毕业论文-气动试验台LT11111绪论1.1设计背景和目的液压和气压传动统称为流体传动，他们都是以流体（如压力油或空气）为传动介质，利用各种控制元件组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组成能完成一定控制功能的传递系统来进行能量的传递、转换与控制。液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体，气压传动所用的工作介质为空气，由于这两种流体的性质不同，所以液压传动与气压传动各自具备不同的特点。液压传动传递动力大，运动平稳，但由于液体粘性大，在流动过程中阻力损失大，因而不适于做远距离传动和控制；气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低，所以传递动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，所以广泛应用于远距离的传动和控制[15]。随着科学技术的发展和我国现代化进程，清洁环保、能耗低的仪器设备越来越备受青睐，气压传动由于其使用空气作为传动介子，来源广泛、成本低；在传动过程中废气可以直接排泄，不会产生二次污染；一个气压站可供多台仪器使用，在传递过程中噪音低等特点，不仅有逐步取代液压传动在工程技术中运用的趋势，而且也将在新动力能源的开发方面越来越彰显其主导地位，如气动扳手、气动夹具、气动滑槽、空气锤、组合机床等。气压传动有如下优点：（1）气动装置结构简单，安装维护方便。（2）工作介质是取之不尽，用之不竭的空气，排气处理简单，不污染环境。（3）气动元件的工作寿命很长，系统有很高的可靠性。（4）空气的粘度很小，在管道中的压力损失较小，因此压缩空气便于集中供应（空气站）和远距离传送。（5）使用安全，具有防爆，防火，耐潮的能力，与液压方式相比，气动控制可在高温场合使用。（6）压缩空气的工作压力较低（一般为0.3～0.8Mpa），因此对气动元件的材料和制造精度上的要求较低。现代教学体制的改革对学生要求和社会对人才的需要，已不仅仅局限于知道课内的相关理论知识和实验参考书上的实验要求，而是要具备知识的灵活应用和解决实际问题的能力。为了满足这一要求，学生在校不仅要养成积极思考的习惯，学校也要给2学生提供良好的知识引用和思维发展的空间。为了满足诸多因素的要求，我们提出了设计多功能开放性气动实验台的的设想。液压与流体传动是我们专业开设的基础课程，主要讲授流体传动的基本理论和常见应用。在理论学习过程中，很多元器件不能直观了解他的结构和功能；而在实践学习中，我校配备的相关仪器设备由于购买时间较早，只能完成几个预定的实验，已不再适应于现代化教学的需要和学生对知识的渴望。实验台设计的目的主要是为了用于《液压与气动》课程实验教学使用，因此，必须首先满足教学的基本实验要求，应能涵盖教学中涉及到的主要实验：其次，为了培养学生的创新能力，提供一个便于元件固定和连接的操作平台，各元件位置、系统组成不固定，可由实验者自行选择元件和组成回路，保证系统具有良好的开放性；第三，充分发挥机、电、气一体化的特点，充分考虑到微电子技术及先进控制技术在液压与气动系统中的应用,采用多种控制方式，提供几种技术结合的接口和设备条件；第四，应充分考虑到实验设备还要为科研工作服务，实验台的功能和性能参数应能满足一般性科研工作的要求，使本实验台具有广泛的适应性。1.2国内外发展现状开放性实验台的设计和应用在国外已经很娴熟，气动实验台也不例外。他们将现代的先进科学技术与实验台相接和，使得实验台不仅功能完善，而且操作简单。现在国际上比较流行的设备主要有德国的乐力士和festo公司的产品。乐力士产品的主要特点是面板为双面，可同时供两组学生进行实验；配备了快速插口，可以方便的插接；实验台充分考虑了各种需要，辅助设备完善，如书写垫板、抹布挂钩、计算机扩展插口等；元器件种类丰富，能够模拟基本实验和开发型实验。如图1-1所示为DS3系列的乐力士产品[24]。3图1-1德国乐力士产品从图可见，实验面板的上端为电气控制模块，包括继电器控制单元，PLC控制单元，电源分路单元、计算机接口等，中部位45×45L带10mm槽宽的铝合金型材框架，用于元器件的安装，下部为孔距为25mm用于存放元件的板件。与乐力士产品相似，festo的产品功能也很完善。首先，该实验台配备了多种的气动元件,灵活的快换接头和软管,各元件的安装和固定都非常容易,并且密封性非常好；其次，元件可以根据需要任意组合,搭成所需的实验回路；第三，该实验台还配备了液压和气动仿真软件FluidSIM利用该软件，可以方便的绘制出符合工业标准的气动和液压回路图,制图的同时，FluidSIM软件还可以检