【正文】 ........................... 7 本課題的選題意義 ......................................................................................... 8 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................................................... 9 國內(nèi)外振動臺的發(fā)展 ..................................................................................... 9 液壓系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................... 12 本課題研究方法 和 內(nèi)容 ......................................................................................... 13 本章小結(jié) ................................................................................................................. 14 第二章液壓系統(tǒng)功能原理設(shè)計 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。超級地震指的是震波極其強烈的大地震。 地震核變成因論：地震是地幔中 核變的及時效應(yīng)在地殼上的表象。 現(xiàn)在利 用地震模擬振動臺對模型和理論進行驗證和優(yōu)化是公認 的 最能模擬真實的 地震發(fā)生 環(huán)境的 舉措 之一。 我們國家地大物博 ， 所以在地震發(fā)生的比率相對較大，例如在 喜馬拉雅一地中海地震帶和環(huán)太平洋地震帶上， 地震活動活躍 ，發(fā)生地震 頻率較大 。 考慮到 液壓裝置 有 的 這些 優(yōu)點，就 目前地震模擬振動臺大都采用液壓驅(qū)動方式 ，所以還是比較有效率的 。目前，702 所的振動 臺 不僅 僅 在航天領(lǐng)域 并且 在其他行業(yè) 中 發(fā)揮著 極其重要的 作用，成為 702所 的一項重要 產(chǎn) 品。在低功率輸出時開關(guān)式放大器失真度 很大 ， 不適用低功率輸出的情況， 而且 放大器的 機殼 最好使用 的電磁屏蔽 方式來除去干擾 ， 不然設(shè)備使用時會出現(xiàn)故障 。采集 的 數(shù)據(jù)系統(tǒng)也 收錄 了國內(nèi) 許多公司 的動態(tài)測試設(shè)備 的數(shù)據(jù) 。 最大速度 :X 向 ： 1000 mm/s。使 得國外的電磁振動臺相比國內(nèi)的振動臺來說有較高的振動效率。 (2)從單向水平發(fā)展 向 雙向、三向加轉(zhuǎn)動 合 計多個 自由度的運動 的趨勢?？刂评^電器用途廣泛 ,種類繁多 ,習慣上按其輸入量不同分為如下幾類 ： 4.熱繼電器 。 湖北理工學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 作為液壓機兩大組成部分的主機 和液壓系統(tǒng)， 隨著液壓機技術(shù)的日臻成熟 ，國內(nèi)外 的液壓機技術(shù)已經(jīng)沒有很大的 差距。 目前，國內(nèi)外對地震模擬振動臺的相關(guān)研究成果很多，它們的液壓系統(tǒng)設(shè)計方案的核心思想也基本上一致，振動臺主要由臺面及支撐系統(tǒng)、液壓激振系統(tǒng)、液壓油源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大模塊組成。 為了設(shè)置 減震 模擬的相關(guān)體驗。 數(shù)據(jù)參數(shù)依靠 大 地震作為參考， 液壓 系統(tǒng)的頻寬 和 加速度 的 數(shù)據(jù)經(jīng)譜特性分析得到的水平 X, Y 方向兩組波形 圖 (這里只展示水平方向的波形 )為參考的 。 給 向激振器提供液壓動力。 控制系統(tǒng) 是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統(tǒng)。 液壓缸 的 有效工作面積 為 SPMPFA 23? 算得 A= 。 湖北理工學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計 在地震體驗裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計過程中，一般要按照以下幾條來操作，這些操作步驟綜合考慮所涉及系統(tǒng)的具體參數(shù)和性能要求，同時還要注意系統(tǒng)的具 體應(yīng)用場合等情況。 此外，還應(yīng)具有互鎖裝置和一些安全措施。本文所研究的也是 2D數(shù)字換向閥的控制下相關(guān)部位的工作效率的功能要求。 控制方式的工作原理 結(jié)構(gòu)簡圖。 由圖可以看出 AB 段 是 全排量供油 的部分 ， BC 段 是 變量 的部分 ， C 是在 壓力工作 狀態(tài)下 的 卸載點， 被叫做“ 待用壓力 ” 。 激振模塊主要由電液數(shù)字閥、伺服油缸、位移傳感器及油缸支架等構(gòu)成。 液壓泵是 夜壓系統(tǒng) 的動力元件，作用是將 原動機 的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的 油 泵 ，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。由轉(zhuǎn)速 和 功率 的參數(shù) ，選 取 Y310V5 型 電機 ， 電機 額定功率為 110kW，轉(zhuǎn)速 1500r/min。 由參數(shù)設(shè)入 液壓缸 缸體 壁厚 ?? ，外 徑D1=120mm。 缸蓋湖北理工學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 一般用 焊接件 進行處理 ， 舉 后端蓋 一例 ，結(jié)構(gòu)如圖 : 缸筒 和 導向套采用焊接 進行 連接，由焊縫應(yīng)力 的 公式 ： ? ???? 22214 DDFpm?? 算得 mmD ? ，取 D2=114mm 其中焊縫拉應(yīng)力 可 取 95MPa。 該型號采用桿端外螺紋 ， 不帶緩沖，油口連接型式為內(nèi)螺紋式。 當步進 電機驅(qū)動閥芯轉(zhuǎn)動使得高壓孔與螺旋槽之間形成的弓形面積增大、低壓孔與螺旋槽之間形成的弓形面積減小，則左敏感腔的壓力升高，閥芯所受的軸向力失去平衡，閥芯向右移動直到高低壓孔又回到靜止時與螺旋槽之間所處的相對位置。 2D 數(shù)字 換向閥 控制 有 著量化誤差 較大 的弱點。 液壓系統(tǒng)輔件 液壓系統(tǒng)輔件的設(shè)計選取，只選取主要的部件來介紹，其他的不是很重要的部件不舉列出來。 考慮到使用問題是所選擇的型號必須在工作的環(huán)境中，有好的發(fā)揮，并且保持液壓系統(tǒng)清潔，結(jié)構(gòu)以及價格等等要求，一般的過濾器的通油能力可以大于實際通過流量的 2 倍以上甚至更多。 依照液壓 系統(tǒng)的具體條件，油箱的形式、容積和附件 的選用 ，以使油箱發(fā)揮作用。然后在伺服閥的選取時，選用線性度、重復精度，無明顯滯環(huán)現(xiàn)象與響應(yīng)時間各個方面都比較優(yōu)異的 2D數(shù)字換向閥。 地震體驗裝置模擬實驗，加載真實地震數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)。導師在本論文的選題、理論分析、過程中，給予細心的指導和幫助。黃磊老師平易近人，和藹可親，謙遜的態(tài)度，使得我非常喜愛他，我也要做一個像黃磊老師這樣品質(zhì)的人。總結(jié)如下 : 采用模塊化分析建模的方法，分別對 2D 數(shù)字換向閥和液壓激振缸建立數(shù)學模型。 本章小結(jié) 地震體驗裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計，從壓力和流量來考察，要選擇合適的液壓 泵 ， 液壓泵的轉(zhuǎn)速和功率。 (4)油箱 油箱 具有很重要的作用 ，主要 功能 是散熱 和 儲油，也 具有 分離油液中的 少量 氣體及 雜質(zhì) 的作用。 根據(jù)蓄能器的查表，選取 XJF30/ 10 型蓄能器截止閥，其壓力為 ，公稱流量為 150 L/min，公稱通徑為 30mm，排放口通徑為 l0mm，重量為 l0kg 。其特點為 :(1)油路通道短，壓力損失較小，不易泄漏； (2)液壓控制裝置結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，外形整齊美觀，安裝位置靈活，可 以直接放在油箱 頂部。 除此之外， 步進電機具有對電源要才低、抗干擾能力強、可以直接用于開環(huán)位置控制、受摩擦力等非線性因素影響小等優(yōu)點 。 2D 數(shù)字換向閥結(jié)構(gòu)如圖 ： 2D 數(shù)字換向閥在閥的左腔壓力是進油壓力的 40%時 ， 那么 螺旋槽 與 高低壓孔之間 的 微小弓形面積 會 相等。 液壓缸 是自己 設(shè)計 的 ， 所收錄的參數(shù)便是根據(jù)論文中所給出的參數(shù) ， 也可考慮拉力和工作壓力等情況 ， 選取其他符合要求的液壓缸型號 。 缸 體 選用 45 鋼， 液壓缸缸體 底部厚度 設(shè) 為 1? ， 根據(jù)厚度公式可以算得： : ? ? mmPD L 1 ?? ?? 式中 [? ]為缸 體 材料 的 許用 應(yīng)力 MPa， [? ]= 100?nb? MPa。 在另外的一頭 裝有位移傳感器， 隨時可以測出活塞桿的運動位移，振動位移 。 因為 當前只需要用到恒壓 油源 控制 的 變量控制方式， 所以將 流量控制閥關(guān) 掉 就可以了。考慮了 液壓執(zhí)行器 的 受力 情況 和運動 情況的 分析，最后進行了液壓系統(tǒng)原理設(shè)計 方案 。 蓄能器的種類 有 氣體加載式、重錘式 和 彈簧式。在系統(tǒng)壓力降低后，變量柱塞 8 立即恢復原始狀態(tài)。 通過分析 地震體驗 裝置液壓 系統(tǒng) 的原理 ， 可以采用的動力源為 恒壓油源， 雖然 恒壓油源效率相比恒流 油源的效率 低， 可是當油源壓力 恒定 時 ，閥壓力 的 流量特性的 曲線趨于穩(wěn)定 。包括過濾器、蓄能器和其他的液壓輔助裝置 。 (3)提高系統(tǒng)的工作效率，防止系統(tǒng)過熱。 當 maxaa? 時 由公式 F=（ μ dmg+mamax）/η mη v 得到 Fmax≈59KN 該輸出力大于臺架的質(zhì)量 (7500Kg)與最大的加速度 ( )所得慣性力 (52KN)。 在地震 體驗裝置 系統(tǒng)中 的 位移傳感器， 利用傳感器測出實驗位移，來 選 取 液壓缸的類型可以 采用活塞桿液壓缸。按激勵型式的不同，激振器分為慣性式電動式、電磁式、電液式、氣動式和液壓式等型式。 液壓源系統(tǒng) 由增壓泵、充 油 泵 、微調(diào)閥、回檢閥、控制系統(tǒng)等組成。 控制測量精度 為 %。 本章的內(nèi)容大致概括了我在本論文上需要做什么事情，課題為地震體驗裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計。為 這次 地震體驗裝置設(shè)計一套符合要求的液壓系統(tǒng)。 由于 采用 了工業(yè)控制機 控制方式，使 制造出的裝置 的控制性能 提高 ，生產(chǎn)效率也有相當大的 提高。但總 體來說是向 高速化、智能化 的方向發(fā)展 。 以上分析 能夠分析 ，地震 體驗 模擬振動臺的 幾個 發(fā)展趨勢 :字發(fā)展 。據(jù)統(tǒng)計，在世界上已經(jīng)運行 的大型振動臺中，該振動臺的運行效率名列前茅。 湖北理工學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 頻率范圍 ： ~50Hz。最大傾覆力矩 :75 t*m。 其中一類 開關(guān)式放大器是 這些年 幾年外國 開發(fā)出來的，它 采 用了晶體管開關(guān) 的 特性，可達 到 90%的高 效率，管耗 也 很小 ，并且 普通的線性放大器只有 50%左右的效率。隨著對產(chǎn)品，尤其是航空航天產(chǎn)品可靠性要求的提高，作為可靠性試驗關(guān)鍵設(shè)備的 振動臺液壓 系統(tǒng)發(fā)展顯得越來越 重要 了 。 該體驗裝置可以反映出地震的震級和在該震級上的震感以及對模擬地面建筑物的反應(yīng) ，但 是地震體驗裝置所反映出來的模擬真實情況與真實情況 還存在一定的誤差， 關(guān)鍵 在于所參考的數(shù)據(jù)有遺漏和不全面，方便 進一步的提高 地震數(shù)據(jù)反映 精度。 另外 ，它的發(fā)展水平在某種程度上也反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平。 通過歷史上發(fā)生地震記錄的數(shù)據(jù)，知道的 傷亡 災(zāi)害多 來自于建筑物的 倒塌 ， 由于很多人沒有體驗過地震 ，沒有 適時 的心理準備， 會使在地震來的時候驚慌失措 ， 導致傷亡 。地震是極其頻繁的，全球每年發(fā)生地震約五百五十萬次。地震一般發(fā)生在地殼之中。 最后 ，由于伺服閥等的非線性影響及 體驗裝置內(nèi)部各各部分 的共同作用 ， 地震體驗 裝置 實質(zhì) 上是一個 非常煩 雜的非線性系統(tǒng) 裝置 ,為進一步調(diào)整及優(yōu)化提出了一系列的設(shè)想和展望。 其次 ， 利用 對 抗 震模式的相關(guān) 設(shè)計 還可以用來驗證 不同抗 振材料或結(jié)構(gòu) 對地震的抗震效果 。 系統(tǒng)的性能指標的確立 ......................................................................................... 15 系統(tǒng)功能設(shè)計 ......................................................................................................... 16 液壓系統(tǒng)的重要參數(shù) ................................................................................... 17 動力和運動分析 ........................................................................................... 18 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計 ................................................................................................. 19 本章小結(jié) ...............................................................................................................