機械工程測試裝置設(shè)計的創(chuàng)新

金君鑫　張燁

摘 要：在現(xiàn)代社會，測試技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度與其生產(chǎn)力水平高低的重要依據(jù)。在現(xiàn)代社會和科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的大背景下，測試技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也隨之越來越廣泛，比如生產(chǎn)監(jiān)督、產(chǎn)品開發(fā)、工程研究、質(zhì)量控制和性能試驗等工作都需要以測試技術(shù)作為基礎(chǔ)。文章對機構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計、加載液壓系統(tǒng)設(shè)計等做了相關(guān)的分析和闡述，并對測試裝置的功能進行分析，以期創(chuàng)新機械工程測試裝置的設(shè)計理念和方法。

關(guān)鍵詞：機械工程；測試裝置；創(chuàng)新

目前我國使用的機械工程測試裝置大部分僅僅只能針對某種特定系統(tǒng)進行分析和測試，比如液壓系統(tǒng)，機構(gòu)系統(tǒng)，速度，動壓滑動軸承，摩擦力，噪音等等。但在很多實際操作中，這種比較分散的機械測試裝備事實上給機械工程增加了很多額外成本，造成了不必要的資源浪費。而對機械工程測試裝置設(shè)計的創(chuàng)新的探究，正是為了更好解決這個問題，使各個機械工程領(lǐng)域之間的結(jié)合更加緊密，從而有效提高工作的有效性與連續(xù)性。

1 創(chuàng)新設(shè)計的原則

1.1 力求簡潔

技術(shù)方案設(shè)計的是否簡潔，也是判斷一項設(shè)計能否獲得成功的一項重要的設(shè)計原則。有一種誤區(qū)認為，一項設(shè)計的原理和構(gòu)造如果越復(fù)雜，才說明它的水平越高。制造一件構(gòu)造復(fù)雜的物體確實需要比較高的水平，但這是針對制造者而言。如果一個設(shè)計者使其技術(shù)方案的構(gòu)造復(fù)雜難懂，那么這就不能說是一件成功的設(shè)計。所以，設(shè)計者應(yīng)該力求自己的設(shè)計功能明確、性能可靠并且機理簡單。

1.2 堅持科學(xué)

任何一個設(shè)計方案都應(yīng)當是某種或某些科學(xué)技術(shù)原理的體現(xiàn)，所以，任何的設(shè)計方案從根本上說都不能違背科學(xué)技術(shù)原理。“永動機方案”就是違背科學(xué)原理的典型。一直以來，都不斷有發(fā)明家前赴后繼，絞盡腦汁地去設(shè)計永動機，但都因為其直接違背了能量守恒定律而最終失敗。一個設(shè)計方案要成功，除了不能違反科學(xué)原理之外，還應(yīng)該能達到設(shè)計的預(yù)期性能。大多數(shù)發(fā)明的最終目的都是要實現(xiàn)對已有技術(shù)的突破。如果最終做出的發(fā)明效果并不理想，那么這項發(fā)明也就失去了其存在的價值和意義。故此，要多方面、全方位地對設(shè)計的技術(shù)性能進行必要的論證。

1.3 追求最優(yōu)化

事實上，要通過直接估計的方式判斷一項設(shè)計的實用價值并不容易。因此，人們一般采取的是比較的方法來進行估計判斷，也就是說，把新方案可能產(chǎn)生的效果與那些要解決同樣問題的已經(jīng)存在的技術(shù)作分析比較，看其是否處于優(yōu)勢的地位。一般情況下，追求具有相類似功能的不同技術(shù)之間，是可以進行科學(xué)的比較并分出其優(yōu)劣的。我們也應(yīng)該時刻保持這樣的意識，技術(shù)幾乎每時每刻都在發(fā)展進步，新的設(shè)計方案幾乎層出不窮。所以，我們在分析比較時，還必須考慮到可能出現(xiàn)的一些其他的技術(shù)方案，考慮到一些可能的改良方案，這樣才能夠使得自己的設(shè)計方案在一個相對較長的時間段內(nèi)處于相對最優(yōu)的地位，在比較長的時間段里有使用價值和存在的意義。

2 創(chuàng)新設(shè)計

2.1 對總體結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計

本文中所引用的機械工程測驗設(shè)備設(shè)計原理為：在發(fā)動變速電機開關(guān)后，變速電機馬上開端滾動進入正常運轉(zhuǎn)狀況，該變速電機可調(diào)速范圍在120轉(zhuǎn)/分到1200轉(zhuǎn)/分之間，可憑借變速電機調(diào)速操控按鈕對變速電機進行調(diào)速操控，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)速傳感器實時測量變速電機的轉(zhuǎn)速，由數(shù)據(jù)輸出接口將收集到的數(shù)據(jù)傳送到計算機進行數(shù)據(jù)存儲、處理、鑒定以及描繪；按下急停開關(guān)后體系退出作業(yè)狀況，以保證作業(yè)人員安全；電動機股動組織變速箱和軸承變速箱，組織變速箱為二級變速，由直齒和圓錐齒構(gòu)成，憑借皮帶股動組織搖桿滾動，手柄右傾時是空擋，左傾時組織搖桿轉(zhuǎn)速堅持電機轉(zhuǎn)速的1/12，調(diào)理電機轉(zhuǎn)速可直接操控組織搖桿轉(zhuǎn)速在0-600轉(zhuǎn)/分之間，軸承變速箱為三級變速，憑借聯(lián)軸器銜接軸承箱，手柄右傾時是空擋，處于中心時軸承與電機堅持一樣轉(zhuǎn)速，左傾時軸承轉(zhuǎn)速堅持電機轉(zhuǎn)速的1/6，調(diào)理電機轉(zhuǎn)速可直接操控組織搖桿轉(zhuǎn)速在0-1200轉(zhuǎn)/分之間；軸承施壓加載依托可視液壓回路體系完成，加載壓力顯現(xiàn)由加載壓力表完成，按下液壓泵電機開關(guān)后，從液壓箱油箱中吸油，經(jīng)過調(diào)理先導(dǎo)溢流閥來操控體系壓力，或憑借長途調(diào)壓來調(diào)整體系壓力，由調(diào)壓閥壓力表顯現(xiàn)調(diào)壓閥壓力，對電磁鐵2DT開關(guān)通電后可憑借長途調(diào)壓閥操控體系壓力，對電磁鐵1DT開關(guān)通電后可堅持卸荷狀況。

整套機械工程測驗設(shè)備既可以做綜合性測驗，也能夠進行獨自測量，或是彼此測量。獨自對組織體系測量時將滑動軸承變速箱堅持空擋，使液壓泵電機開關(guān)斷開，并使組織變速箱手柄左傾即可完成；獨自對液壓體系測量時將液壓泵電機開關(guān)閉合，并斷開變速電機開關(guān)即可；假如需求一起對液壓體系和動壓滑動軸承測量，只需閉合變速電機開關(guān)和液壓泵電機開關(guān)，使組織變速箱堅持空擋，并調(diào)整軸承變速箱手柄即可完成；假如需求一起對組織體系和液壓體系測量，只需閉合變速電機開關(guān)和液壓泵電機開關(guān)，使動壓滑動軸承變速箱堅持空擋即可；假如需求一起對液壓體系、組織體系以及動壓滑動軸承測量，只需閉合變速電機開關(guān)和液壓泵電機開關(guān)，軸承變速箱和組織變速箱不處于空擋即可完成。

2.2 對液壓系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計

機械工程測試裝置中的液壓系統(tǒng)設(shè)計通常為液壓系統(tǒng)與軸承箱連接，通過先導(dǎo)溢流閥對液壓系統(tǒng)壓力進行調(diào)節(jié)，由動壓滑動軸承為液壓系統(tǒng)提供所需強度的壓力，旋轉(zhuǎn)動壓滑動軸承即可使壓力彈簧發(fā)生一定程度的形變，從而產(chǎn)生適合的壓力。與此同時，先導(dǎo)溢流閥與遠程調(diào)壓閥借助遙控口實現(xiàn)連接，可以借助遠程調(diào)壓閥對液壓系統(tǒng)壓力進行遠程調(diào)控，使壓力保持在合適的壓力范圍內(nèi)。如果將先導(dǎo)溢流閥壓力加到最大，對電磁鐵1dt開關(guān)通電，連接遠程調(diào)壓閥與先導(dǎo)溢流閥，即可通過調(diào)節(jié)手柄來控制液壓系統(tǒng)壓力；如果斷開電磁鐵1dt 開關(guān)，對電磁鐵2dt開關(guān)通電，那么液壓系統(tǒng)將處于卸荷狀態(tài)，壓力近乎為零。另外，為了對有關(guān)參數(shù)進行準確實施的采集和監(jiān)測，在該液壓系統(tǒng)的設(shè)計中對先導(dǎo)溢流閥出口處設(shè)有紅外測溫儀以及流量傳感器，而且軸承系統(tǒng)的載荷根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力進行調(diào)整。

2.3 對動壓滑動軸承的創(chuàng)新設(shè)計

整個機械工程測試裝置共配備有若干個傳感器對外載荷、油膜壓力等實驗數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和采集工作，直接將計算機系統(tǒng)連接到實驗臺測試控制系統(tǒng)上，從而進行一些數(shù)據(jù)匯總、處理、顯示等操作。動壓滑動軸承的設(shè)計，將軸承空套在主軸上，軸中間橫剖面均勻分布測壓孔，每個測壓孔分別與壓力傳感器連接，油液溫度數(shù)據(jù)選用紅外測溫儀監(jiān)測采集，摩擦力數(shù)據(jù)選用摩擦力傳感器監(jiān)測采集，由液壓系統(tǒng)對軸承加載壓力進行調(diào)控，軸承載荷隨著液壓油壓力的提高而增加，通過外載荷傳感器對軸承加載壓力進行測量和顯示，因而具有穩(wěn)定和方便的特性。利用接口技術(shù)將壓力傳感器與計算機系統(tǒng)連接，利用計算機軟件對采集到的壓力數(shù)據(jù)進行處理后可得到壓力分布曲線，從而計算出動壓滑動軸承的壓力分布情況和平均壓強。

3 結(jié)語

利用接口技術(shù)將壓力傳感器與計算機連接，利用計算機分析處理采集到的數(shù)據(jù)，然后可以得到壓力分布曲線，最后得出動壓滑動軸承的平均壓力。機械工程測試裝置設(shè)計的創(chuàng)新將液壓，機構(gòu)，虛擬平臺技術(shù)等不同學(xué)科相互結(jié)合，使得機械工程綜合性創(chuàng)新測試裝置變得更具有綜合性，創(chuàng)新性，而且還具備了現(xiàn)代測試技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)性，經(jīng)濟性，智能化與針對性。取得滿足系統(tǒng)的信號與測試儀器信息的獲取，數(shù)據(jù)采集，計算控制，分析處理，結(jié)果評定與輸出表述溶為一體。除了上述所述的機械工程測試裝置設(shè)計的創(chuàng)新，還應(yīng)根據(jù)優(yōu)化測試方案，具體的測試任務(wù)制定，恰當?shù)倪x擇部件和器件，設(shè)計合理的測試系統(tǒng)，技術(shù)指標測試系統(tǒng)和構(gòu)建滿足特別的功能，正確處理測試數(shù)據(jù)等等，努力體現(xiàn)實用性，先進性，體現(xiàn)當今測試技術(shù)發(fā)展的新成果和新發(fā)展。

參考文獻：

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