（机械工程专业论文）液压挺柱沉降测试仪的研制.pdf

四j i | 大学工程硕士学位论文 液压挺柱沉降测试仪的研制 研究生张明 机械： 程专、l k 指导教师姚进敖以佩 对于汽车发动机零部件而言，其市场可分为主机市场和维修市场。凡是有 运动摩擦的零部件由于在正常的使用过程中由于磨损必须定期更换，所以其需 求量数倍甚至数十倍与主机市场，而液压挺柱正是一个有运动摩擦的运动部件， 有着非常大的市场。沉降测试是为了保证液压挺柱性能的关键工序，其偶件要 求精度高，牛产批量大，并日出厂必须全检。所以采用多工位并行测试，提高 生产率，适应多品种测试，降低人为误差，实现高效可靠的生产有重要意义。 本文研究的液压挺柱沉降测试仪是针对目前汽车配件液压挺柱的沉降测 试所开发的检测装置，测试仪就是模拟发动机的实际工作状态，在额定的压力， 额定的时叫内，测出产品的沉降值，以此判定该产品是否合格。液压挺柱沉降 测试仪主要研究内容包括：根据产品工艺，采用多工位并行测试以提高生产率， 数据库自动调用并控制采样时问和选择基准值，以适应多品种测试，数据采集 和处理以降低人为误差；采用p l c 时序逻辑控制分别实现每个测头的下行，预 压，压缩，复位功能，并给出数据清零和数据保持的信号；用p c 作为上位机对 p l c 给出的信号或数据反向信号，p c 在适当的时刻采集数据并和数据库中的标 准值比较，合格则储存该数据、超差则给出声、光报警讯号；数据处理软件设 计：采用开放式系统，预留扩展接门，以备流水线生产时进一步实现装夹自动 化。液压挺柱沉降测试仪能根据产品一液压挺柱的沉降测试要求，以微机和p l c 搭配为上、下位机，利用p l c 作为f 位机实现沉降测试仪的现场控制，采用微 机作为上位机，利用计算机强大的计算分析能力和良好的人机界面实现数据的 采集、处理和结果显示、存储，充分发挥其各自功能。系统可很方便地应用于 各种不同类型的产品，极大的提高了工作效率。 介绍了液压挺柱的结构与工作原理，对沉降测试的结构、功用和工作原理 进行了闹述，确定了系统总体技术方案和沉降测试仪的工作流程，进行了液压 挺柱沉降测试仪的总体设计，说明了本沉降测试仪的工作特点。 四川大学工程硕士学位论文 对沉降测试仪的机械部分结构进行r 总体方案确定，采用a u t o c a di 殳汁软 仲设计r 沉降测试仪，绘制了零部图及装配图。，重点介绍r 加j l ；重锤及重锤的 导向设计，刘比了电机、液j f _ n 气动驱动的特点确定了驱动方案，对气压驱动 的气动网路进行了设计。 利用可编程控制淋及其扩展模块实现了测试系统的控制，介绍了p l c 的基 本结构及其工作原理，说明了本系统划p l c 的j ：作要求和p l c 机型选择，进行 了p l c 的程序梯形图设计，进行了p l c 的硬件和软件设计，包括主程序，及通 信处理程序的设计，重点阐述了卜下位机的通信处理程序。介绍了系统对传感 器的要求及传感器选择原则及选型，对选用的容栅位移传感器做了介绍。 进行了操作系统和编程软件的选_ | 二| j ，详细介绍了利用i 酊向埘象的编程工具 v b 6 0 为开发工具进行软件编程，用模块化的方法设计了卜位机的监控软件， 介绍了上位机与下位机通讯的实现，实现了串口通信，实时数据采集、处理、 显示和存储等功能，介绍了部分软f t 一程序和软件界而漫计。 完成了沉降测试仪的试制，并对样机进行了试验、测试等工作，通过实验 验s , i e t 本测试仪设计的正确性、合理性。 关键词：沉降测试可编程控制器传感器 四川大学t 程硕士学位论文 t h ed e v eio p m e n to fs e t ti in gt e s t e rf o rh y d r a uiict a p p e t m a j o r ：m e c h a n i c a le n g i n e e r i n g p o s t g r a d u a t e ：z h a n gm i n ga d v i s t o r ：y a oj in a oy i p e i t h em a r k e tf o rt h ed e t a i l so fa u t oe n g i n ec a nb ed i v i d e di n t ot w o ： o n ef o rt h ee n g i n ea n dt h eo t h e rf o rit sm a i n t e n a n c e e v e r yd e t a i lw i t h f r i c t i o na n dm o t i o n ( j u s ta st h eh y d r a u li ct a p p e t ) m u s tb ep e r i o d i c a ll y r e p l a c e db e c a u s eo fi t sw e a r i n gi nn o r m a lu s a g ep r o c e s s ，s oi t sd e m a n d i ss e v e r a lt i m e s ，e v e naf e wd e c u p l e so ft h ee n g i n em a r k e t s e t t l i n gt e s t i sak e yw o r k i n gp r o c e d u r et oe n s u r et h ef u n c t i o n so fah y d r a u l i ct a p p e t t h ec o u p l i n ga c c u r a c yo ft h et a p p e ti sv e r yh i g ha n di t sp r o d u c t i o nl o t i sg r e a t ，s oa 1 1 o ft h e mm u s tb ee x a m i n e dw h e nl e a v i n gf a c t o r y s ot h e m u l t i s t a t i o nc o n c u r r e n tt e s t i n gi sa d o p t e d ，w h i c hi so fg r e a ti m p o r t a n c e i ne n h a n c i n gt h ep r o d u c t i v i t y ，s u i t i n gf o r t h em u l t i s p e c i e st e s t i n g ， l o w e r i n gt h eh u m a nc a u s e de r r o ra n dc a r r y i n go u tt h ee f f i c i e n ta n d d e p e n d a b l ep r o d u c t i o n t h es e t t l i n gt e s t e ro fh y d r a u l i ct a p p e ti nt h i sp a p e ri sat e s t i n s t r u m e n tj u s td e v e l o p e df o rt h ea u t o m o b il ea c c e s s o r i e s i tc a ns i m u l a t e t h ea c t u a lo p e r a t i n gm o d eo fe n g i n ea n do b t a i nt h es e t t l i n gv a l u eo f p r o d u c t sw i t h i nt h er a t e dp r e s s u r ea n dt i m es oa st oj u d g ew h e t h e rt h e y a r eq u a l i f i e do rn o t t h em a i nr e s e a r c ho nt h eh y d r a u l i ct a p p e ts e t t l i n g t e s t e ri n c l u d e s ：a d o p tt h e m u l t i s t a t i o nc o n c u r r e n tt e s tt oi n c r e a s et h e p r o d u c t i v i t ya c c o r d i n gt ot h ep r o d u c tc r a f t ，t os u i tt h em u l t i - s p e c i e s t e s t i n gb yt h ea u t o m a t i cc a l l o fd a t a b a s e ，t h ec o n t r o lo fs a m p l et i m e a n dt h es e l e c t i o no fb a s i sv a l u e t oc o ll e c ta n dh a n d l et h ed a t at or e d u c e t h eh u m a nc a u s e de r r o r ：a d o p tt h ep l cs e q u e n t i a ll o g i cc o n t r 0 1t oc a r r y o u tt h ef u n c t i o n so fe a c hm e a s u r i n gh e a da n dg i v eas i g n a lt oc l e a ro r k e e pt h ed a t a ；u s i n gt h es i g n a lo rd a t ar e v e r s es i g n a lp r o v i d e db yp l c ，t h e p c ，a sa nu p p e r ，w i l lc o l l e c tt h ed a t aa ta p p r o p r i a t et i m e ，c o m p a r et h e it t 四lr l 大学t 程硕士掌位论文 d a t at ot h es t 。m d a r dv u l h ei nd a t a b a s e ，a n dt h e ns t o r e t h ed a t ai fi t ise l i g i b l e ，i fn o t ，g i v eas o u n do fo p t i c a la l a r m ；d e s i g nt h ed a t a p r o c e s s i n gs o f t w a r e ：a d o p to p e ns y s t e ma n dr e s e r v ee x t e n d e d i n t e r f a c e t oi m p l e m e n tt h ea u t o m a ti ca s s e m b ti n ga n dc l a m p i n gw h e nt h ep i p e li n i n g i su s e d a c c o r d i n gt ot h es e t t1i n gt e s tr e q u i r e m e n to ft h eh y d r a u li ct a p p e t ， t h eh y d r a u li ct a p p e t s e t t li n gt e s t e rc o n s i s t so fp l ca n dp c t h ep l c ， al o w e rm a c h i n e ，w h i c hc a nr e a l i z et h ef i e l dc o n t r o l li n go ft h et e s t e r ， a n dt h ep c ，au p p e rc o m p u t e r ，w it hit sp o w e r f u lc a l c u l a ti n ga n da n a l y z i n g a b i l i t y ，a n dt h ef r i e n d l ym a n m a c h i n ei n t e r f a c e ，w h i c hc a nc o l l e c ta n d p r o c e s st h ed a t a ，s t o r ea n dd i s p l a yt h er e s u l t s ，b o t ho ft h e mg i v ef u l l p l a yt ot h e i rf u n c t i o n s t h es y s t e mc a nb ev e r ye x p e d i e n t l ya p p l i e dt o v a r i o u sp r o d u c t st or a i s et h ew o r ke f f i c i e n c yg r e a t l y i nt h i sp a p e r ，t h es t r u c t u r ea n dt h ep r i n c i p l e so ft h eh y d r a u l i c t a p p e ta r ei n t r o d u c e d ：t h es t r u c t u r e ，f u n e t i o na n dp r i n c i p l e so ft h e s e t t l i n gt e s t e ra r ed e s c r i b e d ：t h et o t a lt e c h n i q u ep r o j e c to fs y s t e ma n d t h ew o r k f l o wo ft h es e t t l i n gt e s t e ra r ed e t e r m i n e d ；t h ee n t i r ed e s i g n i n g o ft h es e t t l i n gt e s t e ri sp e r f o r m e da n di t sf e a t u r e sa r ei l l u s t r a t e d t h eo v e r a l lp r o j e c tf o rt h em a c h i n ec o n s t r u c t i o no fs e t t l i n gt e s t e r i sp r o p o s e d ；w i t ha u t o c a d ，t h es e t t li n gt e s t e r i sd e s i g n e d ，a n dt h e d e t a i l sa n da s s e m b l yd r a w i n g sa r ep i c t u r e d t h ep r e s s e dw e i g h td r o p p e r a n di t so r i e n t e dd e s i g na r ei n t r o d u c e d t h ed r i v e i sd e t e r m i n e db y c o m p a r i n gs e v e r a lw a y so fd r i v e s u c ha sm o t o r 。f l u i d - p r e s s u r e a n d p n e u m a t i cd r i v e a n dt h e n ap n e u m a t i cc i r c u i td r o v e db yg a si sd e s i g n e d w i t ht h ep r o g r a m m a b l ec o n t r o l1 e ra n di t se x t e n s i v em o d u l e ，t h e c o n t r o lo ft h et e s ts y s t e mi sc a r r i e do u t t h eb a s i cs t r u c t u r ea n dt h e o p e r a ti n gp r i n c i p l eo fp l ca r ei n t r o d u c e d t h es y s t e mr e q u e s tt ot h ep l c a n d t h e s e l e c t i o no fp l cm o d e la r ee x p l a i n e d t h eh a r d w a r ea n dt h e s o f t w a r e ( i n c l u d i n gt h em a i np r o g r a m ，t h e l a d d e rd i a g r a ma n dt h e c o m m u nic a ti o n p r o c e s si n gp r o g r a m ) o fp l c a r ed e sig n e d t h e 竺型查兰三坚堡主兰堡堕塞 c o m m u n i c a ti o n p r o c e s s i n g p r o g r a mo fu p p e ra n d1 0 w e rc o m p u t e ri s e x p o u n d e d t h es y s t e mr e q u i r e m e n ta n dt h es e l e c t i o np r i n c i p l eo f t h e s e n s o r ，s u c ha st h es e l e c t i o no fc a p a c i t i v eg r a t i n gd i s p l a c e m e n ts e n s o r ， a r ei n t r o d u c e d t h eo p e r a t i n gs y s t e ma n dt h ep r o g r a m m i n gs o f t w a r ea r es e l e c t e d d e v e l o p m e n tt o o li sp r o g r a m m e d w i t ht h eo b j e c to r i e n t e dp r o g r a r m n a b l ea i d s ， v b 6 0 t h em o n i t o ra n dc o n t r o ls o f t w a r eo fa nu p p e ri sd e s i g n e dw i t ha m o d u l a rm e t h o d t h er e a l i z a t i o no fc o m m u n i c a t i o nb e t w e e nu p p e ra n dl o w e r i sd e s c r i b e d t h ef u n c t i o n s ，s u c ha ss e r i a lc o 聊u n i c a t i o n ，t e a l t i m ed a t a a c q u i s i t i o n ，p r o c e s s ，d i s p l a y a n ds t o r e t h e d e s i g n o fs o f t w a r e p r o c e d u r e sa n d t h es o f t w a r ei n t e r f a c ea r ei n t r o d u c e d t h es e t t l i n gt e s t e rh a sb e e nf i n i s h e d ，a n dt h em o d e lh a sb e e nv e r i f l e d a n dt e s t e d t h ea c c u r a c ya n dr a ti o n a lit yo ft h et e s t e rh a sb e e nv a lid a t e d v i ae x p e r i m e n t s k e y - o r d s ：s e t t li n gt e s t ：p r o g r a m a b l ec o n t r o li e r ；s e n s o r v 四门 大学t 程硕士学位论文 1 绪论 1 1 课题背景及意义 近年来，我陶汽车南场每年平均以2 5 的速度快速增长，其发展速度快于国 民经济的增长。f - j 前我固汽车消费占全球汽车= 消费的7 5 ，已成为世界第三汽 车消费国。汽车产量为世界第四。据统计，中固汽乍2 0 0 4 年总产量达到5 ，0 7 0 ， 5 2 7 辆，增长1 4 1 1 ，其中轿车2 ，3 1 6 ，2 6 2 辆，增长1 1 9 9 。有专家预计： 如果不出意外，中国汽车需求量将在2 0 0 5 年超过德国，到2 0 1 0 年将超过1 0 0 0 万辆，2 0 2 0 年将有望达到1 7 0 0 万辆，与荚国汽车消费订场规模相当。 从八十年代起，国内厂家开始引进生产新型车用发动机，如4 9 1 q 、4 8 8 q 、 4 j b i 等，该类新型车用发动机相对我国以前生产的发动机优点之一就是用液压 挺柱作为凸轮轴和进、排气阀之间的联结而自动调节进、排气间隙。现在这种 方式已基本取代了单纯的凸轮轴挺杆而得到了非常广泛的应用。 绵阳新华内燃机公司自生产j m 4 9 1 q e 系列发动机后，产量及市场占有率达 全国的5 0 以上，从而使得绵阳成为全国的一个重要的发动机零部件生产和集散 基地。随绵阳科技城的建设步伐加快，出现了很多汽车相关产业的专业厂。产 品市场覆盖了东北、东南和沿海一带，并且出口至东南亚地区。近期又打入了 欧荚市场。 对于发动机零部件而言，其市场又可分为主机市场和维修市场。凡是有运 动摩擦的零部件由于在正常的使用过程中由于磨损必须定期更换，所以其需求 量数倍甚至数十倍与主机市场，而液压挺柱正是一个有运动摩擦的运动部件， 有着非常大的市场。 由于以上原因，国内出现了一批生产液压挺柱的专业生产厂。绵阳就有如 富临精工、绵阳宏发机械制造有限责任公司等厂家，开发和生产了不同乍型发 动机的数十个系列上百个品种的液压挺柱， 仅绵阳2 0 0 0 年底就已达到3 5 0 万只液压挺柱生产能力，2 0 0 2 年形成5 0 0 万只生产能力，而且绵阳把年产5 0 0 万只液压挺柱扩建项目作为绵阳的招商项 目。 在这种生产规模f ，作为生产过程中的一道关键工序一液压挺柱沉降测试 四川大学工程硕士掌噎论文 一就成了制约产量的堂瓶颈。沉降测试足为了保诅液1 1 挺f j 性能的父键工序， 其偶件要求精度高，i ，古批爱人，并i t t t l 厂必须仝枪。测试仪就足模拟发动机 的实际工作状态，在额定的压力、额定的时日j 内，测出产品的沉降值，以此判 定该产品足舀合格。 本课题研究的意义： 由于液压挺住配合精度高，如j h l l 0 1 型液压挺柱的配合b j 隙为 0 0 0 8 - 0 0 1 2 r a m ，用常规检测手段一般检测困难，而且目前国内没有任何一家 企业专业生产类似的测试设备，液压挺柱生产厂家大部分采用人工方式对产品 进行测试。由于其测试误差、效率及人为因素的影响极大的制约了产量和质量。 特别足欧、美地区对进口要求 常严格，人工测试的产品很难进入当地市场。 根据产品工艺，采用多工位并行测试以提高生产率，数据库自动调用并控 制采样时日j 和选择基准值，以适应多品种测试，数据采集和处理以降低人为误 差，本系统开发成功并投入运行后，可完全杜绝原有弊端，实现高效可靠的生 产。提高了装机合格率，减少返工及人为误差。该产品的出厂测试是制约产量 的主要工序，同时数据 记录又是出口的最大障碍。预计本项目完成后，测试效 率最低可达现有设备的5 倍。本项目成果町进行产业化生产。 1 2 目前液压挺柱沉降测试现状 由于汽车工业的迅猛发展以及固际市场对液压挺住的需求，国内出现了众 多的液压挺住生产企业，如绵阳富临精工机械有限公a - - 、绵阳市宏发机械制造 有限责任公司、中外合资上海康弗莱尔汽车发动机系统有限公司、浙江玉环汇 裕挺杆有限公司、上海三和零部件有限公司、南京发动机配件厂、浙江省平阳 县汽车配件总厂、玉环县建尔机械厂、重庆金桥机器制造有限公司等，仅绵阳 目前液压挺柱产量已达到1 0 0 0 万支，而对液压挺住的检测目前国内无自动检测 功能，产品合格与否全凭人工读数判断，漏枪的概率较大。 作为一种偶件，该产品的装配育分组要求。但现有的设备没有对每一件产 品的具体沉降数值进行记录的功能，也就不能对产品分组装配、包装和供货， 使得成品率和发动机装机成功宰降低，返工损失也时有发生。 特别是该产品进入国际市场后，外方要求必须提供每件产品的数据。由于 该产品的正常生产节拍约每分钟一件，对于年产量规模在百万只以上的企业， 2 四川大学工程硕士学位论文 现仃的人工检测方弋显然无论从产量和质晕郡小能满足要求。 虽然独立的控制系统及译纯的数据采集系统技术已较成熟，但在本系统中 要求从机电一体化的角度螯体考虑，在每一特定的时刻( 正时) 读取数据并处 理，并且能够多路并行工竹的1 1 j 炎系统目前巾场尚未有产品面市。类似的拧n 实时数据采集处理系统t 要应用于军事，大型电站，大掣科研等项目，用于此 类普及型的民用设备的尚属空白。 该种测试仪未定型，无号业厂家生产。对于高精度的测试设备而言，采用 p l c ( 可编程序逻辑控制器) 控制及数据实时采集是工业自动化发展的方向。所 以本系统的开发具有广泛的市场开拓前景。 1 3 课题来源及研究内容 课题受绵阳宏发机械制造有限责任公司委托，同时来源于绵阳市科研项目 沉降测试仪控制及数据采集系统，项目编号：2 0 0 3 g 0 1 6 。本沉降测试仪控 制及数据采集系统是为绵阳某汽配生产厂家研制的一套用于对液压挺柱作沉降 测试的设备。该公司绵阳市“千亿工程”百户重点企业之一，是生产液压挺柱 的专业厂，2 0 0 2 年该公司产值8 0 0 万元，出口创汇4 2 万荚金，该企业还具有很 强的研发实力。该项目的主要研究内容包括： l 、拟采用多( 4 ) 工位独立并行测试的方式提高生产率。 2 、用容栅传感器作位移测量，将容栅传感器信号转换成标准r s 2 3 2 信号， 一路送数显仪，另一路通过多路数据接口传送至p c 机。 3 、用p l c 时序逻辑控制分别实现每个测头的下行，预压，压缩，复位功能， 并给出数据清零和数据保持的信号。 4 、用p c 作为上位机，根据p l c 给出的信号或数据反向信号，p c 在适当的 时刻采集数据并和数据库中的标准值比较，合格则储存该数据、超差则给出声， 光报警汛号。 5 、软件设计。 6 、采用开放式系统，预留扩展接口，以备流水线生产时迸一步实现装夹自 动化。 3 四川大学工程硕士学位论文 2 总体方案设计 2 1 液压挺柱的结构与工作原理 液压挺柱足汽车发动机配气机构的蓖要组件，汽车发动机的气门船动机构 是将凸轮轴的旋转运动变为气fj 往复运动的机构，主要由气门挺柱、推杆、摇 臂、摇臂轴、气门h j 隙调经螺钉和液压挺柱等组成。 1 、液压挺柱的结构： 如图2 1 所示为j h l l 0 1 型的液压挺柱。挺柱主要由卡簧、球座、梓体、柱 塞、钢球、单向阀支庵、单向阀弹簧和复位弹簧组成2 3 。 图2 一l 液压挺柱结构图 1 、卡簧2 、球座3 ，柱体4 、柱塞5 、钢球 6 、单向阀支座7 、单向阀弹簧8 、复位弹簧 柱塞4 可以在柱体3 的孔中上下运动，二者部经过精加工，外圆弓挺柱内 导向孔相配合，内孔则与柱塞配合，两者都可以相对运动。柱体底部装肓一个 复位弹簧8 ，支撑在单向阀座上，它还可以使挺柱顶面和凸轮表面保持紧密接触， 以消除气门日j 隙。当单向阀关闭柱塞中f j - t l 时，可将挺柱分成两个油腔，上部 的低压油腔a 和下部的高压油腔b ：球阀开启后，则形成一个通腔。 2 、液压挺柱的工作原理 壬 四川大学工程硕士学位论文 当凸轮转到l 作囱使挺f f 上推时，气门弹簧 长力便通过推f t 作用任十i 摩上， 由f 币向阀已天闭，枉塞4 便推j i i 挺f f 体腔b 内油液使压力升高，向液体具宵 不町压缩性，挺打便像一个嫠体一样推动气门开启。此过程中，由丁二挺杆体腔 内油瓜较高，在村塞与挺杆体的问隙处，将育少许油液泄漏向使“挺杆缩短”。 当【兀】轮转到 f 工作面时，解除了对推杆的推力，使挺打体腔内油压降低。于足， 主油道的油压将再次推开单向阀，向挺杆体腔充油，以补充工作时的泄漏，并 且此油压又和弹簧8 一起使桂塞上推，以始终压紧推杆。如此始终保持了配气 机构无间隙。 整个工作过程分四个阶段0 1 ：( 1 ) 当挺杆体扳与凸轮基厕部分接触时机油 通过缸盖上的主油道、量油孔、斜油孔、环形油槽、进油孔和键形槽进入挺杆 的低压油腔和高压油腔，因此时球阀处于开启状态；( 2 ) 当凸轮转过基圆部分， 挺柱通过挺杆体板、柱塞压缩回位补偿弹簧逐渐下移，高压油腔中的机油被压 缩，油压升高，球阀关闭，低压油腔与高压油腔被隔离。由于机油的不可压缩 性油缸与柱塞形成一个刚性整体，克服气门弹簧弹力，推动气门使其打开。 此时挺柱环形油槽已经离开进油位置停止进油：( 3 ) 当凸轮转过凸轮轮廓最 高点时，在气门弹簧作用下，挺杆开始上行，此时由于挺杆环形油槽尚未到达 进油位置，高压油腔继续封闭，球阀仍不能打开。当凸轮转过凸轮轮廓到达基 圆区域时，挺柱环形油槽又与缸盖上的主油道相通。由于挺杆体杆已无凸轮压 力，柱塞在回位补偿弹簧的作用下上移，处于柱塞下方的高压油腔出现负压， 球阀被吸开，低压与高压油腔相通，在气门弹簧的作用下，气门被关闭；( 4 ) 气门关闭后，柱塞回位弹簧通过拄塞推动挺杆体使其紧贴在基圆上，机油从低 压油腔进入高压油腔，压力和油量得到平衡，气门间隙得到补偿。 凸轮不停地转动莺复上述动作，实现气门的打开与关闭。由上述工作过程 可知，若气门受热膨胀，挺杆回落后向挺杆体腔内的补油过程，便会减少补油 量( 工作过程中) 或使挺杆体腔内的油液从柱塞与挺杆体间隙中泄漏一部分( 停 车时) ，从而使挺杆自动“缩短”，因此可不留气门日j 隙而仍能保证气门的关闭。 相反，若气门冷缩，则向挺杆体腔内的补油过程，便会增加补油肇( 工作过程 中) 或在柱塞弹簧作用下将柱塞上推，吸开单问阔向挺杆体腔内补油( 停车时) ， 从而使挺杆自动“伸长”，因此仍能保持配气机构无间隙。 3 、液压挺柱的作用 四j i i 大学工程硕士学位论文 液瓜挺f i 的竹川足消除配气机构中的气门州隙，i f l 】时在汽乍气fj m 隙的配 t 机构中，虽然解决了材 1 热嘭胀对气门工作的影响，f l i 足有了f l j 隙，发动饥 工作时便会发生撞山而产生噪聋，为了解决这一矛盾，发动机采用了液e 挺柱。 川时凸轮轮廓町设计得比较陡一砦，气门丌启和天闭得史快，以减小进 f 气阻 力，改善发动机的换气，提岛发动机的性能，特别足高速性能。 4 、j h l1 0 1 型液， ：挺柱的制造技术要求： ( 1 ) 、柱体3 与柱塞4 的配合为q 6 1 7 h 6 h 6 ； ( 2 ) 、柱塞和挺柱体尺寸分组必须在2 0 一2 5 。c 条件下进行，配合日j 隙按 0 0 0 8 0 0 1 2 选取： ( 3 ) 、外观表面无裂纹、锈蚀、黑点、碰伤、划痕及其它缺陷； ( 4 ) 、装配前全部零件必须进行两次仔细清洗； ( 5 ) 、沉降特性试验： a 试验用油：粘度在3 7 7 8 。c 时为3 3 0 o 5 s u s ； b 油温：2 0 2 5 0c ； c 试验方法：在柱塞上施加2 2 2 3 i n 压力，待排尽空气后，测量柱塞下降 1 毫米这段距离所经过的时日j 应为7 5 0 秒； ( 6 ) 、沉降试验必须1 0 0 进行； ( 7 ) 、柱体底端面和外圆柱面硬度月翩8 0 6 8 2 8 ； ( 8 ) 、包装前挺柱内必须经防锈处理； 2 2 沉降测试的原理 沉降测试就是模拟发动机的实际工作状态，在额定的压力，额定的时间内， 测出液压挺柱的沉降值，以此判定该产品是否合格。当液压挺柱受到作用力时， 它的沉降特性曲线如图2 5 5 5 s 6 四川大学工程硕士学位论文 图2 2 沉降特性曲线 液压挺 工作时液体流动属f 液体的i | j ，山环形缝隙流动，环形缝隙流动有 f d 心环形缝隙流动和偏心环形缝隙流动两种形式“，液体的f d 心环形缝隙流动结 构如图2 3 所示。 0 图2 - 3 同心环形缝隙流动结构 内圆柱的直径为d ，长度为l 内圆柱与外圆筒之间的间隙为h ，两者之间 相对运动。若将环形断面管顺着轴向割开，然后再展成平面，就可将环形缝隙 间的流动近似看作是平行平板间的缝隙流动。只要将平板宽度用周长月d 代替， 在间隙h v a l ( t i m 2 ( z b ) ) t h e n 暂停测试 t i m e r l ( i n d e x ) e n a b l e d = f a l s e ：m s c o m m l ( i n d e x ) p o r t o p e n = f a l s e ： z s ( z b ) = z s ( z b ) + l i ft i ( i n d e x ) v a l ( t i m 2 ( z b ) ) t h e n b e e p i f ( ( r e a r + 1 ) m o dm a x ) f r o n tt h e n r e a r = ( r e a r + i ) m o d l a x ：t s y ( r e a r ) = e x q ( i n d e x ) t i m e r 4 i n t e r v a l = 1 ：t i m e r 4 e n a b l e d = t r u e e n di f t e x t 3 ( i n d e x ) f o r e c o l o r = h f f ：t e x t 3 ( i n d e x ) = ”不合格” e l s e t e x t 3 ( i n d e x ) f o r e c o l o r = a h c 0 0 0 ：t e x t 3 ( i n d e x ) = 合格：h g p ( z b ) = h g p ( z b ) + l e n di f i fz s ( z b ) 0t h e n 5 l 四川大学工程硕士学位论文 z s ( z b ) ) 1 0 0 ) ) ” l a b e l 2 2 c a p t i o n = c h l ( z b ) + c h 3 ( z b ) ：l a b e l 2 3 c a p t i o n ：o h 2 十c h 4 ( z b ) e n di f e n dl f e n di f e n dl f e n ds u b 应用程序界向是计算机和用户交换信息的窗口，通过这个窗口用户可以输 入数据、控制稃序的运行，也可以观察程序的运行、得到程序的运行结果。v b 作为一种可视化程序设计语占，提供了许多用户界面设计的控件。这些控件可 作为对象直接使用，用户无须了解其内部的复杂结构，也无须编写大量的程序 代码去描述它们的位置和外观”。 创建工程以后，在v b 集成开发环境的窗体设计器中会自动提供一个应用程 序的窗体，默认名称为f o r m l 。窗体的大小可以由程序员调整，方法和w i n d o w s 9 5 9 8 中应用软件调整窗口大小的方法一样。对于简单的应用程序有一个窗体就 够了，而大型的应用程序往往需要多个窗俸，可打开“工程”主菜中选择“添 加窗体”子菜单来为当前工程添加新的窗体。 由于应用程序界面主要是在窗体上进行设计的，用户可根据需要在窗体上 添加各种控件。在窗体上添加控件的方法育以下3 种。 ( i ) 用鼠杯双击工具箱中指定的控件，可在窗体的中央添加一个固定大 小的控件，然后用鼠标拖到适当的位嚣。 ( 2 ) 用鼠标单击工具绍中所要添加的控件图标，然后将鼠杯移到窗体的 适当1 ：证置，按下鼠杯左键并拖动鼠标，此时在窗体上出现一个获色矩形框，且 大小在不断变化，等到其大小适当后释放鼠标左键，在矩形框中就自动出现了 一个添加的控件。 ( 3 ) 如果要添加相同类型的控件，在添加了第一个控件后可采用复制、 粘贴的方法添加其他控件。 o ujj i 大学工程硕士学位论文 5 6 2 软件界面设计 l 、主界面设计 本系统的开机运行后主界面如图5 4 所示主界面主要包括开始、结束按 钮、数据显示区等。由于篇幅所限，在此不列出源代码。 图5 - 4 系统主界面示意图 2 、开机密码输入界面 软件开机密码输入界面设计如图5 5 图5 _ 5 开机密码输入界面 5 3 四川大学工程硕士学位论文 3 、参数设置界面 软件参数设置界面设计如图5 - 6 图5 _ 6 参数设置界面 4 、等待测试界面 软件等待测试界面设计如图5 - 7 四川大学工程砀士学位论文 5 7 本章小结 图5 - 7 等待测试界面 本章主要对上位机的软件进行了设计和上位机与f 位机的通讯实现介绍， 通过使用强大的软件工具v i s u a lb a s i c 6 o 在w i n d o w s 9 8 平台上进行编程，实 现了以下功能：使系统具有良好的人机接口；通过设计多线程串f 1 类来实行串 口的高效处理，在消息响应处理程序中实现对接受到的数据进行处理；实现数 据的实时显示