30MN疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的改造研究.pdf

1、力學(xué)計量與測試是近代人類工程文明的基礎(chǔ)，計量和測試手段是人類探尋科學(xué)世界，發(fā)現(xiàn)各種科學(xué)規(guī)律的第一要素，從經(jīng)典的牛頓力學(xué)到現(xiàn)代的量子力學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及被人類利用，力學(xué)的計量和測試工具都扮演的重要的角色。目前，我國最大的力值試驗裝置為50MN，計量標(biāo)準(zhǔn)為30MN，建于80年代，對我國航天工業(yè)、軍事工業(yè)、核電工業(yè)、冶金工業(yè)、水利工程建設(shè)、路橋工程建設(shè)等諸多領(lǐng)域作出巨大貢獻(xiàn)，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其力值量程、精度及試驗功能已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足我國經(jīng)濟(jì)建

2、設(shè)和技術(shù)發(fā)展的需要。
　　本文通過對中國測試技術(shù)研究院30MN疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，介紹了其機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓結(jié)構(gòu)、控制部分等，提出了該力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)控在高壓力時油缸壓強(qiáng)過高，無法進(jìn)一步提高力值上限；低力值量程段控制精度較低；力值下限不能延展；控制技術(shù)落后等存在的問題。為了解決生產(chǎn)需要，作者就中國測試技術(shù)研究院30MN疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行了改造研究：
　　1.在液壓部分，利用有限元方法分析高壓液壓缸體的主要受力情況，通過研究應(yīng)力

3、-應(yīng)變、應(yīng)力-位移之間的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，油缸所受發(fā)生最大應(yīng)力和應(yīng)變處為油缸底部與油缸壁的過度倒角處，適度加大倒角可以減小應(yīng)力集中。通過理論與實際結(jié)合，設(shè)計出了更加科學(xué)、安全、合理的低壓強(qiáng)、高力值的液壓油缸，提高油缸所承受最大力值上限的同時也降低了安全隱患。
　　2.在力源部分，通過對比直流電機(jī)和交流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，更換了老式的直流電機(jī)，改為新型高效、穩(wěn)定的交流電機(jī)，延展了力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)可控范圍內(nèi)的力值下限，提高了力值加載效率，減小了力值波