TC-TYY型液壓流體可視化研究試驗平臺

一、概述

液壓流體可視化研究試驗平臺主要由液壓油箱、液壓動力單元、液壓主控制閥、溢流閥、泵進口節(jié)流閥、回油節(jié)流閥、高速攝像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成。油箱、泵吸油管、液壓泵、泵出口壓油管、液壓控制閥采用亞克力透明材料制作，分別研究管道、泵內(nèi)、閥口及油箱中液流與氣泡的流動規(guī)律，為液壓元件內(nèi)部流動及設(shè)計提供實驗依據(jù)。

二、應(yīng)用領(lǐng)域及意義

液壓流體可視化實驗臺是一種用于模擬和觀察液壓系統(tǒng)內(nèi)部流動狀態(tài)的設(shè)備，它在多個行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。

1.教育與培訓

通過透明的液壓元件和管道，學生可以直觀地觀察液壓系統(tǒng)的工作原理和油液流動情況，從而加深對液壓傳動原理的理解。

2.科研與開發(fā)

在科研機構(gòu)和企業(yè)的研發(fā)部門，液壓流體可視化實驗臺用于研究液壓元件的性能、優(yōu)化液壓系統(tǒng)設(shè)計以及開發(fā)新的液壓技術(shù)。通過可視化技術(shù)，研究人員可以更準確地分析液壓系統(tǒng)的動態(tài)行為和故障模式。

3.工業(yè)維護與故障診斷

液壓流體可視化實驗臺可以幫助維護人員在不拆卸設(shè)備的情況下，對液壓系統(tǒng)進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，提高維護效率和系統(tǒng)的可靠性。

4.航空航天

在航空航天領(lǐng)域，液壓系統(tǒng)用于控制飛機的飛行表面和其他關(guān)鍵功能。液壓流體可視化實驗臺可以模擬航空液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，用于測試和驗證系統(tǒng)的性能，確保飛行安全。

5.其他領(lǐng)域

液壓技術(shù)還廣泛應(yīng)用于汽車、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械等其他工業(yè)領(lǐng)域。用于產(chǎn)品設(shè)計驗證、性能測試和技術(shù)培訓。

它在教育、科研、工業(yè)維護和高端制造等多個行業(yè)中都有著重要的應(yīng)用價值。通過提供直觀的液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)，它有助于提高相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)人員的技能和知識水平，對液壓系統(tǒng)的設(shè)計提供事實依據(jù)。

6.直觀教學和實踐操作：科研人員可以通過觀察液壓系統(tǒng)的實時工作情況，加深對液壓傳動原理的理解，并在實際操作中掌握系統(tǒng)的基本操作和調(diào)試技能。

7.故障排查：實驗臺可以模擬液壓系統(tǒng)中進油口漏氣、堵塞故障，科研人員可以通過觀察這些現(xiàn)象來學習如何快速準確地定位和解決問題，這對于設(shè)計可靠的液壓系統(tǒng)至關(guān)重要。

8.系統(tǒng)設(shè)計和性能研究：通過實驗臺，科研人員可以在設(shè)計階段預測和分析不同設(shè)計方案的性能，以及在實際運行中對系統(tǒng)進行優(yōu)化。這種可視化的方法有助于識別系統(tǒng)瓶頸和改進點，從而設(shè)計出更高效、更經(jīng)濟的液壓系統(tǒng)。

9科研實驗和技術(shù)創(chuàng)新：液壓流體可視化實驗臺提供了一個平臺，用于進行液壓傳動系統(tǒng)的性能研究、優(yōu)化設(shè)計以及故障診斷等科研工作，為液壓技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展提供實驗依據(jù)。

三、主要特點

1.所有液壓元件、油路塊、管路均采用亞克力透明材料制作，表面拋光處理，可清晰的看清內(nèi)部結(jié)構(gòu)及流體流動狀態(tài)；

2.精確的傳感器，可進行壓力、流量、溫度的顯示并輸出標準信號模擬量；

3.電機、泵一體，采用變頻器控制，可進行無極調(diào)速，運行穩(wěn)定，噪音低。并帶有移動導軌，可根據(jù)試驗需求隨意改變進出油口管路的長度；

4..配備福馬輪，且具有鎖緊裝置；

5.工作平臺采用平臺式鋼架結(jié)構(gòu)，臺面采用不銹鋼材質(zhì)并設(shè)計集油槽，最低處連接廢油盒；

6.臺面帶有顯示器支架，可XYZ軸任意調(diào)整，顯示器下方配有電腦主機放置平臺，可放置電腦主機；

7.用電的安全性：帶有電流型漏電保護，對地漏電電流超過30mA即切斷電源，保證用電時的安全。

四、實驗項目（研究依據(jù)及實現(xiàn)方式）

1．常溫、進口壓力0.1MPa狀態(tài)下，管徑中?10、?20、?30管道中油液流動狀態(tài)；

2．常溫、?20管徑狀態(tài)下，進口壓力0.1MPa、0.3MPa、0.5MPa時油液流動狀態(tài)；

3．常溫、進口壓力0.2MPa狀態(tài)下，油箱中氣泡產(chǎn)生、上浮及破滅過程；

4．常溫、進口壓力0.5MPa狀態(tài)下，油液在不同形狀閥口處流入、流出的流場狀態(tài) ；

5．不同吸油壓力時泵吸油口的流場狀態(tài)；

6．不同油液溫度下油箱內(nèi)氣泡產(chǎn)生、上浮及破滅的過程；

7．不同吸油壓力下齒輪泵內(nèi)流動狀態(tài)。

五、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用的是凌華12位精度、16通道的AD輸入,2通道DA輸出，作為數(shù)據(jù)采集板卡；配置的傳感器都是精度等級在0.5級以上的高精度傳感器（壓力傳感變送器、流量傳感器、溫度變送器等），各傳感變送器都帶標準信號輸出，傳感器外部連接電纜均使用屏蔽效果良好的專用電纜，保證了數(shù)據(jù)采集的精度。數(shù)據(jù)采集軟件對這一系列傳感器的輸出信號進行數(shù)據(jù)采集，并實時描繪相關(guān)的曲線，生成實時數(shù)據(jù)報表，繪制任意XY軸的動態(tài)曲線，并且有曲線打印功能，數(shù)據(jù)報表保存打印功能，各個傳感器參數(shù)設(shè)置功能等等。實現(xiàn)計算機智能數(shù)據(jù)采集、分析、處理、數(shù)字顯示、曲線自動生成及實時監(jiān)控等功能。

實時監(jiān)測：實驗臺配備了先進的檢測儀器和控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測液壓系統(tǒng)的運行參數(shù)，如壓力、流量、溫度等，提供準確的數(shù)據(jù)支持。

故障模擬與數(shù)據(jù)采集：實驗臺能夠模擬液壓系統(tǒng)的進油口堵塞、漏氣等故障狀態(tài)，并通過傳感器檢測記錄相應(yīng)部件的數(shù)值變化，可以通過數(shù)據(jù)幫助科研人員分析氣泡產(chǎn)生的原因和機理。

多參數(shù)分析：通過故障建立、狀態(tài)反饋和試驗驗證，實驗臺可以進行多參數(shù)的分析，這在實際檢修中具有較高的應(yīng)用價值。