獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的測試方法，尤其適用 于噴油角度、距離、流量、流速參數(shù)需要調(diào)節(jié)的情況下工件冷卻性能的測試試驗(yàn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的測試試驗(yàn)分為參數(shù)控制和溫度測量 兩部分。參數(shù)控制方面，大多數(shù)試驗(yàn)采用噴油嘴固定方法進(jìn)行試驗(yàn)，尚未有比較成熟的任意 角度、距離參數(shù)控制方法；溫度測量方法分為直接測量法和間接測量法，直接測量法即熱電 偶接觸式測量；間接測量法為紅外熱像技術(shù)，紅外熱像測溫設(shè)備價格昂貴，控制方法復(fù)雜； 必須需要專業(yè)人員才能對其進(jìn)行測量。
[0003] 因此，目前尚缺乏一種低成本、簡單方便、并且可W實(shí)現(xiàn)不同角度距離噴油參數(shù)控 審IJ，獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的測試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題；針對獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能問題，綜合考 慮影響工件冷卻性能的物理參數(shù)，利用平面S自由度機(jī)構(gòu)對噴油參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了任 意噴油角度和距離參數(shù)控制，利用伯努利方程找到噴油出口壓力與速度的關(guān)系實(shí)現(xiàn)了噴油 出口速度控制，根據(jù)流量與出口面積、速度的關(guān)系實(shí)現(xiàn)了油液流量控制，得到了不同噴油參 數(shù)下工件冷卻時的溫度變化的數(shù)據(jù)，提供了一種簡便、較精確的噴油參數(shù)改變情況下工件 冷卻性能的測試方法，有效降低了獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的難度和成本。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是；一種用于獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的測試方 法，其特征在于，該方法步驟如下：
[0006] 步驟（1)、利用平面S自由度機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)噴油角度與距離調(diào)節(jié)；
[0007] 步驟（2)、通過改變壓力與孔徑調(diào)節(jié)噴油流量與速度；
[000引步驟（3)、均勻加熱工件至預(yù)定溫度，放入隔熱套并固定于試驗(yàn)臺；
[0009] 步驟（4)、用溫度傳感器測量工件在不同噴油參數(shù)下溫度隨時間的變化；
[0010] 步驟巧）、利用廢液回收裝置對噴出的潤滑油進(jìn)行回收再利用；
[0011] 步驟化）、對比各噴油參數(shù)下工件的溫度變化，得到不同噴油參數(shù)下工件的冷卻性 能。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中的平面S自由度機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)沿X、y軸移動及A軸轉(zhuǎn) 動，X軸為水平移動方向，y軸為垂直于X軸的豎直方向，A軸的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于y軸，具體 的，X軸的移動利用滑塊在平板上的凹槽中的移動來實(shí)現(xiàn)，y軸的豎直桿位于X軸的滑塊上， y軸上的移動利用y軸的豎直桿上的滑塊實(shí)現(xiàn)，A軸的支桿與y軸的豎直桿上的滑塊連接。
[0013] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中的噴油角度與距離調(diào)節(jié)方法是；通過調(diào)節(jié)噴油口與工 件噴點(diǎn)沿X方向的水平距離1和沿y方向的豎直距離h，控制噴油口到工件噴點(diǎn)的距離入； 沿A軸轉(zhuǎn)動噴油口調(diào)節(jié)噴油角度a。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中利用伯努利方程找到噴油出口壓力與速度的關(guān)系w控 制出口速度，
[0015]
[0016] 式中P為油液壓強(qiáng)；V為油液流速；P為潤滑油密度；g為重力加速度；h為油液高 度；C為常量。
[0017] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中的流量調(diào)節(jié)方式是通過流量與出口面積、速度的關(guān)系 控制流量，即按照公式q=S?V計算油液流量，式中q為流量；S為出口面積。
[001引進(jìn)一步的，所述步驟（3)中的加熱方式為水浴加熱，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)在于溫度可 控且加熱后工件內(nèi)部溫度分布均勻。
[0019] 進(jìn)一步的，所述步驟（3)中隔熱套材料為泡沫板，隔離工件與試驗(yàn)臺，減少熱量損 耗，隔熱效果好，并且能夠排除其他因素的影響。
[0020] 進(jìn)一步的，所述步驟（4)中的傳感器在試件上的布置位置是工件底面，且位于工 件噴點(diǎn)的正下方，避免噴油過程中油液接觸傳感器，減小實(shí)驗(yàn)誤差，傳感器位置在工件底面 的中屯、位置。
[0021] 進(jìn)一步的，所述步驟（4)中的測量是指：室溫TO、潤滑油溫度T1、工件加熱溫度T、 噴點(diǎn)位置不變的情況下，測量不同噴油口到噴點(diǎn)距離A、噴油角度a、噴油流量q、噴油流 速V條件下工件溫度隨時間變化的值。
[0022] 進(jìn)一步的，所述步驟巧）中的廢液回收裝置的收集方法是在試驗(yàn)臺底部設(shè)置油 槽，并傾斜一定角度使油液集中，在試驗(yàn)臺上放置防護(hù)罩防止油液飛瓣，將小型抽油累抽油 管放入油槽中，回油管放入噴油累，進(jìn)行油液回收，油槽在工件底面下方的四周，W及防護(hù) 罩在工件底面?zhèn)确降乃闹堋?br>[0023] 進(jìn)一步的，所述步驟巧）中的廢液回收裝置的過濾方法是在小型抽油累抽油管口 包裹濾網(wǎng)，過濾廢液中的雜質(zhì)。
[0024]進(jìn)一步的，所述步驟化）中進(jìn)行對比是指將噴油口到工件噴點(diǎn)的距離A、噴油角 度a、噴油流量q、噴油流速V等參數(shù)改變的條件下工件冷卻時的溫度變化繪制成曲線進(jìn)行 比較。
[0025] 本發(fā)明的原理：利用平面S自由度機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)試驗(yàn)臺工件噴點(diǎn)到噴油口的水平距離 1與豎直距離h，控制噴油口到工件噴點(diǎn)的直線距離A，調(diào)節(jié)噴油角度a，利用伯努利方程 找到噴油出口壓力與速度的關(guān)系W控制出口速度V，根據(jù)流量與出口面積、速度的關(guān)系控制 流量q，利用溫度傳感器對不同噴油參數(shù)下工件表面溫度進(jìn)行測量，獲取工件在不同噴油參 數(shù)下冷卻性能。
[0026] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是；首先，應(yīng)用本發(fā)明不需要價格昂貴的測量 設(shè)備和專業(yè)的測量人員，有效降低了獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的成本；其次，目 前尚未有較成熟的任意角度、距離參數(shù)控制方法，應(yīng)用本發(fā)明只需簡單操作，即可實(shí)現(xiàn)噴油 角度參數(shù)調(diào)節(jié)，使得工件在不同噴油參數(shù)下的冷卻性能獲取更加簡單方便。
【附圖說明】
[0027] 圖1為平面S自由度機(jī)構(gòu)原理圖。
[002引圖2為隔熱套與工件位置示意圖，其中1為隔熱套，2為工件。
[0029] 圖3為傳感器位置示意圖，其中（a)為上視軸測圖，圖中1為隔熱套，2為工件，A 為噴點(diǎn)；(b)為下視軸測圖，圖中1為隔熱套，B為傳感器布置位置。
[0030] 圖4為油槽及防護(hù)罩示意圖，其中1為隔熱套，2為工件，3為油槽，4為防護(hù)罩，5 為抽油管進(jìn)口。
[0031] 圖5為不同噴油角度工件溫度變化。
[0032] 圖6為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖W及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0034] 本發(fā)明一種用于獲取工件在不同噴油參數(shù)下冷卻性能的測試方法，其方法流程如 下：
[0035] (1)利用平面S自由度機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)噴油角度與距離調(diào)節(jié)；
[0036] (2)通過改變壓力與孔徑調(diào)節(jié)噴油流量與速度；
[0037] (3)均勻加熱工件至預(yù)定溫度，放入隔熱套并固定于試驗(yàn)臺；
[003引 （4)用溫度傳感器測量工件在不同噴油參數(shù)下溫度隨時間的變化；
[0039](5)利用廢液回收裝置對噴出的潤滑油進(jìn)行回收再利用；
[0040] 做對比各噴油參數(shù)下工件的溫度變化，得到不同噴油參數(shù)下工件的冷卻性能。
[0041] 所述步驟（1)中的平面=自由度機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)沿X、y軸移動及A軸轉(zhuǎn)動，機(jī)構(gòu)原 理圖如圖1所示。
[0042] 所述步驟（1)中的噴油角度與距離調(diào)節(jié)方法是；通過調(diào)節(jié)噴油口與工件噴點(diǎn)沿X 方向的水平距離1和沿y方向的豎直距離h，控制噴油口到工件噴點(diǎn)的距離A;沿A軸轉(zhuǎn)動 噴油口調(diào)節(jié)噴油角度a。
[0043] 所述步驟（2)中利用伯努利方程找到噴油出口壓力與速度的關(guān)系W控制出口速 度。
[0044]
[0045] 式中P為油液壓強(qiáng)；V為油液流速；P為潤滑油密度；g為重力加速度；h為油液高 度；C為常量。
[0046] 所述步驟（2)中的流量調(diào)節(jié)方式是通過流量與出口面積、速度的關(guān)系控制流量， 即按照公式q=S?V計算油液流量，式中q為流量；S為出口面積。
[0047] 所述步驟（3)中的加熱方式為水浴加熱，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)在于溫度可控且加熱后 工件內(nèi)部溫度分布均勻。
[0048] 所述步驟（3)中隔熱套材料為泡沫板，隔離工件與試驗(yàn)臺，減少熱量損耗，隔熱效 果好，并且能夠排除其他因素的影響。
[0049] 所述步驟（4)中的傳感器在試件上的布置位置是工件底面，且位于工件噴點(diǎn)的正 下方，避免噴油過程中油液接觸傳感器，減小實(shí)驗(yàn)誤差，傳感器位置如圖3(a)、化）所示。其 中圖3 (a)為上視軸測圖，圖中1為隔熱套，2為工件，A為噴點(diǎn)；圖3化）為下視軸測圖，圖中 1為隔熱套，B為傳感器布置位置。圖3 (a)、化）說明傳感器與工件及隔熱套的相對位置關(guān) 系，且表明傳感器位置位于工件表面噴點(diǎn)正下方。
[0050] 所述步驟（4)中的測量是指：室溫TO、潤滑油溫度T1、工件加熱溫度T、噴點(diǎn)位置 不變的情況下，測量不同噴油口到噴點(diǎn)距離A、噴油角度a、噴油流量q、噴油流速V條件下 工件溫度隨時間變化的值。
[0051] 所述步驟巧）中的廢液回收裝置的收集方法是在試驗(yàn)臺底部設(shè)置油槽，并傾斜一 定角度使油液集中，在試驗(yàn)臺上放置防護(hù)罩防止油液飛瓣，將小型抽油累抽油管放入油槽 中，回油管放入噴油累，進(jìn)行油液回收，油槽及防護(hù)罩如圖4所示。
[0化2] 所述步驟巧）中的廢液回收裝置的過濾方法是在小型抽油累抽油管口包裹濾網(wǎng)， 過濾廢