Silinder hidrolik adalah elemen eksekutif dari sistem hidrolik, yang dapat mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik gerakan reciprocating linier. Karena strukturnya yang sederhana dan pekerjaan yang andal, telah banyak digunakan dalam sistem mekanis. Saat ini, ada banyak produsen silinder hidrolik. Di satu sisi, kinerja dan kualitas silinder hidrolik harus memenuhi persyaratan mesin utama, dan pada saat yang sama, mereka harus memenuhi indikator standar silinder hidrolik itu sendiri. Menurut standar GB/T15622-2005 dan JB/T10205-2010, bangku uji kinerja silinder hidrolik telah dikembangkan.
1 Komposisi dan prinsip kerja bangku tes
Bangku tes terdiri dari empat bagian: bangku, sistem hidrolik, sistem kelistrikan, dan perangkat lunak pengukuran dan kontrol.
1. 1 Desain struktur bangku
Untuk memenuhi persyaratan amplitudo pemuatan yang lebar dan variasi panjang yang besar dari silinder hidrolik yang diuji, platform uji dilengkapi dengan dua bangku uji dengan struktur yang sama dan parameter yang berbeda. Parameter teknis utama ditunjukkan pada Tabel 1.
Silinder hidraulik pemuatan dan silinder hidraulik yang diuji berada pada sumbu yang sama dan dipasang di dalam rangka pemuatan tertutup. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, kerangka pemuatan tertutup terdiri dari penyangga reaksi, penyangga, batang reaksi, braket batang reaksi, dan kunci. Terdiri dari kacang ketat. Selama uji pembebanan bangku uji, silinder hidraulik pemuatan mentransmisikan gaya ke silinder hidraulik yang diuji melalui rakitan potongan transisi. Rakitan rel pemandu menanggung gaya lateral yang disebabkan oleh kesalahan pemasangan, dan pada saat yang sama memainkan peran pemandu. Rakitan potongan transisi (di mana sensor gaya dipasang untuk mengukur gaya antara silinder hidraulik yang diuji dan silinder hidraulik pemuatan) meluncur di sepanjang arah aksial di bawah batasan rel pemandu untuk mengirimkan gaya. Rangka pemuatan tertutup mengubah gaya antara silinder hidraulik menjadi gaya internal sistem. Silinder hidrolik dengan panjang yang berbeda dapat diuji dengan menyesuaikan panjang potongan transisi; silinder hidrolik dari jenis antarmuka yang berbeda dapat dihubungkan dengan mengubah perkakas benda uji.
1. 2 Sistem hidrolik
Sistem hidraulik terutama terdiri dari katup kartrid berdiameter besar, katup pengarah elektro-hidraulik, dan katup proporsional. Melalui kinerja katup proporsional yang dapat disesuaikan secara presisi, aliran dan tekanan bangku uji silinder hidraulik dapat dikontrol dengan mudah dan akurat untuk menguji berbagai jenis silinder hidraulik. Diagram skema hidrolik ditunjukkan pada Gambar 3.
Silinder hidraulik pemuatan dan silinder hidraulik yang diuji berada pada sumbu yang sama dan dipasang di dalam rangka pemuatan tertutup. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, kerangka pemuatan tertutup terdiri dari penyangga reaksi, penyangga, batang reaksi, braket batang reaksi, dan kunci. Terdiri dari kacang ketat. Selama uji pembebanan bangku uji, silinder hidraulik pemuatan mentransmisikan gaya ke silinder hidraulik yang diuji melalui rakitan potongan transisi. Rakitan rel pemandu menanggung gaya lateral yang disebabkan oleh kesalahan pemasangan, dan pada saat yang sama memainkan peran pemandu. Rakitan potongan transisi (di mana sensor gaya dipasang untuk mengukur gaya antara silinder hidraulik yang diuji dan silinder hidraulik pemuatan) meluncur di sepanjang arah aksial di bawah batasan rel pemandu untuk mengirimkan gaya. Rangka pemuatan tertutup mengubah gaya antara silinder hidraulik menjadi gaya internal sistem. Silinder hidrolik dengan panjang yang berbeda dapat diuji dengan menyesuaikan panjang potongan transisi; silinder hidrolik dari jenis antarmuka yang berbeda dapat dihubungkan dengan mengubah perkakas benda uji.
1. 2 Sistem hidrolik
Sistem hidraulik terutama terdiri dari katup kartrid berdiameter besar, katup pengarah elektro-hidraulik, dan katup proporsional. Melalui kinerja katup proporsional yang dapat disesuaikan secara presisi, aliran dan tekanan bangku uji silinder hidraulik dapat dikontrol dengan mudah dan akurat untuk menguji berbagai jenis silinder hidraulik. Diagram skema hidrolik ditunjukkan pada Gambar 3.
Tekanan dan aliran ke dalam silinder yang diuji diatur oleh katup aliran proporsional dan katup pelepas proporsional, dan perpanjangan dan retraksi silinder yang diuji dikendalikan oleh katup pengarah elektro-hidraulik. Silinder pemuatan dimuat oleh sirkuit jembatan dan katup pelepas proporsional kartrid. Silinder yang diuji dan silinder pemuatan dihubungkan oleh troli geser, dan sensor gaya dipasang pada troli untuk mengukur gaya antara dua silinder selama pengujian.
Untuk mengukur secara akurat tekanan awal minimum dari silinder yang diuji, bypass sengaja ditambahkan ke sirkuit silinder yang diuji. Dalam keadaan aliran kecil, tekanan uji dikendalikan oleh katup pelepas proporsional dan sensor tekanan yang lebih akurat untuk mencapai tujuan pengukuran yang akurat. Selain itu, bangku uji menambahkan sirkuit uji tekanan ultra-tinggi untuk uji tekanan, yang dapat menahan tekanan 55 MPa. Bangku uji dilengkapi dengan perangkat pemulihan kebocoran oli. Kebocoran oli yang dihasilkan selama pengujian silinder hidrolik dan proses pembongkaran dikumpulkan melalui panci oli. Minyak yang dipulihkan dikirim kembali ke tangki minyak dari sumber hidrolik melalui unit motor pompa roda gigi dan filter. Ini tidak hanya mengurangi pemborosan oli hidrolik, tetapi juga mencegah oli menyebabkan polusi pada lingkungan pengujian.
1. 3 sistem kelistrikan
Sistem kelistrikan bangku uji silinder hidrolik terutama mencakup komputer manajemen tugas, komputer pengukuran dan kontrol, kotak pengkondisi sinyal, dan bagian catu daya UPS.
Komputer manajemen tugas mengirimkan instruksi input dan parameter operator ke komputer pengukuran dan kontrol; bagian pengukuran dan kontrol mengontrol pergerakan silinder yang diuji dan pemuatan silinder pemuatan sesuai dengan instruksi dan parameter input, mengumpulkan sinyal input dari sensor dan mengirimkannya ke komputer manajemen tugas untuk Tampilan dan laporan pengujian output. Kotak pengkondisi sinyal Kotak pengkondisi sinyal digital dan kotak pengkondisi sinyal analog digunakan untuk mengatur sinyal setiap sensor menjadi sinyal standar dan memasukkannya ke dalam komputer pengukuran dan kontrol, dan menyesuaikan output komputer pengukuran dan kontrol menjadi sinyal yang dapat diterima oleh katup proporsional elektro-hidraulik dan katup pembalik elektromagnetik; UPS Bagian catu daya bertanggung jawab atas catu daya komputer manajemen tugas, komputer pengukuran dan kontrol, dan kotak pengkondisi sinyal.
Sistem pengukuran dan kontrol silinder hidrolik dan komputer ruang kontrol pusat mengadopsi komunikasi Ethernet, dan komputer ruang kontrol pusat dapat memantau dan mengontrol sistem kontrol bangku tes dari jarak jauh.
Sistem pengukuran dan kontrol silinder hidraulik dan PLC sumber oli menggunakan komunikasi RS485 untuk mengumpulkan sinyal keluaran PLC guna memahami operasi dan status sumber oli, dan sumber oli dapat dimulai, dimuat, dan dihentikan dari jarak jauh.
1. 4 perangkat lunak pengukuran dan kontrol
Perangkat lunak pengukuran dan kontrol ditulis oleh perangkat lunak LabVIEW. Melalui berbagai kontrol yang disediakan dalam perangkat lunak LabVIEW, perangkat lunak kontrol ditulis sesuai dengan proses pengujian dan persyaratan akuisisi data dari bangku uji silinder hidraulik.
Antarmuka perangkat lunak sistem uji silinder hidrolik
Antarmuka perangkat lunak terutama terdiri dari beberapa bagian: pemantauan status bangku uji, informasi silinder yang diuji, tampilan data uji waktu nyata, kontrol manual, tampilan kurva, dan bilah tab item kontrol otomatis. Perangkat lunak ini dapat mewujudkan dua mode kontrol uji manual dan uji otomatis proyek. Pengukur data di antarmuka mensimulasikan dan menampilkan data pengujian saat ini dan status sistem hidraulik. Perekaman real-time dari data yang relevan dalam proses pengujian melalui perekaman data, dan mendukung pembuatan laporan pengujian secara otomatis.
2 Analisis dan desain optimasi struktur platform
Rangka pemuatan tertutup adalah komponen kunci dari mesin uji, yang terdiri dari batang reaksi, mur pengunci, penyangga reaksi, dan bangku. Silinder hidrolik dipasang di antara batang reaksi dan bangku. Selama uji pemuatan, rangka pemuatan tertutup mengubah gaya antara silinder hidraulik menjadi gaya internal sistem, dan deformasi terkoordinasi secara keseluruhan membuat bangku uji persyaratan rendah untuk kekuatan pondasi laboratorium. Untuk memastikan bahwa sistem memiliki kekuatan dan kekakuan yang cukup, analisis elemen hingga dan desain yang dioptimalkan dilakukan. Hasil analisis elemen hingga ditunjukkan pada Gambar. 5-7. Tegangan maksimum adalah 67 MPa, deformasi maksimum pada arah Y adalah 1,15 mm, dan deformasi maksimum pada arah Z adalah 0,05 mm.
3 Fitur bangku tes
(1) Bangku tes memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat. Kapasitas bebannya besar, dan panjang benda uji dapat disesuaikan dengan rentang yang luas. Dengan mengubah antarmuka koneksi dari berbagai bentuk, bangku tes dapat beradaptasi dengan potongan uji dari berbagai bentuk koneksi.
(2) Ini memiliki bingkai tertutup kaku yang unik, yang dapat mengubah gaya antara silinder hidrolik menjadi gaya internal sistem, yang mengurangi gaya antara bangku uji dan pondasi, dan memiliki persyaratan rendah untuk kekuatan laboratorium dasar.
(3) Katup kartrid dan katup elektro-hidraulik digunakan sebagai komponen utama sistem, yang dapat melakukan tes aliran besar.
(4) Katup tekanan proporsional digunakan untuk mengontrol tekanan uji, dan katup aliran proporsional dan sensor tekanan digunakan untuk mengontrol aliran di samping tanpa sumber oli terpisah.
(5) Dengan sirkuit tekanan ultra-tinggi, uji tekanan dua rongga silinder hidrolik dapat diselesaikan dalam satu instalasi.
(6) Dilengkapi dengan perangkat pemulihan oli bocor, yang dapat memulihkan oli hidraulik yang bocor selama pembongkaran dan perakitan silinder yang diuji, dan mengembalikannya ke tangki sumber hidraulik setelah penyaringan.
(7) Kabinet pengukuran dan kontrol mengadopsi modularisasi dan dibagi menjadi 4 modul: komputer manajemen tugas, komputer pengukuran dan kontrol, kotak pengkondisi sinyal, dan catu daya UPS.
(8) Antarmuka perangkat lunak intuitif dan mudah dioperasikan, dan nyaman untuk beralih secara manual dan otomatis. Perangkat lunak ini memiliki fungsi yang kuat, yang dapat mewujudkan berbagai tugas seperti pengumpulan dan pemrosesan data, menghilangkan kebutuhan eksperimen untuk mengumpulkan dan memproses data, dan meningkatkan efisiensi dan akurasi. Perangkat lunak ini dapat ditulisi, dan fungsi pengujian dapat ditambahkan sesuai dengan kebutuhan pengujian yang sebenarnya. Laporan pengujian dapat dibuat secara otomatis.
4. Kesimpulan
Bangku uji kinerja silinder hidraulik yang dikembangkan dapat menguji silinder hidraulik sesuai dengan GB/T1562-2005, dan dapat menguji sebagian besar silinder hidraulik (keluaran maksimum 2800kN, langkah maksimum 6000mm) yang digunakan pada mesin konstruksi dengan perkakas yang berbeda. Keberhasilan pengembangan bangku uji kinerja silinder hidraulik memiliki tiga implikasi:
(1) Dalam hal pengembangan produk baru dan penelitian dasar pada silinder hidrolik, pengujian dapat memverifikasi apakah kinerja teknis silinder hidrolik memenuhi tujuan desain yang diharapkan. Melalui analisis data uji dan kurva, dapat dinilai apakah struktur silinder hidrolik masuk akal dan bahan yang digunakan adalah yang terbaik, sehingga dapat memecahkan masalah silinder hidrolik dalam desain, pemrosesan, dan bahan; membantu menganalisis jangkauan kerja optimal silinder hidraulik untuk memfasilitasi Menentukan kondisi kerja yang wajar dari silinder hidraulik dan memperpanjang masa pakai silinder hidraulik.
(2) Ketika perusahaan manufaktur melakukan kontrol kualitas pada batch produk, mereka akan memverifikasi stabilitas kualitas dan keandalan produk melalui tes sampling reguler dan acak, menghilangkan potensi masalah, memastikan kualitas produk, dan meningkatkan kepercayaan pengguna pada produk, yang akan membantu berkembang dan stabil
Pasar padat.
(3) Memecahkan masalah perbedaan kinerja dan kualitas produk antara produsen dan pengguna silinder hidrolik.