P090柱塞泵出厂试验台液压系统设计论文+CAD图纸(8)
5.2 微机测控系统设计
由计算机可以自动地记录实验过程中的数据,并在实验结束后整理成图形或表格,还可以发出指令改变泵的工作状态,全面地测试泵的各项性能。图5.3为测试系统组成原理框图。系统软件在WINDOWS 环境下实现,具有良好的人机界面和可操作性。系统硬件主要由计算机、传感器及其变送单元、信号采集及处理单元、检测结果输出单元及实验装置等组成。通过友好的人机界面,根据试验目的监视、管理各智能仪器的工作状态,并负责控制A/ D 接口板完成被测量的模拟采集、分析与处理等。同时计算机通过显示器和打印机实现测试状态结果的显示、打印输出。传感器及其变送单元是实验台检测系统的重要部件。表示液压泵的性能或状态的物理量,如压力、流量、温度等参数,都需要由相应的传感器转换为电信号,然后经过二次仪表进行处理、显示,并送到信号采集与处理单元进行分析处理。信号采集及处理单元负责来自传感器信号的隔离、放大、滤波、采集、处理等。在A/ D 接口板采集来自传感器的模拟信号的同时,计算机还采集来自二次仪表的BCD 数字量,这样可以方便地实现模拟量的在线校准和调零。
图5.3 测控系统原理框图
5.3 功率回收设计
目前液压泵实验台主要有两种：非功率回收型和功率回收型。非功率回收型泵试验台多采用的是背压加载或节流加载。利用可调溢流阀或节流阀在液压泵的出油管路造成一定的节流阻力。使被试泵在负荷状态下运转，进行测试工作。这类试验系统原理简单，但能耗量大、发热严重。功率回收型泵实验台，是将负载输出能量经适当装置回馈给试验系统再利用，实现功率回收。一般的功率回收方式是将原动机发出的功率传给负载，然后再经过传动装置传回动力源循环使用。
5.3.1 机械补偿功率回收
循环方式是功率从负载输出后利用机械传动的方式又传到动力源。图5.4所示是机械补偿功率回收方式示意图：变频调速电动机驱动被试泵, 被试泵输出压力油驱动被试马达旋转，马达再通过“机械传动”又带动被试泵，功率在电机—被试泵—马达—被试泵之间往复循环达到功率回收的目的。此时，马达作为被试泵的负载，传动比需要根据泵和马达的转速设定。下面分析各元件和参数的匹配情况, 为了分析方便, 设泵和马达之间的传动之比为1, 即电机、被动泵和马达三者同速转动。
图5.4 机械补偿功率系统
1.电动机 2.被试泵 3.加载马达 4.溢流阀
（1） 流量匹配
液压泵的输出流量 （1）
马达的输入流量 （2）
式中， 、 、 分别为被试泵的转速、排量和容积效率； 、 、 分别为被试马达的转速、排量和容积效率。
根据流量连续性原理, 设溢流量为 ，则 （4）（3）式为溢流压力下的流量平衡方程式。可以看出泵的输出流量必须大于马达的输出流量, 这就是系统正常工作时的流量匹配要求。同速转动时，（4）式即为排量匹配要求。