电液比例控制弹簧性能试验机的设计.doc

济南大学毕业设计

毕业设计

题 目 电液比例控制
弹簧性能试验机的设计
学 院 机械工程学院
专 业 机械工程及自动化
班 级 机自0704
学 生 马福存
学 号 20070403130
指导教师 杨可森

二〇一一 年 五 月 三十 日
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济南大学毕业设计
摘 要
弹簧性能试验机主要用于螺旋压簧的性能试验检测。本课题设计的弹簧试验机采用液压传动加载方案，包括主机部分、油源部分以及测控系统的主要软硬件部分，试验力的控制由电液比例阀完成实现。主机为立式框架结构，由两根立柱、横梁和工作台组成。液压缸安装在横梁上，位移传感器内置，力传感器与活塞杆连接。油源采用大小双泵供油， 一个是高压小排量油泵，另一个是低压大排量油泵，满足不同的工作速度要求。负荷传感器和位移传感器将所检测到的信号经过放大器放大、由数据采集卡送入计算机通过虚拟仪器进行处理，自动绘制出负荷—位移特性曲线。
本选题的创新之处：第一、使用电液比例控制阀，使结构大大简化。第二、油源采用大小双泵供油，一个是高压小排量油泵，另一个是低压大排量油泵，满足不同的工作速度要求。第三、应用LabVIEW虚拟仪器进行设计，大大节约了成本。
通过功能分析方法及方案评价决策措施的实施，确定了电液比例控制弹簧性能试验机的设计方案。随着我国工业规模的不断扩大，具有广阔的应用前景。采用电液比例控制技术实现的闭环压力控制，完成了手动控制无法胜任的功能，其可靠性比电液伺服控制高，维护比较容易。

关键词：电液比例；传感器；LabVIEW；双泵供油

ABSTRACT
Spring capability testing machines are mostly used to detect helix spring capability. Spring capability testing machine of my task adopts  hydraulic pressure,including mainframe portion and oil portion and headwaters and software portion. Electro-hydraulic proportional valve controls testing force. Mainframe portion is standing frame configuration, including columniation and beam and workbench. Hydraulic pressure crock is fixed in displacement sensor.Force sensor is linked piston pole .Oil resource adopts high pressure pump and low pressure pump,it can satisfy  different velocity.The signal of force sensor and displacement sensor is amplified by amplifier .and transited into computer by DAQ.It can despict the curse of force-displacement.
The creation of my task:firstly,electro-hydraulic proportional valve can simplify the configuration.secondly,Oil resource adopts high pressure pump and low pressure pump,it can satisfy  different velocity.thirdly,LabVIEW is used and simplify the configuration.The method of spring capability testing machine is affirmed by the methed of founction analysis and method affirm.With the quanty of our country's industry,it can be used in defferent aspect.Electro-hydraulic proportional technolegy control pressure,finish the founction that hand control can not finish.The responsibility is higher serve control and maintain is easy.

Key words：electro-hydraulic proportional；sensor；LabVIEW；two pump

目 录
摘要………………………………………………..…….….…………….. .I
ABSTRACT……………………………………….……………………..…………….II
1 前言 … ……………….……………………………………………….….……………..1
2 设计内容和方法......................……..….………………………….…..….………….3
2.1结构特点…………………………………………………………………..3
2.2 技术参数…………………………….………………...………………..3
2.3 试验方法…………………………….………………...………………..3
3 液压系统原理图......................……..….………………………….…..….………….4
4 机架的设计......................……..….………………………….…..….………….6
4.1结构特点…………………………………………………………………..6
4.2 技术参数…………………………….………………...………………..7
4.3 试验方法…………………………….………………...………………..7
5 液压缸的设计......................……..….………………………….…..….………….9
5.1液压缸主要尺寸的确定…………………………………………………………..9
5.2液压缸的结构设计……………………….………………...………………..12
5.3 试验方法…………………………….………………...………………..13
6 液压油路板的设计......................……..….………………………….…..….………….14
6.1液压油路板的结构……………………………………………………………..14
6.2液压油路板的设计…………………….………………...………………..14
7液压站的设计......................……..….………………………….…..….………….16
7.1油泵的选择………………………………………………………………..16
7.2电机的选择…………………………….………………...………………..17
7.3油箱体积的确定…………………………….………………...………………..18
8传感器的选择......................……..….………………………….…..….………….19
8.1压力传感器的选择…………………………………………………………..19
8.2位移传感器…………………………….………………...………………..19
9传感器电路的设计......................……..….………………………….…..….………….20
9.1传感器电路的作用点……………………………………………………..20
9.2对传感器电路的要求…………….………………...………………..20
9.3传感器电路设计应考虑的问题………...………………..20
10数据采集卡的选用.........……..….………………………….…..….………….21
10.1确认I/O信号类型…………………………………………………………..21
10.2选择数据采集I/O设备…………….………………...………………..21
11基于LabVIEW的虚拟测试系统设计………………………….…..….………….22
11.1 NI LabVIEW 界面………………………………………………………..22
11.2 G语言编程…………………………….………………...………………..25
11.3小结…………………………….………………...………………..30
12 结论......................……….………….……………………..….……...…..….………...31
参考文献......................…………….…………………..….…..……………….………….32
致谢......................………………….……………………..…….…………...…………….33

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1 前言
试验机是在不同条件下，对新材料、新技术、新工艺等新型产品进行测试的测量仪器。它广泛应用于机械、建筑、冶金、化工、船舶、交通运输等工业部门，对有效使用材料、提高产品质量、降低成本、改进工艺、保证产品安全可靠等方面都有重要作用。
试验机从应用性质上来分，主要分为“性能试验机”和“环境试验机”两大类。性能试验机主要有功能试验机和结构力学试验机两类。功能试验机主要是通过试验机模拟产品的实际使用功能，并获得试验数据，如汽车的制动力、最大牵引力和最大速度，门窗的开关力、开关疲劳寿命，以及电器开关的最大可承受压力。主要有弹簧拉压试验机、力学性能试验机、耐压爆破试验机、阀门试验机、家具试验机、开关插座试验机等。结构力学试验机主要用于承受动静载荷的产品进行机械力学性能试验。试验时模拟外界受力的状态，比如拉力、压力、振动、冲击、颠簸、扭力、跌落等，进行静力和动力等试验。主要有电子万能试验机、全自动落锤冲击试验机等。环境试验机最理想的试验环境肯定是自然暴露试验和现场试验，但试验费用较高、耗时较长，试验的可重复性和规律性较差，因此广泛采用人工模拟环境试验，即采用环境试验机。
早在1880年英国已批量生产杠杆重锤式材料试验机。在1908年又生产螺母、螺杆加载的万能试验机。但它们的结构复杂、体积庞大、操作繁琐，目前已被淘汰。1910年，瑞士公司开发了液压万能试验机，它利用液压力对试件进行加载。这种试验机操作方便、结构简单、体积紧凑、作用力大，至今仍在生产和使用。它能进行各种静态试验，但在加载过程中不能进行控制。在液压万能试验机出现的同时，在原有双螺母、螺杆试验机的基础上还发展了电子万能试验机，由伺服电机控制，经减速器减速后驱动两根螺杆转动，相应的螺母使横梁移动，进而对装在横梁及底座的试件施加作用力。这种试验机调速范围广、精度高，缺点是只能在小负载条件下工作。
在十九世纪六十年代，Wahler就提出力学性能的试验。除进行静态性能试验外，还应进行动态的疲劳性能试验。最初的疲劳试验机是将试件作回转运动，用偏心轮及砝码加载进行疲劳试验。由于作用力小，频率、幅值改变困难，故目前很少使用。目前大多采用电磁谐振式疲劳试验机和电液伺服控制的动静万能试验机进行疲劳试验。既能进行动静态的高周疲劳、程序控制疲劳、低周疲劳试验，又可进行静态的恒变形速率、恒负载速率和各种常规的力学性能试验。随着科技进步，试验机出现了更多的新功能。例如自动清零、自动换档、自动标定、自动存盘 、曲线遍历、曲线选择、自动打印、实时显示、限位保护、过载保护、和数据处理等功能。
工业生产中，各种零件、零部件、构件以至整机都需要经过试验才能确定它们的力学性能。在了解这些性能后才能使设计合理、使用可靠。因此，试验机在国民经济中占有相当重要的地位，它的发展水平在某些程度上反映了一个国家的工业发展水平。
本课题所设计的是电液比例控制弹簧性能试验机。它是液压静态试验机，利用液压系统实现液压缸活塞杆的上下运动，从而完成试验机的承载试验。包括主机部分、油源部分以及测控系统的主要软硬件部分，试验力的控制由电液比例阀完成实现。主机为立式框架结构，由两根立柱、横梁和工作台组成。液压缸安装在横梁上，位移传感器内置，力传感器与活塞杆连接。油源采用大小双泵供油， 一个是高压小排量油泵，另一个是低压大排量油泵，满足不同的工作速度要求。为防止试件损坏后伤到操作人员，所以必须具有试件损坏紧急手动卸载功能，并采用封闭式工作台。
对于测控系统的设计，采用美国NI公司的虚拟仪器进行数据采集并处理。虚拟仪器将计算机软件和传统仪器硬件相互补充，实现各种测试仪器的功能，数据分析和结果显示通过计算机软件完成。用户通过软件方便的与各种硬件（如　GPIB、ＶＸＩ、ＤＡＱ、ＲＳ－２３２）相连，通过编写LabVIEW程序实现定制的虚拟仪器系统。当测试要求变化时，用户可方便的更改LabVIEW程序，或重新配置测试硬件设备。负荷传感器和位移传感器将所检测到的信号经过放大器放大、由数据采集卡送入计算机通过虚拟仪器进行处理，自动绘制出负荷—位移特性曲线。可实时对试验过程进行监控。

2 设计内容和方法
2.1 结构特点
本课题设计的弹簧试验机采用液压传动加载方案，包括主机部分、油源部分以及测控系统的主要软硬件部分，试验力的控制由电液比例阀完成实现。主机为立式框架结构，由两根立柱、横梁和工作台组成。液压缸安装在横梁上，位移传感器内置，力传感器与活塞杆连接。油源采用大小双泵供油， 一个是高压小排量油泵，另一个是低压大排量油泵，满足不同的工作速度要求负荷传感器和位移传感器将所检测到的信号经过放大器放大、由数据采集卡送入计算机通过虚拟仪器进行处理，自动绘制出负荷—位移特性曲线。
2.2 技术参数
（1）试验机由一套油源、一套加载油缸组合而成，主机为立式框架结构。
（2） 最大试验力200KN，最小试验力为10KN，精度±1%，行程600mm。
（3） 承载时间范围可调。
（4） 具有试件损坏紧急手动卸荷功能。
（5） 机器应造型美观，操作方便、安全可靠。
（6） 用Labview 实现对测量数据的处理, 输出负荷和位移特性曲线。
2.3 试验方法
承载试验是螺旋弹簧升降到规定的行程上某位置后不动，对其施加一定的试验力并保持一定的时间，对螺旋弹簧的承载性能进行检测。
试验机需要测量的参数包括试验力、试验位移、试验时间等，本试验机的试验力由力传感器直接检测，试验位移通过测量活塞位移来获得。

3 液压系统原理图
液压系统设计的关键是试验力控制方案的选择，应对成本、精度和功能等因素综合考虑。然后选择最优的方案。如下图所示，有三种方案可供选择。

1弹簧 2溢流阀 3力传感器 4电流饲服阀 5溢流节流阀 6节流阀
图3.1 阀控加工方案的比较

图1（a）为采用电液伺服阀的加载方案，它具有控制精度高、控制灵活方便的特点，但这种方案的设计、使用和维护成本都较昂贵。另外，用市售通用的对称伺服阀控制不对称油缸，需要进行参数补偿和校正，控制系统比对称阀控制对称缸复杂。
图1（b）为试验机的传统加载方法，溢流节流阀起稳定流量的作用，通过调节节流阀的开口面积大小，便可控制油缸无杆腔的压力。这种加载方式可以从零加荷，但长时间保压不能保证压力控制精度。更为重要的一点是在动载试验时，活塞被千斤顶往上顶，被动上升，产生一个不稳定的负方向的负载流量，这就使得在动载试验时无法用节流方式对油缸稳定加荷。
图1（c）为采用大小两种额定压力的手动溢流阀的加载方案，分别用于动载试验和承载试验。但溢流阀存在压力振摆，稳压精度在额定压力时可低至±5%以下，满足不了±1%的要求精度。
将以上方案综合后，取长补短，便形成图2所示的最终方案，即将图1（c）中的手动溢流阀换成比例溢流阀，并进行闭环控制，从而满足了技术参数的要求。油缸内径按工作压力为28 MPa时，能满足200 kN最大试验力的要求来设计，10 kN最小试验力时，工作压力为0.28 MPa。低压比例溢流阀的额定压力为5 MPa，最低开启压力为0.15 MPa； 高压比例溢流阀的额定压力为31.5 MPa，最低开启压力为0.85 MPa，两阀的额定电流均为800 mA 。
图2中的节流阀9用于调节油缸的空行程速度，换向阀11的P型中位机能用于动载试验，其回油口上设置单向阀10是为了防止在承载试验时油缸的有杆腔泄空。

1空气冷却器 2过滤器 3卸荷阀 4、5液压泵 6安全阀 7压力表
8、11、13 换向阀9调速阀 10单向阀 11油箱 12液压缸 14、15比例溢流阀
图3.2 液压系统原理图

采用电液比例控制技术实现的闭环压力控制，完成了手动控制无法胜任的功能，其可靠性比电液伺服控制高，维护比较容易，在长时间保压时能够满足±1%的试验精度要求，而现有的用手动阀控制的试验机的精度仅为±3% 。

4 机架的设计
电液比例控制弹簧性能试验机的主机为立式框架结构，选用二立柱结构，立柱支撑上下两个台架。液压缸放在上台架上，下台架下面放有整个油源。
4.1 机架弯矩分析
（1）机架受力如图（a）所示
（2）由静平衡方程，得

（4.1）
（4.2）
（4.3）
（4.4）
（4.5）

见图（b）
（3）竖直方向上的弯矩图
以B点为原点，得

0<x<l/2 （4.6）

以c点为原点，得

l/2<x<l （4.7）
AB段受力 （4.8）
CD段受力 （4.9）

见图（c）
（4） 水平方向上的弯矩图

0<x<l （4.10）
0<x<l （4.11）

见图（d）
（5）弯矩产生的的弯矩图
见图（e）
（6）弯矩产生的的弯矩图
见图（f）
由总弯矩图可知，在竖直方向上，P点所受弯矩最大。
4.2 立柱的设计
立柱的长度=试验空间+横梁厚度+工作台厚度+余量
= 800 + 200 + 100 + 200
=1300mm
立柱直径暂取d=75mm,材料为40Cr

单个立柱所受拉应力= （4.12）

=1/2×100×/(/4×)
=11.3MPa<[]=785 MPa
杆部螺纹采用M56×2的螺纹。
4.3 横梁的设计
横梁两端分别受力100KN。长暂取800mm,宽暂取200 mm，高暂取200 mm.
取=2,材料为Q235A。弯曲许用应力[]=170MPa

=100××0.4/（1/6×0.2×）=30MPa （4.13）
n=[]/=170/30=5.67> （4.14）

故满足强度要求。
4.4 工作台的设计
（1）工作台和横梁都是中心部位弯矩最大。
（2）工作台尺寸确定
长暂取1600mm,宽暂取1000 mm，高暂取100 mm
=2，材料为Q235A，[]=170MPa

=100××0.8／（1/6×1.0×）=48MPa （4.15）
n=[]/=170/48=3.54> （4.16）

故满足强度要求。

5 液压缸的设计
液压缸是液压系统的执行元件，具有压力的液压油推动活塞进行运动，将液压能转化为机械能。
5.1 液压缸主要尺寸的确定
5.1.1 工作压力的确定
主要根据液压设备的类型来确定液压缸工作压力，由于工作条件、液压设备的不同，通常采用的压力范围也不同。

表5.1
P（MPa）
02.5
2.5～8
8～16
16～32
>32

类型
低压
中压
中高压
高压
超高压

该电液比例控制弹簧性能试验机系统压力Ps=28 MPa.
采用Ps=28 MPa，原因（1）压力高，油缸体积小，结构紧凑，液压泵的额定压力一般为31.5MPa. （2）提高压力可以减少泵的排量和体积。（3）经济的压力范围为21～31.5MPa范围。
5.1.2 液压缸内径和活塞杆直径的确定

200× ／（28×）=71.4c （5.1）
由因为 （5.2）

令d／D=0.7,得
D=112.8mm d=78.96mm
圆整为D=125mm d=90mm
活塞杆材料为45钢，[]=，取=5， =353MPa，[]=353／5=70.6 MPa

===200×/(70.6×)=2.83× （5.3）
d>=59.97mm （5.4）

圆整至60mm,故取d=90mm满足强度要求。
5.1.3 液压缸壁厚的确定
液压缸选择用45钢，采用厚壁圆筒结构
Py=1.25Pn，=/n,n=5

（-1） （5.5）

=（-1）
=27.33mm
取=30mm
液压缸壁厚算出后，即可求出缸体的外径=D+2=125+2×30=185mm.
5.1.4 液压缸工作行程的确定
可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参照标准系列尺寸来选取标准值L=630 mm 。
5.1.5 活塞宽度的确定
活塞的宽度B一般取（0.6～1.0）D，故选择B=100mm。
5.1.6 最小导向长度的确定

HL/20+D/2=630/20+125/2=94mm （5.6）

故H=100mm
缸盖滑动支承面的长度=(0.6～1.0)d,故选为70mm
为保证最小导向长度H，若过分增大和B都是不适宜的，必要时可在缸盖与活塞之间加一隔套K来增加H的值。

C=H-0.5（+B）=100-0.5×（70+100）=15mm （5.7）

5.1.7 上下端盖厚度的确定
有孔时

t0.433=0.433×125×=72mm （5.8）

选为80mm
5.1.8 缸体长度的确定
长度=活塞行程+活塞宽度+两端盖厚度
= 630 + 80 + 80
=870mm
5.1.9 稳定性校核
活塞杆的细长比=l/(d/2)=630/(90/2)=14
活塞杆材料 ：45钢。
属于硬钢，故=85，f=4.9×,=1/5000
支承方式：一端自由，一端固定。=0.25
由于 =42.5 l/(d/2)

所以 ===2.694×N （5.9）

取=2，

F/=2.694×/2=1.347×N （5.10）

故满足稳定性条件。
5.1.10 上下端盖螺钉连接的校核
单个螺钉所受的轴向工作载荷为

F==（28××/4×（））/6=27.58KN （5.11）

螺钉材料Q235A 性能等级为8.8的螺钉 屈服极限=640MPa
安全系数 S=1.5 许用压力[]= =640/1.5=426.7 MPa

由d==10.34mm （5.12）

选用标准值d=12mm
5.2 液压缸的结构设计
确定液压缸主要尺寸后，就要进行各部分的结构设计。主要包括：缸体和缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、缓冲装置、排气装置以及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件的不同，结构形式也各不相同。应根据具体情况进行选择。
5.2.1缸体和缸盖的连接结构
本电液比例控制弹簧性能试验机采用法兰连接。
特点：（1）容易加工、便于拆装（2）结构简单、成本低（3）强度大、能承受高 压（4）用钢管焊接法兰，工艺过程复杂（5）径向尺寸较大（6）重量大
5.2.2活塞杆与活塞的连接结构
本电液比例控制弹簧性能试验机采用螺纹连接。
特点：（1）结构简单，应用较广（2）在振动条件下容易松动，必须用锁紧装置。
5.2.3活塞杆导向部分结构
活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构以及密封锁紧和防尘装置等。本电液比例控制弹簧性能试验机采用端盖直接导向。
特点：（1）直接接触导向，结构简单（2）防尘圈常用无骨架的防尘圈（3）磨损后只能更换整个端盖。
5.2.4活塞杆与活塞处密封圈的选用
活塞与活塞杆处密封圈的选用，应该根据密封部位、使用温度、压力、运动速度的具体情况选用。本电液比例控制弹簧性能试验机采用：
活塞和液压缸内壁处的密封圈选用的是孔用格来圈：GS55042-1000-N-79×7；
活塞和液压缸内壁处的耐磨环选用的是孔用耐磨环：BS50703-085010-47；
上端盖和液压缸内壁处的耐磨环选用的是孔用耐磨环：BS50703-085010-47；
活塞杆和下端盖内壁处的密封圈选用的是轴用斯特封：GS5501B-0607-46-300；
活塞杆和下端盖内壁处的耐磨环选用的是轴用耐磨环：BS50703-05507-47。
5.2.5液压缸的缓冲装置
液压缸工作过程中，由于运动件的质量较大，运动速度较高，在到达行程终点时，会产生液压冲击，甚至在活塞和缸筒端盖之间产生机械撞击。为防止这种现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。
本电液比例控制弹簧性能试验机采用环状间隙式节流缓冲装置。活塞端部的缓冲柱塞向端盖方向运动过程中，进入圆柱形油腔时，将密封在柱塞与端盖间的油液从环状间隙中挤出去。由于间隙很小，因而起节流缓冲作用。
5.2.6液压缸的排气装置
对于运动速度稳定性要求较高的机床液压缸和大型液压缸，则需要设置排气装置。本电液比例控制弹簧性能试验机采用排气阀。安装在液压缸两端的最高处。
5.2.7液压缸的安装连接结构
（1）液压缸的安装形式
根据安装位置和工作要求的不同可有长螺栓安装、法兰安装、脚架安装、耳环安装等。本电液比例控制弹簧性能试验机采用法兰安装。
（2）液压缸进、出油口形式及大小的确定
液压缸的进、出油口，布置在端盖上。进、出油口的形式选用法兰连接。由于缸体内径D=125，查液压杆油口安装尺寸（ISO8138）可知，进、出油口尺寸为M27×2。
5.2.8活塞杆端部螺纹的确定
根据经验数据，螺纹尺寸为M36×2。

6 液压油路板的设计
通常使用的液压元件有管式和板式两种结构。管式元件通过油管连接在一起，液压元件数量越多，连接的管件就越多，结构就越复杂，系统压力损失较大。板式元件固定在板件上，有三种连接方式：液压油路板连接、集成块连接、叠加法连接。将所有液压元件合理的布置在一块油路板上，元件之间通过油路板上的孔道相连接。板式元件的液压系统安装、调试以及维修方便，外观紧凑，压力损失小。本电液比例控制弹簧性能试验机采用液压油路板连接。
6.1液压油路板的结构
液压油路板由灰铸铁制造，要求材料致密、无疏松缩孔等缺陷。液压油路板正面用螺钉固定液压元件，表面粗糙度值为0.8，背面连接压力油管（P）、回油管（T）、工作油管（A、B）等。液压油路板和油管之间由管接头连接。液压元器件之间通过液压油路板内部的孔道进行勾通。液压油路板采用框架固定，安装、调试以及维修方便。一般安装在液压站上。
6.2 液压油路板的设计
6.2.1 分析液压系统，确定液压油路板数目
本电液比例控制弹簧性能试验机液压元器件共20个，连接方便、结构紧凑，故选用一块液压油路板。
6.2.2 制作液压元件样本
根据产品样本，对照实物绘制液压元件俯视图轮廓尺寸，用虚线绘出液压元件底面各油口位置的尺寸，依照轮廓线剪下来。
6.2.3液压元件的布局
绘出液压油路板平面尺寸，将制作好的液压元件样板放在液压油路板上进行布局。注意事项：（1）液压阀芯应处于水平方向，换向阀一定要水平放置；（2）压力表开关放置在最上方；（3）液压元器件之间的距离应大于5mm；（4）与主油路相通的液压元件的油口应尽量沿同一坐标轴线布置。（5）压力阀上的先导阀、换向阀上的电磁铁可适当伸到油路板轮廓线外。
6.2.4确定油孔的位置与尺寸
液压元件安装在油路板的正面，上面布置有液压元件固定螺孔、油路板固定孔、液压元件油孔。液压元件布局完成后，孔道位置尺寸就基本上确定了。本电液比例控制弹簧性能试验机的油路板分四层布置。第一层为进油孔的孔道，第二层为工作油孔A的孔道，第三层为工作油孔B的孔道，第四层为回油孔和泄露油孔的孔道。
6.2.5绘制液压油路板零件图
液压油路板结构复杂，应该用多个试图表达，主视图表达液压元件固定的位置、液压元件进出油口位置和大小，以油路板两条棱为坐标轴绘出。剖视图一般为4个，即每层孔道一个剖面。为了避免加工制造误差的发生，油路板零件图尽量少用虚线。

7 液压站的设计
7.1 油泵的选择
小泵选择2.5MCY14-1B的柱塞泵 ，额定压力=32MPa，排量=2.5ml/r,转速n=3000r/min.
大泵依空行程（或返程）速度的选取 =80mm/s

q===28.4L/min （7.1）

故大泵选择CB-B32的外啮合齿轮泵，额定压力=2.5MPa，排量=32ml/r,转速n=1450r/min，0.9

Q=(+) n=(2.5+32) ××1450×0.9=45.02L/min （7 .2）

故可满足工作要求。
7.2 电机的选择
7.2.1小泵电机的选择

N===3.89KW （7.3）

选择Y112M-4，n=1440r/mm, =2.2，=2.3，m=43kg.
2.2.2大泵电机的选择
大泵的供油压力依克服活塞自重为准

活塞质量==0.63×/4××7.8×=29.77kg （7.4）

传感器和压盘质量为=20kg
总质量m=+=29.77+20=49.77kg

供油压力===0.083MPa （7.5）

取0.1 MPa计算

N===0.086KW （7.6）
选择 Y801-4，n=1390r/mm, =2.4，=2.3，m=17kg.
7.3 联轴器的选择
根据轴孔直径的配合，本电液比例控制弹簧性能试验机采用YL14凸缘式联轴器（GB5843-86），该联轴器刚性好，结构简单，传递扭矩大，工作可靠，维护方便，适用于两轴对中角度良好的一般轴系传动。
7.4 油箱体积的确定
液压油箱的作用是储存液压油、分离油中的空气和杂质，并且起到散热的作用。
在中高压或高压功率系统中（P>6.3MPa）

可取 V=（6～12） （7.7）

V=6×45.02=270.12L
油箱长暂取800mm,宽暂取750 mm，高暂取500 mm
实际体积=8×7.5×5=300L
满足液压系统所需油量。
7.5 液压油温升校核
大小泵同时工作时的总功率为P= + =3.89+0.086=3.976KW

温升=88.72℃ （7.8）

若环境温度为20℃，可达108.72℃，这种情况决不允许出现。最理想的工作温度为30～45℃，应考虑用冷却器降温。
7.6 冷却器的选择

传热方程=kA （7.9）

=1000W =78.72℃ k=350～580℃

所以A=/(k)=1000/(400×78.72)=0.03 （7.10）

故采用上海润滑设备厂生产的空气冷却器GLC2。

8 传感器的选择
8.1 压力传感器的选择
试验机试验过程中常常需要控制压力，这就需要压力传感器进行检测。本电液比例控制弹簧性能试验机采用压电式压力传感器BK-4，量程是400KN。
压电式压力传感器是利用压电材料（石英、碳酸钡、电气石）的压电效应进行压力测量。是一种可逆型换能器，其可以将电能转化为机械能，又能将机械能转化为电能。这种传感器具有质量小、体积小、精确度高的优点，灵敏度可达N。现在与其配套的