0 引言

液压缸作为液压系统的重要执行元件，其性能直接影响液压系统的工作性能，不合格的液压缸将造成工程上的故障甚至事故，因此液压缸的检测环节非常重要。

目前，国内研制的液压缸试验台存在着一定的问题[1-2]，如吕少力[3]等设计了一种能够在三维空间对液压缸加载的试验台，但实际的操作性较差，液压缸在三维空间不便于安装且难以实现稳定加载；史俊青等人[4]设计了2种可以侧向加载的液压缸试验台，模拟液压缸在实际工况中收到的侧向力，但试验台架体积过大，非常笨重； 李文新[5]设计了一种集成化的液压系统，并进行了电液比例系统建模与仿真分析，但其液压系统中采用单泵供油，造成了能源浪费。

（4）加强技术创新，提升企业核心竞争力。创新是企业能够长久发展的不竭动力，将创新的思想融入企业每位员工的观念，打造企业的核心技术，提升企业的综合竞争力。民营企业要加强外部交流，经常参加行业性会议，追踪行业前沿动态与创新成果，瞄准市场需求来进行生产经营。同时，民营企业应该及时关注国家的创新政策补贴，对本企业的创新成果及时申请知识产权保护，维护企业的合法权益。

本文针对企业需求设计一种液压缸综合性能测试试验台，通过对试验台架进行仿真校核和轻量化的优化，降低了液压系统的能耗和台架质量，提高了台架测试性能，不仅可以完成型式试验，且易于安装拆卸，能完成多种型号规格液压缸的测试。

1 总体方案设计

液压缸综合性能试验台的设计要求如下：

1) 能够完成试运行、启动压力、内外泄漏、负载效率、行程测试、耐压、耐久、缓冲等各种型式的实验。

2) 满足被测试液压缸行程420～600mm，最大型号液压缸缸径40～63mm，额定最大工作压力20MPa。

该台架结构具体如图3所示，横梁2和支腿3作为安装底架，横梁长2 800mm，宽650mm。被试缸支撑座1用于安装被试液压缸，根据缸径和行程大小调整支撑座5的位置(支撑座5在实际装配时通过螺钉与横梁2连接)，可以对行程为420mm～600mm的液压缸进行测试。安装有圆柱形滑动导轨8，通过滑动导轨8和导向轴6保证被试液压缸和加载液压缸的同轴度。加载缸支撑座5固定在横梁上，安装加载液压缸。拉压力传感器安装在中间连接板4上，固定被试缸和加载缸的活塞杆，同时测试拉压力。

取最大缸径液压缸校核，液压缸公称压力为20MPa，实验过程中液压缸产生的压力很大，最大压力取公称压力的1.5倍，考虑到冲击等不确定因素，在分析台架受力时取最大压力为32MPa，则所承受的最大压力为：

  

图1 总体方案设计图

2 试验台液压系统设计

其中D为被试缸最大缸径，mm。

1.2.1 对照组 采用传统胶布固定的方法，确定气管插管成功后，将1根6 cm胶布一端固定于鼻梁部分，另一端撕开后分别缠绕导管2圈后交叉固定，将气管导管连接螺纹管放置于患者的头顶，让其自然下垂，待手术医师消毒铺巾，铺巾完毕后，巾钳固定。

设计的液压缸综合性能测试试验台架试运行表明：采用模块化、集成化的液压系统可根据不同实验流量和压力大小不同采用双泵供油，节约能耗；采用电液比例调速阀改进启动压力试验，提高测量准度。试验台架结构轻便合理，适用范围广，能够满足不同缸径液压缸的测试。通过ANSYS Workbench对台架成功地进行了轻量化改进，并通过了强度校核，减轻了13%的质量。总体布局合理，便于操控和检修。

  

M1、M2、M3—机泵组；1—空气滤清器；21—加热器；10—过滤器；2、6、7、9、11、22、24、33、34、42、43、51、52—截止阀； 8—蓄能器；3、12、13、15、16、23、25、29、32、45、46、49、50—单向阀；5、41、54—比例溢流阀；4、19、40、53—先导溢流阀；14、26、30、31、47、48—压力计； 35、36、38、39—压力传感器；28—电液比例换向阀；27—比例调速阀；20、44—电磁换向阀图2 液压系统原理图

1) 被试缸子液压系统：电液比例换向阀28同时控制被试缸的往复换向和系统的流量，在进油路接上电液比例调速阀27，通过给定电流信号调节比例调速阀使开口由最大逐渐变小，被试液压缸无杆腔压力逐渐增大，进而得到启动压力，实验证明这种方法测量启动压力平稳准确。

式中，V为台架的体积，M为台架的质量，σ为台架承受的最大应力，v1,v2,v3...vn为台架各组成部分的体积。

3) 主油路液压系统中，先导溢流阀4和比例溢流阀5调节被试液压缸的压力，蓄能器8为被试液压缸补油，高压小流量变量泵M1和低压大流量变量泵M2为被试液压缸供油，根据不同测试项目选择不同变量泵供油，节约能源。变量泵23为加载缸供油。配备压力表便于测试系统压力。

3 实验台架结构初步设计

3) 能够完成GB/T15622-2005《液压缸试验方法》规定的型式试验，测试精度不低于国家标准B级精度。

试验台架用于安装被试液压缸和加载液压缸，不仅要满足多种行程液压缸测试要求，易于装拆液压缸，还要满足刚度要求，结构轻便，节约材料。

研究表明，64排CT的最终诊断结果的灵敏度为97.30%，且对患者进行颅脑损伤分级后，发现患者颅脑损伤程度越高患者的死亡率和残疾率也会相应升高，组间数值存在显著差异性，统计学意义明显（P＜0.05）。可见，采用64排CT对创伤性颅脑外伤患者进行诊断，具有极高的诊断价值，能够有效对患者病情进行分析。

  

1—被试缸支撑座；2—横梁；3—支腿；4—中间连接板；5—加载缸支 撑座；6—导向轴；7—被试液压缸；8—圆柱导轨；9—加载液压缸图3 试验台架三维图

4 台架结构强度分析与优化

4.1 强度校核

总体设计方案如图1所示，分为液压试验系统设计和试验台架结构设计。试验台架作为被试缸和加载缸的搭载平台，在保证测试精度的基础上，通过液压系统驱动液压缸的运动，为液压缸提供不同的流量和压力，来控制液压缸运行的速度和加载力，从而保证液压缸在台架上正常运行，同时可以通过压力表实时监测压力，并通过台架的结构调整和台架与液压缸的安装关系保证液压缸的全行程运动[6]。

 

液压系统的设计是要能够完成国家标准和行业标准所规定的型式试验[7]，为使液压系统简单实用，采用模块化和集成化的设计，液压系统主要由图2中3个模块组成。

为保证实验台架在实验过程中的安全性，必须对试验台架进行强度分析。在AnsysWorkbench中对试验台架进行整体受力有限元分析(图4)[8]，忽略小的倒角和螺纹孔。材料为45钢：密度ρ为7.89kg·m-3，弹性模量E为2.09e+5MPa，泊松比u为0.269。所有零部件均为六面体网格。将导向轴和被试液压缸支撑座之间、导向轴和加载缸支撑座之间的接触设置为No Seperation，其余各零部件之间的接触设置为Bonded。对被试液压缸支座和加载缸支座同时施加集中力载荷Force=99 752 N。对于45钢选取安全系数为2，则各组件要满足σmax≤σ=σs/s=355÷2=177.5MPa,为满足强度要求。图4中最大应力36.288MPa<177.5MPa,底座支撑部分满足许用抗拉强度，而且安装了直线导轨，压力不会发生轴线偏斜。

小寺小庙的管理，还包括很多实际的帮助。李世坤说，几年前，一个寺庙建设过程中，因为欠款，跟建筑老板闹了纠纷。祝国寺为此不仅多次做工作，还筹集了资金，支付了欠款，最终解决了纠纷。除了这种极端例子，很多小寺小庙都面临维修，以及活动经费不足等问题。每当这时候，祝国寺都尽力帮助解决实际困难。

  

图4 试验台架等效应力图

4.2 轻量化设计

以上设计过于保守，导致材料浪费，所以对台架进行了轻量化设计。采用ANSYS Workbench中的Shape Optimizaition模块对台架进行拓扑优化设计。为保证结构的强度，在拓扑优化中建立的数学模型如下:

Find: V= v1,v2,v3,...,vn

min MV=ρV

s.t. σ-σ≤0

2) 加载缸子液压系统：三位四通电磁换向阀44实现加载缸的往复换向，先导溢流阀40、53和比例溢流阀41、54调节加载液压缸有杆腔和无杆腔压力，主要测试被试缸的负载效率和泄漏量。

2.2.1 aEEG 重度的aEEG异常例数为10例，其预测神经系统不良预后的灵敏度为61.5%，特异度为96.3%，阳性预测值为80%，阴性预测值为91.2%。Logistic回归分析显示，aEEG检查结果重度异常者出现神经系统不良预后风险较高(OR=35.322，95%CI为3.002～415.538，P<0.05)。

以台架质量减轻30%为优化目标，对台架进行拓扑优化，优化结果如图5所示,可以对试验台架横梁和支腿的肋板多余的部分在尺寸上改进，减小被试缸和加载缸的支座体积，得到优化的试验台架强度校核结果如图6，台架优化前后质量和最大应力对比见表1，优化后的试验台架质量减轻了13.0%，且依然满足强度要求。

 

表1 台架优化前后对比

  

项目优化前优化后结论质量/kg903．1785．3减轻13．0%最大应力/MPa36．2976．05<177．5，满足要求

  

图5 试验台架拓扑优化结果

  

图6 优化后的试验台等效应力图

5 结语

例12：Mr. Oprea, we hereby inform you that death does exist. (状态)

参考文献:

[1] 彭熙伟. 液压缸综合性能试验台设计[J]. 液压与气动,2011(11):93-94.

所谓工分的稀释化，即把非农业生产的工分拿回农业之内进行分配，从而导致工分被稀释、分值下降的现象。这里的“农业”是指狭义上的农业。而造成工分稀释化的原因主要有：国家大量征收的公购粮、农田水利基本建设、文化教育事业、队干的补贴工等。下面将一一进行论述。

[2] 陈东宁, 徐海涛, 姚成玉. 大缸径长行程液压缸试验台设计及工程实践[J]. 机床与液压,2014, 42(3): 79-84.

[3] 吕少力, 王保相. 一种创新的液压缸加载试验台的液压系统设计[J]. 液压与气动, 2012(7): 28-29.

[4] 史俊青, 孙政, 王连洪, 等. 液压缸性能测试试验台的研究[J]. 工程机械, 2006(2): 41-44.

[5] 李文新. 液压缸综合性能检测技术的理论研究与系统开发[D]. 合肥: 合肥工业大学硕士学位论文, 2009.

[6] 王新民, 方巧军, 王纪森. 一种液压缸耐久试验台的设计[J]. 机床与液压, 2012, 40(14): 59-61.

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[7] 雷天觉. 新编液压工程手册[M]. 北京：北京理工大学出版社，1998.

[8] 冯炳儒. 液压缸试验台加载平台的有限元分析[D]. 沈阳: 沈阳工业大学硕士学位论文, 2012.