山东国量仪器设备有限公司
1试验台总体设计方案
润滑齿轮泵性能试验台是用于测试以输出润滑油的齿轮泵（包括转子泵）总成综合性能的一种专用测试设备; 试验时,被试齿轮泵通过连接装置安装在试验台上,进油口通过滤油器沉浸在油箱润滑油内, 出油口经试验台及管路(包括几种测量仪器)再回油箱形成流体回路,由计算机控制电机驱动齿轮泵旋转形成压力油,通过设在出油管路的压力传感器,温度传感器, 流量传感器及驱动装置上的转速扭矩传感器对压力,温度,流量,转速,输入扭矩进行测量, 出油口经阀门调节润滑油的压力, 通过数据的采集和处理由计算机对转速和流量进行调节控制，同时对加热系统进行加温（自然冷却）并进行适时控制,实现齿轮泵性能试验自动化。
2.试验台硬件布置
试验台硬件系统布置方框图如下图所示：
计
开式试验回路原理图
1.驱动电机,2.扭矩-转速传感器,3.被试泵,4.压力传感器,5.10.温度传感器,6.调节阀, 7.换向阀,8.流量传感器,9.溢流阀,11.压力传感器(真空度),12.滤油器,13. 油箱，14.加热器
2.1主要零部件选配
⑴ 机械零部件(试验台机架,机座,联轴器,传动轴)
⑵ 变频电机及变频器:转速范围: 50-4500r/min
变频电机：YVP90L-4 1.5kw,电流:3.7A,同步转速1500r/min,
变频器: VF80-3022, 输出: 2.2kw ,5A, 0.5-150HZ.
⑶.扭矩测速传感器:3N338型-5A, DC±12V,0-2.5N.m,转速范围: 50-4500r/min,精度±1%
⑷ 压力传感器: JYB,0-1Mpa精度±0.5%,温度范围-25℃∽150℃
⑸ 温度传感器: JWB-P23,DC24V,温度范围-25℃∽140℃,精度±1℃,
⑹ 流量传感器: LWGY-A-10, DC24V,0-10L/min,精度±1%,
⑺ 加热器:3kw
⑻ 液压元件(节流阀,换向阀,溢流阀,滤油器,系统管路,)
⑼.油箱:3箱组成(1热油箱,2冷油箱),
⑽.电气线路零部件
⑾.PCL数据采集处理系统,
⑿.计算机控制显示系统(主显-1G)
⒀.设备控制处理系统(CPU-P4,内存-512M,硬盘-40G,外接键盘鼠标,USB接口,打印机)
2.2试验装置测量范围及测量精度
测量参量 测量范围 测量精度
压力 ∽0.2Mpa ±3.0kPa
压力 0.2Mpa∽2.5 Mpa ±1.2%
流量 0∽10L/min ±1.5%
转矩 0∽2.5N.m ±1.0%
转速 50∽4500r/min ±1.0%
温度 -25∽140℃ ±1.0℃
3.电气系统
电气系统结构组成如下图所示：
3.1系统软件选择要求
任何数据采集及控制系统都要软件的配合,软件影响了系统的启动时间,自身的执行效率,应用的适用型修改的难易程度. 系统软件选择要求:
⑴ 包含所需要用来构建并执行应用的所有组件.
⑵ 对硬件的完全支持.
⑶ 需求改变时能够作出相应改变.
⑷ 易于使用.
⑸ 能够提供配合开发风格的用户界面.
系统编程采用驱动程序编程技术
3.1.1驱动软件:
驱动软件支持Windows7平台,DLL驱动计算机和数据采集控制之间的通信,其功能强大,易于扩展,可自由与数据采集控制硬件结合.
初始化配置软硬件,添加数据采集卡,设定其地址及属性,即可监控当前数据采集卡的信号状态.
3.1.2软件包:
界面设计及系统控制选用的软件包能够方便地构造适应自己需要的”数据采集系统”, 易于使用,拥有丰富的工具箱,图库和操作向导,可节约大量时间,提高系统性能.
软件包的组成:工程管理器, 工程浏览器,画面运行系统,信息窗口.
3.1.3 系统功能模块
⑴ 初始化模块: 硬件初始化,软件初始化.
⑵ 温度控制模块
⑶ 转速控制模块
⑷ 温度,压力,扭矩,流量采集模块
⑸ 试验项目选择控制模块
⑹ 试验数据记录,显示及打印模块
⑺ 试验数据处理模块
⑻ 性能曲线显示模块
⑼ 自定义函数模块
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3.2软件界面
⑴ ”封面”画面
封面主画面是本公司名称和图案及帮助”?” 按钮,页眉是”润滑齿轮泵性能试验台”,页底有六个(封面.试验台.曲线.仪表.报表.退出)图案按钮,用来打开需显示的画面及退运行系统
⑵ ”试验台”画面
试验台画面动态摸拟试验台的工作过程,画面中设定温度,按”加热’按钮接通加热器.控制温度在试验范围, 控制加热器的加热与切除工作状态.用转速调节按钮来设定电机转速.在画面中还可显示转速,扭矩,温度,压力,流量的数值,右下角有帮助”?” 按钮.
⑶ “曲线”画面
曲线画面由”转速特性曲线”,”压力特性曲线”,”通用特性曲线”三个画面组成
在画面中有一下拉式组合框控件, 用来选试验项目,以转速特性曲线为例,画面上有”清除曲线”,”绘制曲线”按钮,按下”清除曲线”按钮清除当前绘制的曲线, 按下”绘制曲线”按钮允许绘制特性曲线.用转速调节按钮设置所需转速值, 按计时按钮开始计时, 计时到记录试验数值,用游标动态显示转速和流量,用文本精确显示转速和流量的值.
⑸ “仪表”画面
仪表画面用仪表直观显示”转速”,”压力”,”温度”,”流量”,”扭矩”的值
⑹ “报表”画面
报表画面用”报表窗口”绘制两张表:”齿轮泵试验记录”及”齿轮泵性能试验数据”
”齿轮泵试验记录” 用来记录不同工况点上的各参数值; ”齿轮泵性能试验数据”主要是按照试验要求, 记录转速在100-4500r/min时,阀门在全开和全关时的参数值.
在报表保存时先要设好报表名,报表存储后,会显示存储成功.
报表画面中有报表菜单按钮, 菜单内容如下:
a.打印试验报表
b.打印性能报表
c.保存试验报表
d.保存性能报表
e.打印预览试验报表
f.打印预览性能报表
g.试验报表页面设置
h.性能报表页面设置
i.修改试验报表名
j.修改性能报表名
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