新型液力变矩器性能试验台设计.doc

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1、新型液力变矩器性能试验台设计赵静一，马玉良，王智勇（燕山大学机械工程学院，秦皇岛066004）摘要：针对液力变矩器性能测试的需要，设计了新型液力变矩器性能试验台。对该试验台液压系统的驱动单元、加载单元、液力变矩器供油单元等组成部分的功能及测控要求作了介绍。基于虚拟仪器技术阐述了该试验验台测控系统的硬件组成和软件设计思路。关键词：液力变矩器；试验台；虚拟仪器；数据采集DesignofComprehensiveExperimentStationofPulsatingFlowHydraulicsBasedonVirtualInstrumentZHAOJing-yi，MaYu-liang，WangZ

2、hi-Yong(CollegeofMechanicalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)Abstract：Aimingatdemandsoftestingontorqueconvert,anew-typeteststandoftorqueconvertwasdesignedout.Thenproposedarethefunctionsandmeasure-controlrequirementsofthedrivingunit,loadingunit,oilsupplyoftorqueconvertunit,etc.Ba

3、sedonthevirtualinstrumenttechnique,thehardwarecompositionandthesoftwaredesignofthissystemwereexpoundedindetail.Keyword：Torqueconvert；Teststand；VirtualInstrument；DataAcquisition0．引言液力传动是流体传动的一个重要分支，其基本元件是液力变矩器和液力耦合器。液力传动的研究与应用出现于20世纪初，现在液力传动广泛地应用在工程机械、起重运输、冶金矿山、港口船舶、采煤、石油、电力、农机和军工等机械设备中[1]。液力变矩器是当今世

4、界车辆自动变速的主导产品，在设计研发新型液力变矩器时，其性能要在液力变矩器试验台上进行检验，试验手段的先进与否决定了试验的可靠性与精确性。而传统的液力变矩器试验台多采用人工分别采集数据，人工处理、计算、绘制曲线的方式工作，工作量大且难以保证数据的同步性，不能及时准确的看到试验结果。为此我们在现有液力变矩器试验台的基础上，结合虚拟仪器技术设计了全液压液力变矩器试验台。该试验台驱动单元和加载单元均采用液压驱动，可以通过虚拟仪器数据采集系统实现实时数据采集处理，通过PLC控制系统即时控制系统运行状态，保证了试验的可靠性与精确性。1．虚拟仪器简介虚拟仪器是指通过应用程序将通用计算机与功能化模块硬件结

5、合起来，用户可以通过友好的图形界面来操作这台计算机，从而完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。虚拟仪器技术将计算机资源和仪器硬件的测控能力相结合，实现仪器的功能运作。应用程序将可选硬件(如GPIB、VXI、RS-232、DAQ)和可重复使用源码库函数等软件结合实现模块间的通信、定时与触发功能。虚拟仪器体现了“软件就是仪器”的现代仪表发展观念，具有图形化用户界面，体现“所见即所得”的思想。传统仪器的控制面板在各种虚拟仪器中都有可被相应设置选项和结果输出控制的软面板所取代。虚拟仪器系统具有良好的开放性和可扩展性，其软件的开发是基于模块化的设计思想，并大量运用动态链接库，类库和函数库

6、，代码具有良好的可重复性。虚拟仪器的更新速度快，可维护性好，用户可定制其结构和功能。由于它的核心是软件程序，因而用户可以对现有的虚拟仪器程序做二次开发、修改，增加原有仪器的功能。与开发传统的电子仪器相比，开发周期可大大缩短[2]。2．系统构成及原理2.1液压系统构成及原理该试验台的液压系统原理图如图1所示，该试验台由驱动单元、加载单元、液力元件供油单元等部分组成，由于液力元件供油系统在试验中要求油液具有一定高的温度，因此采用独立的油箱，整个系统采用双油箱设计。各主要单元的构成及测控要求如下：(1)驱动单元液力元件试验设备的驱动单元应满足液力元件对输入转速和最大转矩的要求。动力装置还应能按一定

7、的规律调节转矩和转速，能够提供恒转矩和恒转速控制。为此这里选择泵控马达调速回路，该回路由双联泵中排量较大的定量泵供油，通过泵出口电液比例溢流阀调定系统的工作压力，通过电液比例调速阀分流调节马达的转速。这样通过远程控制就可以实现驱动单元的恒转矩和恒转速工况。通过电液换向阀8可以控制液压马达的转向，实现液力元件的正转和反转工况。另外在回油管路设置了被压阀和冷却器，控制驱动和加载单元油液的温度。该单元需要控制电机启