(机电系)_液压式测力机的毕业设计说明书.doc

1 引言 1.1 计量的意义和作用 人类为了生存和发展，必须认识自然、利用自然和改造自然，而自然界的一切现象或物质，是通过一定的“量”来描述和体现的。也就是说：“量是现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。”因此，要认识大千世界和造福人类，就必须对各种“量”进行分析确认，既要区分量的性质，又要确定其量值。计量正是达到这种目的的重要手段之一。 计量是关于测量的科学，是实现单位统一、量值准确可靠和与国际一致的科学和管理活动。实际上，人类在科学研究、经济活动和社会活动中，每时每刻都离不开计量。众所周知，尺子、秤、电表、秒表、煤气表都是用于计量的，计量已经渗透到了人类工作、学习、生活的各个方面，人们在不知不觉当中，应用和享用了计量知识和技术。计量与国民经济建设和科学技术的各个领域息息相关，无论是人类的衣食住行、工农业生产、国防建设、科学研究，还是国内外贸易，处处都离不开计量。现代计量已经成为国民经济的重要技术基础。此外，大量的事实证明，物理学上的许多重要发展，都是在精密计量测试的基础上取得的。而许多国防尖端技术的突破，也和计量测试分不开。因此，从这个意义上说，可以将科学技术和计量的关系概括为一句话：“科技要发展，计量须先行”。 1.2 计量的对象及发展 在相当长的时间里，计量的对象主要是物理量，随着科技进步和社会发展，逐渐扩展到工程量、化学量、生理量，甚至心理量。目前的计量，早已不再停留在以往度量衡的基础上，而是形成了一门独立的学科——计量学，涉及长度、温度、力学、电磁学、无线电、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学等各种专业，即所谓的十大计量。 1.3 《计量法》的实施 为了在全国范围内统一计量制度，1959年6月25日国务院发布“关于统一计量制度的命令”，确定以当时的公制即后来的国际单位制，为国家基本计量制度。1985年9月6日全国人大常委会通过“中华人民共和国计量法”，与此同时，在1985年我国还加入了国际法制计量组织（OIML），这标志着中国的计量工作纳入了法制管理的轨道，计量法律、法规体系已基本完备，并已经与国际法制计量接轨。 1.4 法制计量 计量的内容和含义十分广泛，而法制计量是计量中一个重要的概念，对于工农业生产、国防科技和人民生活都是必不可少且至关重要的。计量院作为国家法定计量技术机构，在《计量法》实施20年的时间里，建立并不断改进计量基标准；加强国际合作与交流，增强国际地位；开展强制检定，保障人民生命安全；受国家质检总局委托，承担计量标准考核和计量器具型式批准试验任务。 1.5 国内外现状 力学处测力室是计量院建立最早的实验室之一。该实验室研制并保存的20MN基准测力机是目前国内最大的超重型精密力值计量装置。它首次把静压润滑技术应用于单缸结构的工作缸塞系统中,制造技术难度大,全部零件实现国产化。1990年通过原国家技术监督局鉴定,达到国际先进水平。1992年被批准为大力值国家基准,1996年获得国家科技进步一等奖。它的应用为大型工程项目科研与技术开发提供了精密的测试手段，提高了对工程结构和高层建筑安全受力状态的检测水平,也为航空航天技术总体精度的提高创造了必要条件。20MN基准测力机的力值准确度优于1×10－4 ,力值变动度优于1×10－4 ,灵敏限优于2×10－5 。 1990年10月,计量院与日本NRLM进行大力值比对。中日两台20MN基准机力值比对的结果一致性约在1×10－4，我国的20MN基准机力值波动度处于10－5 量级,优于日本20MN机一个数量级,充分显示了静压润滑工作缸塞系统的优良性能和先进水平。 德国物理技术研究院(PTB) 的16.5MN 液压式测力机采用了十分复杂的四缸并联动压润滑方案, 对制造水平、加工工艺要求较高, 而且成本也十分昂贵, 日本国家计量研究所(NRLM )的20MN 液压式测力机采用传统的单缸动压润滑结构, 投资是我国20MN 测力机的八倍。 2 液压测力装置提出和意义 在工业生产中，测量两个物体之间夹紧力的大小是实际生产中经常要遇到的问题。一般常规的测量方法比较多，譬如利用弹簧、应变片的方法等，但在某些场合下使用常规的测量方法往往有很多不便，如要测量制动器抱闸的夹紧力，要测量圆柱形电极接电连接头之间夹紧力等。而液压式测量装置可以很好的解决上述问题。总体上，测力计量在工业生产、建筑、国防等领域中具有非常重要的作用。各种类型的测力装置可以产生准确的力值, 作为一个国家力值的基(标) 准, 在国家整个力值传递(溯源) 系统中占有十分重要的地位。与其他类型测力装置相比, 液压式测力装置可以测量很大的力, 适用于大力值计量领域。 3 液压测力装置的原理 液压式测力装置是以帕斯卡原理为基础设计制造的。帕斯卡定律指出, 密闭容器内的液体向各