淺談液壓試驗(yàn)在液壓元件研發(fā)中的重要性

(廣西機(jī)電技師學(xué)院 廣西 柳州 545005)

液壓傳動(dòng)目前作為最主要的動(dòng)力傳動(dòng)形式之一在機(jī)床、汽車、過程機(jī)械、制造加工領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，它是以液體的壓力能進(jìn)行能量的傳遞、轉(zhuǎn)換、和控制，也是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的重要環(huán)節(jié)。液壓傳動(dòng)具有安裝靈活、可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)、能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速、操控性好等特點(diǎn)，其主要組成元件有液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓油缸、閥以及輔助元件油管、接頭、過濾器等。液壓元件在研發(fā)過程中的一般流程為立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、試制試驗(yàn)、整機(jī)試驗(yàn)、評(píng)審結(jié)項(xiàng)，在各環(huán)節(jié)中都需要做相關(guān)的試驗(yàn)。

液壓試驗(yàn)被稱之為液壓元件研發(fā)的靈魂，可見試驗(yàn)在液壓元件研發(fā)中起著舉足輕重的作用，是液壓元件研發(fā)成敗的關(guān)鍵因素。一個(gè)液壓產(chǎn)品研發(fā)是否合格需要通過大量的試驗(yàn)來驗(yàn)證，以數(shù)據(jù)評(píng)判。通常液壓試驗(yàn)的類別有性能試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn)、疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)，其中以性能試驗(yàn)最為復(fù)雜，包括流量壓力符合曲線特性、壓力損失、動(dòng)態(tài)特性、啟閉特性、耐久高溫試驗(yàn)等，所以液壓試驗(yàn)是一個(gè)繁瑣、復(fù)雜、耗時(shí)的過程，需要有耐心、細(xì)致和嚴(yán)謹(jǐn)，另外對(duì)試驗(yàn)儀器的精度、試驗(yàn)臺(tái)的性能、試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)人員的技術(shù)水平都有較高的要求?，F(xiàn)在此以工程機(jī)械液壓閥為參照就液壓試驗(yàn)在液壓元件研發(fā)過程各環(huán)節(jié)中所起的作用來進(jìn)行其重要性的闡述。

1.液壓試驗(yàn)在液壓元件研發(fā)立項(xiàng)中的作用。一個(gè)液壓元件如果要確定研發(fā)首先要立項(xiàng)，做可行性報(bào)告，在這個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵控制點(diǎn)有：產(chǎn)品定位、市場(chǎng)需求、制造能力評(píng)估、成本利潤(rùn)核算等，同時(shí)要考慮到試驗(yàn)?zāi)芰κ欠駶M足要求，包括試驗(yàn)設(shè)備、儀器、人員等現(xiàn)實(shí)條件，在這個(gè)環(huán)節(jié)試驗(yàn)沒有直接的作用，只是要把試驗(yàn)作為一個(gè)因素考慮進(jìn)去。

2.液壓試驗(yàn)在液壓元件研發(fā)設(shè)計(jì)中的作用。液壓元件研發(fā)設(shè)計(jì)一般分兩種情況，一是市場(chǎng)上有類似或同類產(chǎn)品，這就可以采購(gòu)該產(chǎn)品進(jìn)行借鑒，先對(duì)其做全面試驗(yàn)，獲取全部性能數(shù)據(jù)，再進(jìn)行測(cè)繪、解剖，參照設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品定位再增減相關(guān)功能，并融入自己獨(dú)有的技術(shù)，其中所獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可作為樣本為以后的試驗(yàn)和產(chǎn)品性能做比對(duì)，實(shí)際上也是對(duì)產(chǎn)品提出了一個(gè)最低要求。另一種是市場(chǎng)上完全沒有類似產(chǎn)品，是全新設(shè)計(jì)發(fā)明的，這不僅要靠深厚的設(shè)計(jì)水平來支撐，更需要做相關(guān)的前期試驗(yàn)來驗(yàn)證輔助，以確保設(shè)計(jì)的正確可靠。

3.液壓試驗(yàn)在液壓元件研發(fā)試制試驗(yàn)環(huán)節(jié)中的作用。在這個(gè)環(huán)節(jié)中試驗(yàn)的作用就非常的關(guān)鍵和重要，而且是一個(gè)長(zhǎng)周期反復(fù)的過程。設(shè)計(jì)好的圖紙交給工廠進(jìn)行樣品制造，接下來就要對(duì)樣品做一系列的試驗(yàn)，比如氣密性試驗(yàn)、保壓試驗(yàn)、性能試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)等。對(duì)于閥產(chǎn)品而言，其流量壓力隨動(dòng)特性、閥口瞬時(shí)開啟閉合特性、最低開啟閉合壓力以及壓力損失等的試驗(yàn)最為重要，為了數(shù)據(jù)的客觀真實(shí)往往要反復(fù)多次驗(yàn)證，在這里要值得注意的是油液溫度對(duì)流量壓力的影響非常明顯，一定要按試驗(yàn)規(guī)程嚴(yán)格操作。獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)就是設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量性能和設(shè)計(jì)思路的評(píng)判依據(jù)，檢驗(yàn)試制品是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)數(shù)據(jù)的分析以及設(shè)計(jì)差異的查找是一個(gè)棘手的事情，也是真正能體現(xiàn)一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)技術(shù)實(shí)力的一面，在優(yōu)化設(shè)計(jì)合理性方面還要考慮到材料質(zhì)量、加工質(zhì)量、裝配質(zhì)量、管路通徑長(zhǎng)短等要素，這些問題都要在試驗(yàn)過程中一一排除。

4.整機(jī)試驗(yàn)的重要作用。當(dāng)試制品在臺(tái)架試驗(yàn)合格后就要轉(zhuǎn)入整機(jī)試驗(yàn)階段，臺(tái)架試驗(yàn)的數(shù)據(jù)只是代表單個(gè)產(chǎn)品自身的性能，如果要成為可應(yīng)用的合格產(chǎn)品就必須要安裝到整機(jī)液壓系統(tǒng)當(dāng)中，由于是不同的能力源、不同的管路連接、不同的工況甚至是不同的操作方式，產(chǎn)品是否滿足使用要求就還需要對(duì)其進(jìn)行整機(jī)的匹配性能試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目包括靈敏性、操作時(shí)間、振動(dòng)、噪音等，為了保證數(shù)據(jù)證實(shí)一定要先進(jìn)行熱平衡。整機(jī)試驗(yàn)合格與否決定著項(xiàng)目能否通過最終評(píng)審，而整機(jī)試驗(yàn)是驗(yàn)證產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)要求的唯一途徑。

5.結(jié)項(xiàng)試車評(píng)審。產(chǎn)品完成整機(jī)試驗(yàn)合格后就要組織結(jié)項(xiàng)評(píng)審，試驗(yàn)在這個(gè)環(huán)節(jié)起到輔助驗(yàn)證作用，評(píng)審專家會(huì)親自操作整機(jī)設(shè)備體驗(yàn)性能，再參考之前所做的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)審。作為研發(fā)項(xiàng)目到這里就算基本完成了，而作為產(chǎn)品周期來講才只是開始，同樣，試驗(yàn)也是伴隨著產(chǎn)品的終生，除研發(fā)試驗(yàn)外還有產(chǎn)品的出廠試驗(yàn)、裝機(jī)后的試車、中期維護(hù)測(cè)試、損壞修復(fù)后試驗(yàn)等。

當(dāng)前我國(guó)的液壓元件研發(fā)水平較低，試驗(yàn)?zāi)芰σ膊蛔?，?duì)于一些高性能高要求的液壓產(chǎn)品還需要依賴進(jìn)口，試驗(yàn)儀器及軟件更是被國(guó)外壟斷，主要是我國(guó)整體工業(yè)技術(shù)水平還比較低，研發(fā)人員對(duì)技術(shù)的積累較少，與發(fā)達(dá)國(guó)家比確實(shí)存在差距。而機(jī)械制造當(dāng)下被看作苦、累、低收入的領(lǐng)域，但凡有其它就業(yè)渠道的都選擇的逃離，很少有人能靜下心來一心搞研發(fā)，長(zhǎng)期從事試驗(yàn)并有相當(dāng)技術(shù)積累的更是少之又少。技術(shù)講究積累、傳承，當(dāng)前制造業(yè)從業(yè)人員的高流動(dòng)性使得技術(shù)斷層、片面化，所以還需要提高對(duì)制造業(yè)的重視，加大技術(shù)工人的培訓(xùn)力度，提高待遇，加大研發(fā)投入，盡快讓我國(guó)的液壓元件研發(fā)與試驗(yàn)?zāi)芰焖偬嵘?/p>