液压试验技术及应用
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1.4 液压试验的过程

(1)分析试验目的

鉴于不同的试验目的所要求的测试方法、测试重点、准确度等级,仪器设备也不同,因此首先要把试验目的搞清楚,究竟为什么试验,要测什么。这时,应该研究相应的国家、行业和企业标准,研究实际应用场合。试验目的最终应以试验任务书、试验合同等形式书面明确地固定下来,作为进一步准备试验的依据。

(2)规划试验

在分析的基础上对整个试验方案进行全面周密的规划。规划时应重点考虑以下一些方面。

①对被试件进行分析 在明确了试验目的后,应根据已有的理论和经验,对被试件的结构组成、工作方式、特性等,进行尽可能深入的了解与分析,从而理解、确定试验的具体内容及要求。这时不应把被试件当作黑盒子,因为分析越深入,收获会越大。

②预估试验结果 根据已掌握的理论和经验,预先估计可能得到的试验结果、记录曲线的形态。这非常有利于提高对被试件的理解及试验的准备,同时,也有利于在试验中及时发现测量结果中的粗大误差。

实践和理论总是有差距的,试验中还是可能出现预估之外的状况,所以,预估并不能取代试验。而通过试验,发现试验结果与预估的差别,就可以弥补经验与理论的不足。

③确定抽检数量与批次 确定应抽检的数量与批次时需要考虑以下因素。

a.被试件的代价 弹簧代价相对低些,使用量又大,应多抽些检查,即大子样;而液压泵相对价格较高,试验代价也高,只能少抽些检查,即小子样。

b.试验性质 出厂试验代价较低,一般应全检;而进行型式试验,特别是耐久性试验时,时间长、代价高,只能少试些。

c.走访调查 应通过访问制造部门,考察生产工艺与管理,了解该产品的质量稳定性。稳定性低的,抽检数量与批次就应多些。

④分析设计试验回路 一些标准提供了试验回路,应取来分析参考,酌情修改。如果确实不符合自己的需要,就必须另行设计。这时设计的回路只需要原理性的、概略的、初步的。

由于实际系统中的负载常常不易安装在试验台上,所以经常用节流阀或溢流阀来模拟负载。但是,必须认识到:节流阀、溢流阀只能模拟稳态负载压力,不能模拟负载的惯量,因此不能反映系统的瞬态响应特性;节流阀模拟的负载压力随通过节流阀的流量而变,溢流阀模拟的负载压力基本不随通过溢流阀的流量而变,但可能会引入振动。

⑤确定试验装置与环境 应根据实验室的具体情况,确定对试验装置、测试仪表的精度以及测试环境的要求。重要的是列出那些特殊要求,如特殊的环境及低温、高温、高湿度或其他极限条件,特别是那些现有条件不足,还需要设计、制造或采购的,因为这些涉及额外的时间和费用。

⑥撰写试验大纲 把规划试验的结果用书面的形式固定下来,作为进一步制订试验计划的出发点。一般试验大纲撰写完成后,应送上级、有经验的同事、合同方或其他方审查。通过后,再制订详细的试验计划。

以上各步骤的顺序并非绝对固定的,也可能交叉反复进行。

如果试验比较简单,条件也比较成熟,也可以直接制订试验计划。

(3)制订试验计划

在试验大纲的基础上,进一步细化,制订试验计划,一般应包括下列内容。

①试验对象:名称、代号、材料、图样等。

②试验的目的。

③试验依据的标准。

④详细的试验回路。应进行详细设计,如采用多粗的管道,测点安排在什么位置等。

⑤采用的测试设备、测量仪表。

⑥对试验条件的具体要求,如油源压力和流量的范围、稳压程度、液压油的性能指标、允许的油温范围、污染度要求等。

⑦试验步骤。

⑧试验记录表。至少应有以下几项:日期,时间,检测者,试验油液类型、密度、运动黏度等,试验时的实际油温,油液污染等级,观察项目,观察情况。

⑨记录数据的文件名。

试验计划准备得越充分,试验就会越顺利,以致达到事半功倍的效果。匆匆忙忙开始的试验常常以失败而告终:测了一系列数据,却分析不出有用的结果。

研究性、尝试性试验,在试验前,由于存在很多未知因素,很难详细准确计划。即便如此,也还是应该尽可能地计划,然后在试验过程中再根据情况修改补充。还可考虑设计一些预试验,增加了解,就可避免以后的“从头再来”。试验计划中的很多内容是以后试验报告中可以取用的。所以,试验计划越详细,以后编写试验报告就越省力。

(4)准备试验

①选择、设计或添置试验设备。

②安装调试试验回路及测量装置。

③标定测量仪器及系统。

④准备试验环境条件:稳定油温、流量、负载、压力等,达到要求。

(5)进行试验

进行试验,记录试验数据和观察到的现象等。

试验过程中,应及时观察分析试验曲线是否有粗大误差,必要时应重复试验。

记录要完整。试验记录越完整,参考价值越大。尝试不一定能成功,试制品不一定能成为产品,但是这并不意味着失败。某个方案、某个措施虽然不能在这个产品上应用,但可能在另一个产品上得到应用;虽然在这个环境中不适用,但可能在另外一个环境中可以应用。所以重要的是做好记录。记录下试验的环境和条件、试验的过程、试验中观察到的现象。很重要的是在试验过程中就要做记录,而不是结束以后再去补,因为那样很容易遗忘,很难保证真实完整。特别是研究性试验,有无完整的记录是十分重要的,甚至比试验结果本身更重要。

(6)编写试验报告

①基本原则

a.要完整反映试验设备与过程,要能做到通过试验报告可再现试验结果。

b.要真实反映试验结果,能使读者信任。

c.要有条理,脉络清楚。

d.要很好地归档,方便查询。

②注意事项

a.以下内容建议安排在试验报告的首页,一目了然,以方便领导、客户及其他急需了解试验结果的人员阅读。

ⅰ.被试件的名称与代号。

ⅱ.供货方、供货日期,委托试验的单位、日期等。

ⅲ.执行试验的单位、员工、地点、日期等。

ⅳ.试验结果、结论。

b.要有关于被试件的详细信息:图样(装配图与零件图,含实测尺寸)、材料、生产(热处理)工艺等。

c.试验系统与回路中要标明测点位置与代号。附上试验装置的照片。

d.试验用油的类型、试验温度、油液污染等级。

e.试验数据处理分析。为了去除粗大误差、随机误差,做一些适当的处理是可以的,但绝对不能修改,使试验数据失去真实性。如果曲线是根据试验数据拟合出来的,应标明实际测量点(图1-2)。保留原始的手写试验记录表,可以增加报告的可信度。

f.试验中如发生故障,也应真实详尽记录发生的时间、部位、现象、排除措施等。这些对改进被测件的设计及试验回路是极有价值的。

g.试验结果分析与综述。

h.改进试验的建议(选项)等。

要做好液压试验工作,除了要有先进的检测设备外,还要有丰富的经验,更重要的是认真的工作态度。

图1-2 试验数据拟合曲线

—实际测量点;——拟合曲线