入口之間所有沿程壓力損失和局部壓力損失之和。
∑△p較為準(zhǔn)確的計(jì)算需要管路和元件布局確定好之后才能進(jìn)行，初步計(jì)算可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。對(duì)于管路簡(jiǎn)單，管內(nèi)流速不大時(shí)，取∑△p=0.2-0.5MPa；對(duì)于管路復(fù)雜，管內(nèi)流速較大或有調(diào)速元件時(shí)，取∑△p=0. 5～1.5MPa。
(2)確定液壓泵的zui大供油量qp 液壓泵的zui大供油量可按下式計(jì)算
qp=K×(∑q)max (9-13)
式中 K——系統(tǒng)的泄漏修正系數(shù)，一般取K=1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值；
(∑q)max——同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的zui大值，對(duì)于工作中始終需要溢流的系統(tǒng)，尚需加上溢流閥的zui小溢流量，溢流閥的zui小溢流量可以取其額定流量的10%。
(3)選擇液壓泵的規(guī)格和類型根據(jù)以上計(jì)算，參考液壓元件手冊(cè)或產(chǎn)品樣本即可確定液壓泵的規(guī)格和類型。選擇的液壓泵的額定流量要大于或等于前面計(jì)算所得到的液壓泵的zui大供油量，并盡可能接近計(jì)算值。所選液壓泵的額定壓力應(yīng)大于或等于計(jì)算所得到的zui高工作壓力。如果系統(tǒng)中有一定的壓力儲(chǔ)備，則所選液壓泵的額定壓力要高出計(jì)算所得到的zui高工作壓力25%～60%。
(4)選擇原動(dòng)機(jī)液壓泵在額定流量和額定壓力下工作時(shí)，其驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)的功率可從元件手冊(cè)中查到。另外也可以根據(jù)具體工況來(lái)計(jì)算。在工作循環(huán)中，當(dāng)液壓泵的壓力和功率變化較小時(shí)，液壓泵所需的驅(qū)動(dòng)功率為
Pp =ppqp/ηp (9-14)
式中 p——液壓泵的總效率。
在工作循環(huán)過(guò)程中，當(dāng)液壓泵的壓力和功率變化都較大時(shí)，液壓泵所需的平均驅(qū)動(dòng)功率應(yīng)按下式計(jì)算
Pp=,-,i=1-n-,P-i-2../,i=1-n-,t-i... (9-15)
式中Pi，ti——在整個(gè)工作循環(huán)中，第i個(gè)工作階段所需的功率和時(shí)間。
應(yīng)該指出，選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)一定要同時(shí)考慮功率和轉(zhuǎn)速兩個(gè)因素。因?yàn)閷?duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，除電動(dòng)機(jī)的功率滿足液壓泵的需要外，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速不應(yīng)高出液壓泵的額定轉(zhuǎn)速。
2．控制元件的選擇
各類控制閥的規(guī)格應(yīng)按閥所在的回路的zui高工作壓力和通過(guò)閥的zui大流量從產(chǎn)品樣本中選擇。選擇閥類元件時(shí)，應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)形式、特性、壓力等級(jí)、連接方式、集成方式及操作方式等。
選擇壓力控制閥時(shí)，應(yīng)考慮壓力閥的壓力調(diào)節(jié)范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度和平穩(wěn)性等。特別是溢流閥的額定流量必須滿足液壓泵的zui大流量的要求。
選擇流量控制閥時(shí)，應(yīng)考慮流量閥的流量調(diào)節(jié)范圍，流量一壓力特性，zui小穩(wěn)定流量，壓力補(bǔ)償要求或溫度補(bǔ)償要求，對(duì)濾油器過(guò)濾精度的要求，閥進(jìn)出油口壓差大小及閥內(nèi)泄漏的大小等。
選擇方向控制閥時(shí)，應(yīng)考慮方向閥的換向頻率、響應(yīng)時(shí)間、操作方式、滑閥機(jī)能、閥口壓力損失及閥內(nèi)的泄漏的大小等。
通過(guò)各類閥的實(shí)際流量zui多不應(yīng)超過(guò)其額定流量的20%，以避免壓力損失過(guò)大，引起油液發(fā)熱、噪聲和其他性能惡化。
3．輔助元件的選擇
(l)確定管道尺寸管道尺寸的確定參見(jiàn)第六章第四節(jié)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，管道尺寸、管接頭尺寸常選得與液壓閥的接口尺寸一致，這樣可使管道和管接頭選擇簡(jiǎn)單。
(2)確定油箱的容量油箱的容量V可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定
V=aqv (9-16)
式中qv——液壓泵每分鐘排出的液體體積；
a——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)取2～4，中壓系統(tǒng)取5～7，高壓系統(tǒng)取6～12，行走機(jī)械取1～2。
中壓以上系統(tǒng)都帶有散熱裝置，其油箱容積可適當(dāng)減少。按式(9-16)確定的油箱容積，在一般情況下都能正常工作，但在功率較大而又連續(xù)工作的情況下需按發(fā)熱量驗(yàn)算后確定。
(3)蓄能器、濾油器的選用蓄能器、濾油器等可按有關(guān)原則進(jìn)行。
毛刺的存在，影響到以下方面：
a．使零件的加工和測(cè)量基準(zhǔn)不準(zhǔn)確。
b．影響零件的配合精度和裝配精度，如裝不進(jìn)，接觸不良，產(chǎn)生導(dǎo)向誤差等，特別是自動(dòng)裝配工序中的組裝性。
c．在加工或使用過(guò)程中，毛刺會(huì)對(duì)操作者或使用者造成傷害事故（刺傷或刮傷）
d．影響配合界面的密封性，造成內(nèi)泄。
e．影響摩擦磨損和表面潤(rùn)滑特性。
f．對(duì)于熱處理零件，毛刺易造成應(yīng)力集中而使零件開(kāi)裂。
g．影響液壓元件的動(dòng)作敏感特性。
h．影響零件的表面疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性能。
i．毛刺的脫落，會(huì)引起零件間的磨損和運(yùn)動(dòng)精度的下降。
j．可能引起絕緣障礙，造成電器控制系統(tǒng)短路。
k．影響外表美觀。
泵、閥類零件在加工中產(chǎn)生的主要毛刺
a．CBT-E500 型高壓齒輪泵的中間體為鑄鋁ZL材料，塑性、可加工性能良好，在切削加工中易生成各種毛刺。
b．CBT-E500泵軸套毛刺。軸套為鋁合金，強(qiáng)度較鑄鋁稍高，但塑性任然良好，易于加工，造成其zui終毛刺的主要加工工序?yàn)槎算娖矫?、立銑刀銑密封槽，三面刃銑刀高壓槽和旋風(fēng)銑外圓。zui難去除的毛刺是三面刃銑刀銑高壓槽時(shí)產(chǎn)生的槽端毛刺。它若去除不凈，則在齒輪泵工作時(shí)易于脫落，造成齒輪泵磨損和損壞，立銑刀高壓密封槽時(shí)易在槽邊形成較大毛刺。
C．CBT-500F齒輪軸毛刺。齒輪軸材料為20CrMnTi，強(qiáng)度高，韌性好，精滾齒。剃齒、珩磨齒等工序完成。在滾齒和剃齒過(guò)程中易形成沿軸向生長(zhǎng)的大而厚的翻卷毛刺，難以去除。
d．DF80-102多路閥殼體毛刺，該閥體材料為鑄鐵，硬而塑性差，生成的zui終毛刺zui主要有25主閥孔孔口和與內(nèi)槽交界處沿軸向的毛刺。威斯特小編敬上