機械工程測試裝置設計的創新

金君鑫　張燁

摘 要：在現代社會，測試技術水平的高低已經成為衡量一個國家科學技術現代化程度與其生產力水平高低的重要依據。在現代社會和科學技術迅速發展的大背景下，測試技術在工程技術領域中的應用也隨之越來越廣泛，比如生產監督、產品開發、工程研究、質量控制和性能試驗等工作都需要以測試技術作為基礎。文章對機構系統設計、加載液壓系統設計等做了相關的分析和闡述，并對測試裝置的功能進行分析，以期創新機械工程測試裝置的設計理念和方法。

關鍵詞：機械工程；測試裝置；創新

目前我國使用的機械工程測試裝置大部分僅僅只能針對某種特定系統進行分析和測試，比如液壓系統，機構系統，速度，動壓滑動軸承，摩擦力，噪音等等。但在很多實際操作中，這種比較分散的機械測試裝備事實上給機械工程增加了很多額外成本，造成了不必要的資源浪費。而對機械工程測試裝置設計的創新的探究，正是為了更好解決這個問題，使各個機械工程領域之間的結合更加緊密，從而有效提高工作的有效性與連續性。

1 創新設計的原則

1.1 力求簡潔

技術方案設計的是否簡潔，也是判斷一項設計能否獲得成功的一項重要的設計原則。有一種誤區認為，一項設計的原理和構造如果越復雜，才說明它的水平越高。制造一件構造復雜的物體確實需要比較高的水平，但這是針對制造者而言。如果一個設計者使其技術方案的構造復雜難懂，那么這就不能說是一件成功的設計。所以，設計者應該力求自己的設計功能明確、性能可靠并且機理簡單。

1.2 堅持科學

任何一個設計方案都應當是某種或某些科學技術原理的體現，所以，任何的設計方案從根本上說都不能違背科學技術原理。“永動機方案”就是違背科學原理的典型。一直以來，都不斷有發明家前赴后繼，絞盡腦汁地去設計永動機，但都因為其直接違背了能量守恒定律而最終失敗。一個設計方案要成功，除了不能違反科學原理之外，還應該能達到設計的預期性能。大多數發明的最終目的都是要實現對已有技術的突破。如果最終做出的發明效果并不理想，那么這項發明也就失去了其存在的價值和意義。故此，要多方面、全方位地對設計的技術性能進行必要的論證。

1.3 追求最優化

事實上，要通過直接估計的方式判斷一項設計的實用價值并不容易。因此，人們一般采取的是比較的方法來進行估計判斷，也就是說，把新方案可能產生的效果與那些要解決同樣問題的已經存在的技術作分析比較，看其是否處于優勢的地位。一般情況下，追求具有相類似功能的不同技術之間，是可以進行科學的比較并分出其優劣的。我們也應該時刻保持這樣的意識，技術幾乎每時每刻都在發展進步，新的設計方案幾乎層出不窮。所以，我們在分析比較時，還必須考慮到可能出現的一些其他的技術方案，考慮到一些可能的改良方案，這樣才能夠使得自己的設計方案在一個相對較長的時間段內處于相對最優的地位，在比較長的時間段里有使用價值和存在的意義。

2 創新設計

2.1 對總體結構的創新設計

本文中所引用的機械工程測驗設備設計原理為：在發動變速電機開關后，變速電機馬上開端滾動進入正常運轉狀況，該變速電機可調速范圍在120轉/分到1200轉/分之間，可憑借變速電機調速操控按鈕對變速電機進行調速操控，經過光電轉速傳感器實時測量變速電機的轉速，由數據輸出接口將收集到的數據傳送到計算機進行數據存儲、處理、鑒定以及描繪；按下急停開關后體系退出作業狀況，以保證作業人員安全；電動機股動組織變速箱和軸承變速箱，組織變速箱為二級變速，由直齒和圓錐齒構成，憑借皮帶股動組織搖桿滾動，手柄右傾時是空擋，左傾時組織搖桿轉速堅持電機轉速的1/12，調理電機轉速可直接操控組織搖桿轉速在0-600轉/分之間，軸承變速箱為三級變速，憑借聯軸器銜接軸承箱，手柄右傾時是空擋，處于中心時軸承與電機堅持一樣轉速，左傾時軸承轉速堅持電機轉速的1/6，調理電機轉速可直接操控組織搖桿轉速在0-1200轉/分之間；軸承施壓加載依托可視液壓回路體系完成，加載壓力顯現由加載壓力表完成，按下液壓泵電機開關后，從液壓箱油箱中吸油，經過調理先導溢流閥來操控體系壓力，或憑借長途調壓來調整體系壓力，由調壓閥壓力表顯現調壓閥壓力，對電磁鐵2DT開關通電后可憑借長途調壓閥操控體系壓力，對電磁鐵1DT開關通電后可堅持卸荷狀況。

整套機械工程測驗設備既可以做綜合性測驗，也能夠進行獨自測量，或是彼此測量。獨自對組織體系測量時將滑動軸承變速箱堅持空擋，使液壓泵電機開關斷開，并使組織變速箱手柄左傾即可完成；獨自對液壓體系測量時將液壓泵電機開關閉合，并斷開變速電機開關即可；假如需求一起對液壓體系和動壓滑動軸承測量，只需閉合變速電機開關和液壓泵電機開關，使組織變速箱堅持空擋，并調整軸承變速箱手柄即可完成；假如需求一起對組織體系和液壓體系測量，只需閉合變速電機開關和液壓泵電機開關，使動壓滑動軸承變速箱堅持空擋即可；假如需求一起對液壓體系、組織體系以及動壓滑動軸承測量，只需閉合變速電機開關和液壓泵電機開關，軸承變速箱和組織變速箱不處于空擋即可完成。

2.2 對液壓系統的創新設計

機械工程測試裝置中的液壓系統設計通常為液壓系統與軸承箱連接，通過先導溢流閥對液壓系統壓力進行調節，由動壓滑動軸承為液壓系統提供所需強度的壓力，旋轉動壓滑動軸承即可使壓力彈簧發生一定程度的形變，從而產生適合的壓力。與此同時，先導溢流閥與遠程調壓閥借助遙控口實現連接，可以借助遠程調壓閥對液壓系統壓力進行遠程調控，使壓力保持在合適的壓力范圍內。如果將先導溢流閥壓力加到最大，對電磁鐵1dt開關通電，連接遠程調壓閥與先導溢流閥，即可通過調節手柄來控制液壓系統壓力；如果斷開電磁鐵1dt 開關，對電磁鐵2dt開關通電，那么液壓系統將處于卸荷狀態，壓力近乎為零。另外，為了對有關參數進行準確實施的采集和監測，在該液壓系統的設計中對先導溢流閥出口處設有紅外測溫儀以及流量傳感器，而且軸承系統的載荷根據液壓系統壓力進行調整。

2.3 對動壓滑動軸承的創新設計

整個機械工程測試裝置共配備有若干個傳感器對外載荷、油膜壓力等實驗數據進行監測和采集工作，直接將計算機系統連接到實驗臺測試控制系統上，從而進行一些數據匯總、處理、顯示等操作。動壓滑動軸承的設計，將軸承空套在主軸上，軸中間橫剖面均勻分布測壓孔，每個測壓孔分別與壓力傳感器連接，油液溫度數據選用紅外測溫儀監測采集，摩擦力數據選用摩擦力傳感器監測采集，由液壓系統對軸承加載壓力進行調控，軸承載荷隨著液壓油壓力的提高而增加，通過外載荷傳感器對軸承加載壓力進行測量和顯示，因而具有穩定和方便的特性。利用接口技術將壓力傳感器與計算機系統連接，利用計算機軟件對采集到的壓力數據進行處理后可得到壓力分布曲線，從而計算出動壓滑動軸承的壓力分布情況和平均壓強。

3 結語

利用接口技術將壓力傳感器與計算機連接，利用計算機分析處理采集到的數據，然后可以得到壓力分布曲線，最后得出動壓滑動軸承的平均壓力。機械工程測試裝置設計的創新將液壓，機構，虛擬平臺技術等不同學科相互結合，使得機械工程綜合性創新測試裝置變得更具有綜合性，創新性，而且還具備了現代測試技術的網絡性，經濟性，智能化與針對性。取得滿足系統的信號與測試儀器信息的獲取，數據采集，計算控制，分析處理，結果評定與輸出表述溶為一體。除了上述所述的機械工程測試裝置設計的創新，還應根據優化測試方案，具體的測試任務制定，恰當的選擇部件和器件，設計合理的測試系統，技術指標測試系統和構建滿足特別的功能，正確處理測試數據等等，努力體現實用性，先進性，體現當今測試技術發展的新成果和新發展。

參考文獻：

[1] 郭曦.機械工程測試裝置設計的創新[J].城市建設理論研究（電子版），2014（36）： 2411-2411.

[2]魏巍，傅玉琳，楊勇等.機械工程測試裝置設計的創新[J].農家科技（下旬刊），2013（1）： 122.