一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測(cè)定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于流體力學(xué)中的縫隙流動(dòng)理論范疇，特別是一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測(cè)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于流體的特殊性，對(duì)于流體在縫隙中的流動(dòng)的研究，目前更多的是理論研究，尤其是在層流流動(dòng)方面已有比較完整的理論基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)對(duì)于研究流體運(yùn)動(dòng)過(guò)程、流固耦合等方面起到極大的輔助作用，已經(jīng)成為目前研究流體的必備軟件，廣泛應(yīng)用在汽車、航空航天、化工等領(lǐng)域。
[0003]但是無(wú)論是理論計(jì)算還是模擬仿真，由于邊界條件以及網(wǎng)格劃分的不確定性，都無(wú)法完全真實(shí)的反映流體的流動(dòng)情況。所以擁有一組確定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才是最重要、最具有說(shuō)服力的。
[0004]目前已有的平行平板縫隙流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置是比較單一的，只能在固定的縫隙高度下進(jìn)行單一介質(zhì)、單一粘度液體的實(shí)驗(yàn)。如果要做不同縫隙高度的實(shí)驗(yàn)，則要生產(chǎn)很多套不同縫隙大小的實(shí)驗(yàn)裝置，每次做完一套實(shí)驗(yàn)裝置，需要換下一套實(shí)驗(yàn)裝置，這樣不僅增加了實(shí)驗(yàn)成本，而且大大降低了實(shí)驗(yàn)效率。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置既不能實(shí)現(xiàn)在一套裝置上調(diào)節(jié)縫隙高度的功能，也不能實(shí)現(xiàn)在一套裝置上置換介質(zhì)或通過(guò)調(diào)節(jié)溫度改變液體粘度的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)縫隙高度可調(diào)的、介質(zhì)可置換的、粘度可通過(guò)加溫改變的，用于研究在一定壓差條件下平行平板縫隙間液體泄漏的實(shí)驗(yàn)裝置。適用于不同壓力、不同介質(zhì)、不同粘度液體在流經(jīng)不同高度的平行平板縫隙時(shí)的泄漏量的測(cè)定，本裝置可為科研院所和企業(yè)在流體力學(xué)、液壓傳動(dòng)、容積式栗等研究中涉及平行平板縫隙泄漏的問(wèn)題提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也為理論計(jì)算和流體動(dòng)力學(xué)仿真提供實(shí)驗(yàn)佐證。
[0006]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括
[0007]定量測(cè)定裝置，所述的定量測(cè)定裝置包括底板、頂板、動(dòng)板和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的頂板通過(guò)螺栓固定連接在底板上，所述的底板與頂板之間開(kāi)設(shè)有用于調(diào)節(jié)動(dòng)板高度的凹槽，所述的動(dòng)板位于凹槽內(nèi)，所述的動(dòng)板通過(guò)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與頂板相連，所述的動(dòng)板與凹槽底面之間留有縫隙，所述的底板的兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔，所述的進(jìn)液孔和出液孔分別與縫隙相連通，所述的底板與側(cè)板壁開(kāi)設(shè)有密封槽，
[0008]雙作用柱塞栗，所述的雙作用柱塞栗通過(guò)進(jìn)液管道與底板的進(jìn)液孔相連，所述的雙作用柱塞栗通過(guò)抽液管與儲(chǔ)液箱相連，所述的抽液管上安裝有液體過(guò)濾器，
[0009]量杯，所述的量杯通過(guò)出液管道與底板的出液孔相連，
[0010]油缸，所述的雙作用柱塞栗通過(guò)油缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述的油缸與油缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連。
[0011]進(jìn)一步:所述的頂板上開(kāi)設(shè)有四個(gè)高度測(cè)量孔，所述的高度測(cè)量孔位于動(dòng)板的正上方。
[0012]又進(jìn)一步:所述的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括雙頭螺柱、鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺母，所述的雙頭螺柱設(shè)置有四個(gè)，所述的頂板上開(kāi)設(shè)有與四個(gè)雙頭螺柱相匹配的四個(gè)通孔，所述的四個(gè)通孔位于動(dòng)板的正上方，所述的四個(gè)雙頭螺柱的下端分別穿過(guò)相對(duì)應(yīng)的四個(gè)通孔連接在動(dòng)板的頂部，所述的四個(gè)雙頭螺柱的上端都連接有鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺母，所述的鎖緊螺母與頂板的底面相接觸，所述的調(diào)節(jié)螺母與頂板的頂面相接觸。
[0013]又進(jìn)一步:所述的雙頭螺柱的上端為梯形螺紋，所述的雙頭螺柱的下端為三角形螺紋。
[0014]又進(jìn)一步:所述的雙作用柱塞栗包括殼體、柱塞、小球和大球，所述的柱塞的上端與油缸相連，所述的柱塞的下端伸入至殼體內(nèi)，所述的位于殼體內(nèi)的柱塞的一段其外側(cè)壁與殼體之間形成流通液體的上腔，所述的柱塞的下端與殼體之間形成流通液體的下腔，所述的殼體的底部開(kāi)設(shè)有吸液口，所述的吸液口與下腔相連通，所述的殼體的一側(cè)開(kāi)設(shè)有出液口，所述的出液口與上腔相連通，所述的柱塞的下端內(nèi)還開(kāi)設(shè)有輸送通道和輸送室，所述的下腔依次通過(guò)輸送通道和輸送室與上腔相連通，所述的小球活動(dòng)連接在輸送室內(nèi)，所述的大球活動(dòng)連接在下腔內(nèi)，所述的吸液口通過(guò)抽液管與儲(chǔ)液箱相連通，所述的出液口 18通過(guò)進(jìn)液管道與底板的進(jìn)液孔相連通。
[0015]又進(jìn)一步:所述的小球的直徑大于輸送通道的直徑，柱塞在上升的過(guò)程中輸送通道通過(guò)小球進(jìn)行堵塞，所述的大球的直徑大于吸液口的直徑，柱塞在下降的過(guò)程中吸液口通過(guò)大球進(jìn)行堵塞。
[0016]又進(jìn)一步:所述的油缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括油箱、油栗、溢流閥、第一節(jié)流閥、第一壓力表和換向閥，所述的油栗通過(guò)抽油管道與油箱相連，所述的抽油管道上安裝有濾油器，所述的油栗通過(guò)輸油管道與油缸相連，所述的溢流閥、第一節(jié)流閥、第一壓力表和換向閥分別安裝在輸油管道上。
[0017]又進(jìn)一步:所述的進(jìn)液管道上安裝有第二節(jié)流閥和第二壓力表。
[0018]又進(jìn)一步:所述的儲(chǔ)液箱與溫度控制器相連。
[0019]再進(jìn)一步:所述的儲(chǔ)液箱內(nèi)儲(chǔ)存有水、油或乳化液中的一種。
[0020]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下所示:
[0021](I)本發(fā)明使用的是加工精度較高的雙頭螺柱，一端為梯形螺紋，用于調(diào)節(jié)縫隙大??；另一端為三角形螺紋，用于連接動(dòng)板。為了避免動(dòng)板的受力不均導(dǎo)致縫隙高度誤差，在裝置上均勻安裝了四副雙頭螺柱，并使用一種高精度的深度測(cè)量?jī)x進(jìn)行縫隙大小的測(cè)量，使縫隙高度調(diào)節(jié)達(dá)到了 0.0lmm的精度。
[0022](2)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種專用“雙作用柱塞栗”，可輸送油、水等不同類別的液體，工作壓力可達(dá)lOMpa，滿足了不同壓力、不同介質(zhì)的流體在平行平板縫隙間泄漏的定量測(cè)量。
[0023]本發(fā)明在液體輸送管路中設(shè)置了專用加溫裝置，可輸送不同粘度的液體，滿足不同粘度的流體在平行平板縫隙間泄漏的定量測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]圖1為定量測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為雙作用柱塞栗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本設(shè)計(jì)的管路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1和圖3所示的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測(cè)定裝置，包括定量測(cè)定裝置30、雙作用柱塞栗4、量杯6和油缸7，所述的定量測(cè)定裝置30包括底板1、頂板2、動(dòng)板3和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的頂板2通過(guò)螺栓固定連接在底板I上，所述的底板I與頂板2之間開(kāi)設(shè)有用于調(diào)節(jié)動(dòng)板3高度的凹槽，所述的動(dòng)板3位于凹槽內(nèi)，所述的動(dòng)板3通過(guò)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與頂板2相連，所述的動(dòng)板3與凹槽底面之間留有縫隙，所述的底板I的兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)液孔1-1和出液孔1-2，所述的進(jìn)液孔1-1和出液孔2-2分別與縫隙相連通，所述的底板與側(cè)板壁開(kāi)設(shè)有密封槽，所述的雙作用柱塞栗4通過(guò)進(jìn)液管道與底板I的進(jìn)液孔1-1相連，所述的雙作用柱塞栗4通過(guò)抽液管與儲(chǔ)液箱相連，所述的抽液管上安裝有液體過(guò)濾器5，所述的量杯6通過(guò)出液管道與底板I的出液孔1-2相連，所述的雙作用柱塞栗4通過(guò)油缸7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述的油缸7與油缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連，所述的頂板2上開(kāi)設(shè)有四個(gè)高度測(cè)量孔8，所述的四個(gè)高度測(cè)量孔8位于動(dòng)板3的正上方;所述的進(jìn)液管道上安裝有第二節(jié)流閥27和第二壓力表28，所述的儲(chǔ)液箱內(nèi)儲(chǔ)存有水、油或乳化液中的一種。工作時(shí)，當(dāng)確定一種液體和一種縫隙高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，先通過(guò)高精度的深度測(cè)量?jī)x測(cè)量從高度測(cè)量孔8對(duì)動(dòng)板3的初始高度進(jìn)行測(cè)量，然后通過(guò)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)動(dòng)板3的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，再通過(guò)高精度的深度測(cè)量?jī)x測(cè)量調(diào)節(jié)后的動(dòng)板3的高度，依次往復(fù)直至把縫隙調(diào)節(jié)到所需高度，然后開(kāi)啟輔助設(shè)備，調(diào)節(jié)壓力、溫度(粘度)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求后開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)油缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)油缸7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使油缸7帶著雙作用柱塞栗4做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把實(shí)驗(yàn)的液體從儲(chǔ)液箱抽出并通過(guò)雙作用柱塞栗4向定量測(cè)定裝置栗出，使液體沿著進(jìn)液孔1-1流向縫隙，其中一部分的液體會(huì)穿過(guò)縫隙并沿著出液孔1-2流入量杯6內(nèi)，通過(guò)量杯6對(duì)泄漏的液體進(jìn)行定時(shí)收集計(jì)量。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種專用“雙作用柱塞栗”，可輸送油、水等不同類別的液體，工作壓力可達(dá)lOMpa，滿足了不同壓力、不同介質(zhì)的流體在平行平板縫隙間泄漏的定量測(cè)量;其不僅實(shí)現(xiàn)了在一套裝置上可做不同縫隙大小的液體泄漏實(shí)驗(yàn)的功能，而且實(shí)現(xiàn)了在一套裝置上可做不同介質(zhì)、不同粘度液體的泄漏實(shí)驗(yàn)的功能。
[0029]如圖1所示的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括雙頭螺柱9、鎖緊螺母10和調(diào)節(jié)螺母11，所述的雙頭螺柱9設(shè)置有四個(gè)，所述的頂板2上開(kāi)設(shè)有與四個(gè)雙頭螺柱9相匹配的四個(gè)通孔，所述的四個(gè)通孔位于動(dòng)板3的正上方，所述的四個(gè)雙頭螺柱9的下端分別穿過(guò)相對(duì)應(yīng)的四個(gè)通孔連接在動(dòng)板3的頂部，所述的四個(gè)雙頭螺柱9的上端都連接有鎖緊螺母10和調(diào)節(jié)螺母11，所述的鎖緊螺母10與頂板2的底面相接觸，所述的調(diào)節(jié)螺母11與頂板2的頂面相接觸，所述的雙頭