發(fā)布時間：2020-11-11 03:47

　　 核能作為新能源的一種,在當(dāng)今電力行業(yè)中有著舉足輕重的地位。碟型密封圈是核電機(jī)組的重要組成部分,其性能好壞直接關(guān)系到電能的生產(chǎn)安全和人民生命財產(chǎn)安全,所以需要對它的壓力性能進(jìn)行嚴(yán)格的測試。由于碟型密封圈的測量屬于小位移、超高壓的測量,我國目前還沒有專用于碟型密封圈的測試設(shè)備。本文根據(jù)甲方提出的技術(shù)指標(biāo),研制出了一套專用于碟型密封圈的壓力試驗機(jī)設(shè)備。該設(shè)備主要分為機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng),主要研究內(nèi)容如下:1.研究了碟型密封圈壓力試驗機(jī)的技術(shù)要求,給出了碟型密封圈壓力試驗機(jī)的總體方案。2.結(jié)合碟型密封圈壓力試驗機(jī)的技術(shù)要求,對液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計難點進(jìn)行了詳細(xì)分析,確定了該液壓傳動系統(tǒng)需要能在超高壓下使得被測物產(chǎn)生均勻的微小形變。通過對現(xiàn)有油路設(shè)計的分析與改進(jìn),利用三油缸油路對進(jìn)油量進(jìn)行放大,并通過損失壓力驗算,搭建出能滿足技術(shù)要求的液壓傳動系統(tǒng)。3.先是分析了 PLC控制系統(tǒng)的硬件方案,對PLC控制系統(tǒng)的控制器件進(jìn)行了嚴(yán)格的選型,合理的分配端口和資源,實現(xiàn)了 PLC控制系統(tǒng)的電路設(shè)計和參數(shù)設(shè)置。然后對油泵電機(jī)的保護(hù)電路進(jìn)行了合理的設(shè)計,并對三相電路和單相電路進(jìn)行了嚴(yán)格的參數(shù)計算和電氣元件選型,得到了電源系統(tǒng)完整的設(shè)計方案。4.根據(jù)對軟件方案的分析,首先得到了主控程序的控制流程。然后對實際的干擾信號進(jìn)行分析,針對開關(guān)量和模擬量干擾信號的特點,使用了延遲再確認(rèn)和強(qiáng)干擾滑動均值濾波方法,并對比了濾波前后的實際效果。由于系統(tǒng)需要在超高壓下產(chǎn)生均勻的小位移,所以本文分析了 PID算法和模糊控制算法的優(yōu)缺點,結(jié)合碟型密封圈的實際情況,使用了模糊自整定PID控制算法。最后,對觸摸屏的程序設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)分析,得到一套高性能的人機(jī)交互系統(tǒng)。5.先對數(shù)據(jù)采集的抗干擾性能、觸摸屏的人機(jī)交互性能、模糊自整定PID算法的控制效果進(jìn)行了測試,然后對性能指標(biāo)進(jìn)行了驗證,接著根據(jù)長期的測試數(shù)據(jù),分析、解決了零點漂移問題。最后,經(jīng)過對樣品的反復(fù)測試與分析,本文所研制的碟型密封圈壓力試驗機(jī)通過甲方驗收,各項指標(biāo)符合甲方要求,并已投入使用,正常運行。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TM623.3
【部分圖文】：

形變量和測試時的受力面積不同，形變量分別為１．７ｍｍ和２．８ｍｍ，測試時的受力??面積分別為１９．２ｃｍ２和３６．０２６ｃｍ２。這里我們以形變量為１．７ｍｍ的碟型密封圈為例??進(jìn)行闡述。取一段１〇〇＿長的碟型密封圈，將其按圖２－１的方式進(jìn)行固定，然后??施壓，使該段碟型密封圈產(chǎn)生１．７ｍｍ的形變，接著卸壓至ＯＭＰａ，并且需要在測??試期間不斷檢測并記錄壓力與形變的數(shù)據(jù)。圖２－２為其壓力測試性能曲線圖。??壓力ｔ??：?Ａ???—????＇?Ｚ碟型密封圈??；丨?丨，’?．?��；??麵砰?／?／｜??士ｙ………７ｆ?Ｉ???：?ｅｃ２?ｅｃ，形變??圖２－１碟型密封圈測試示意圖?圖２－２碟型密封圈壓力測試性能曲線圖??當(dāng)?ｅｃｐＵｍｍ，ＴＯＭＰａ＾／＾ＳｌＳＯＭＰａ，ｐ２＝１０ＭＰａ，ｅｑ－ｅｑ＾Ｏ．ｌｌｍｍ，且形??變與壓力的關(guān)系曲線與圖２－２的走勢基本一致時，說明該碟型密封圈是合格的。??根據(jù)上文的分析，并結(jié)合碟型密封圈的壓力性能，我們可以確定，本項目需??要解決如下幾個問題：??（１）

形變量和測試時的受力面積不同，形變量分別為１．７ｍｍ和２．８ｍｍ，測試時的受力??面積分別為１９．２ｃｍ２和３６．０２６ｃｍ２。這里我們以形變量為１．７ｍｍ的碟型密封圈為例??進(jìn)行闡述。取一段１〇〇＿長的碟型密封圈，將其按圖２－１的方式進(jìn)行固定，然后??施壓，使該段碟型密封圈產(chǎn)生１．７ｍｍ的形變，接著卸壓至ＯＭＰａ，并且需要在測??試期間不斷檢測并記錄壓力與形變的數(shù)據(jù)。圖２－２為其壓力測試性能曲線圖。??壓力ｔ??：?Ａ???—????＇?Ｚ碟型密封圈??；丨?丨，’?．?！；??麵砰?／?／｜??士ｙ………７ｆ?Ｉ???：?ｅｃ２?ｅｃ，形變??圖２－１碟型密封圈測試示意圖?圖２－２碟型密封圈壓力測試性能曲線圖??當(dāng)?ｅｃｐＵｍｍ，ＴＯＭＰａ＾／＾ＳｌＳＯＭＰａ，ｐ２＝１０ＭＰａ，ｅｑ－ｅｑ＾Ｏ．ｌｌｍｍ，且形??變與壓力的關(guān)系曲線與圖２－２的走勢基本一致時，說明該碟型密封圈是合格的。??根據(jù)上文的分析，并結(jié)合碟型密封圈的壓力性能，我們可以確定，本項目需??要解決如下幾個問題：??（１）

２．２碟型密封圈壓力試驗機(jī)系統(tǒng)方案??根據(jù)技術(shù)要求，并結(jié)合市面上常用壓力試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)將碟型密封圈壓力??試驗機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖２－３所示。??作用于??人為操作?Ｉ—ＩＺＴｉ￣Ｉ?Ｉ—＂７ＴＴ—１?Ｉ—二廣—｜被測物??人７７網(wǎng)＼控制??＼?傳動??＼施壓??Ｋ??１?＾系統(tǒng)１?／?系統(tǒng)——Ｚ單元?／??圖２－３碟型密封圈壓力試驗機(jī)系統(tǒng)框圖??控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)產(chǎn)生控制信號，驅(qū)動傳動系統(tǒng)動作；傳動系統(tǒng)負(fù)責(zé)將動力源輸??出的動力或位移傳遞到施壓單元；施壓單元主要是在傳動系統(tǒng)的帶動下，對被測??碟型密封圈進(jìn)行施壓和卸壓。下面對碟型密封圈壓力試驗機(jī)的各部分進(jìn)行分析：??１．傳動系統(tǒng)??在進(jìn)行測試時，系統(tǒng)需要輸出很大的壓力，以及要能實現(xiàn)施壓和卸壓的自動??切換。而液壓傳動系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、輸出壓力大和易于安裝等特點，??且能實現(xiàn)快速啟動、無極調(diào)速和頻繁換向等復(fù)雜的自動化控制，所以在本項目中??采用液壓傳動系統(tǒng)，利用液壓油的傳動力，推動液壓缸的活塞運動，從而達(dá)到對??碟型密封圈施壓的目的。由于卸壓時，液壓傳動系統(tǒng)內(nèi)部壓強(qiáng)很大，若采用傳統(tǒng)??的人工卸壓
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2878699