前言
德国政府在《高技术战略2020》中提出了工业4.0,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。借鉴德国版工业4.0计划,我国制定了中国制造业未来10年设计顶层规划和路线图的《中国制造2025》。《中国制造2025》为应对新一轮科技革命和产业变革,立足我国转变经济发展方式实际需要,围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节,以及先进制造、高端装备等重点领域,提出了加快制造业转型升级、提升增效的重大战略任务和重大政策举措,力争到2025年从制造大国迈入制造强国行列。
液压元件是现代装备制造业的重要基础件,液压技术的应用程度已经成为衡量一国工业水平的重要标志之一。然而,我国液压产业大而不强,落后国际先进水平15年左右。随着工业生产和科学技术的迅速发展,液压技术的应用领域不断扩大,对液压元件、组件和系统的性能要求也愈来愈高。因此,加强液压传动和液压控制领域的参数测量、性能试验和科学研究,对开发和研制合乎要求的产品以及对原有产品进行分析和改进具有重要的作用;同时,液压试验技术也是定性检测和定量分析液压系统和元件的重要手段。因此,进行液压测试技术的研究对提升液压产品设计能力和质量,完善液压件制造业技术创新体系,强化液压行业制造基础等具有十分重要的意义。
液压测试技术作为液压元件及液压系统研制和生产的关键技术,是验证产品性能指标、可靠性、寿命等的重要手段。传统的液压测试只能提供独立使用、手动操作的模式,对于测试需求复杂、测试参数较多的场合,使用起来非常不方便。信息时代的到来,使得计算机技术广泛应用于各个领域。控制论、信息论等理论的研究以及数字技术、传感技术、接口技术、计算机科学技术和微电子技术等的发展从多方面为计算机辅助测试奠定了理论基础和物质保障。计算机辅助测试在液压测试系统中的应用,奠定了现代液压测试技术的基础,大幅提高了液压测试系统的应用范围和工作效率。
互联网、物联网时代又为现代液压测试技术的发展提供了一个很好的契机,使远程液压测试、液压测试系统联网、测试数据交换等成为现实,并将有力助推液压制造业转型升级,使液压技术更好服务于我国高端装备制造业的发展,为建设制造强国贡献力量。
全书包括13章,其中第1章介绍测试技术基础以及现代液压测试系统组成、现状及发展趋势;第2章介绍现代液压测试系统,主要包括数据采集系统、总线技术以及智能仪器、虚拟仪器和网络化液压测试系统;第3章介绍液压测试系统信号分类、描述、分析及处理;第4章分析液压测试系统的静态和动态特性、不同激励下的响应、特性参数的测定、负载效应和抗干扰性能;第5章分析液压测试系统的静态误差和动态误差,以及提高液压测试系统静动态性能的途径;第6章介绍液压测试系统机械量的测量,主要包括位移、力、转矩和速度;第7章介绍压力、流量、油温、油液密度、油液黏度和油液污染度等流体参量的测量;第8章介绍液压系统振动和噪声的测量;第9~11章介绍液压动力元件、液压执行元件和液压控制元件的测试;第12、13章介绍液压系统加速寿命试验和液压环境模拟试验技术。
本书的研究工作和编写得到了国家自然科学基金(项目编号:51375102)的资助,同时笔者的研究生余瀚、肖蕊、陈硕、牛庆涛和王涛都参与了本书的资料整理工作,万振帅和张乐校核了部分章节,在此一并表示感谢。
本书力求理论联系实际,注意分析规律,突出重点,总结要点,增强系统性,便于教学和自学。由于编著者水平有限,不足之处在所难免,恳请广大读者多提宝贵建议,以求改进。
姚建均
2017年7月