高地三维应力液压伺服装置设计（附Solidworks模型、CAD图纸）

摘要

本文旨在设计一种高地三维应力液压伺服装置，以满足特定环境下的高精度和高稳定性需求。首先调查研究了相关实验装置，用于研究地应力的装置主要为真三轴试验机，该仪器能够比较真实的模拟岩石在地下所受的三维应力状态。基于调查得到的资料，本文根据地应力的基本原理设计了一种仿真三轴试验仪。根据地应力组成的基本原理，本文设计的装置需要对岩石提供X、Y、Z轴三个方向相互正交的主应力，同时还要确保在挤压过程中岩石不会偏离原位，因此需要增加限位结构用来限制与固定岩石的位置。
地应力装置的主体是由六块刚板围成的正方体，刚板之间采用螺栓连结。在这个正方体的下、右、后三面分别安装了三个液压缸。负责模拟三个方向的水平主应力最大、水平主应力最小、垂直主应力最小的液压缸，分别在 X、Y、Z 轴提供三个方向的压力。
本文主要取得的研究成果为：
1、完成了地应力装置的整体设计，通过Solidworks完成了装置强度校核；
2、概述了液压泵站的工作原理，深入比较了电机浸油式液压泵站与干式液压泵站的差异，并指出了液压泵站设计中的关键问题。
3、使用博途软件完成了控制电路的设计与仿真。
该研究不仅为高地三维应力液压伺服装置的设计提供了理论基础和实践指导，同时也为相关领域的液压技术发展和应用提供了新的思路和方法。通过本研究，期望能够推动液压伺服技术在高地三维应力等极端环境下的应用与发展。
关键词：地应力伺服装置；液压系统；液压泵站；液压缸；PLC

1 绪论 1
1.1研究目的及意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1地应力装置研究现状 2
1.2.2相关地应力伺服装置 3
1.3 液压站的工作原理 5
1.4 电机浸油式液压泵站和干式液压泵站的区别 5
1.5 液压泵站设计中的几个关键问题 7
1.6 液压系统的基本组成及原理 8
1.7 本文的主要工作内容 8
2 总体方案设计 9
2.1系统分析 9
2.2强度校核 9
2.2.1 推板强度校核 9
2.2.2 壳体强度校核 12
2.3液压原理图设计 14
2.4 测速装置的设计方案 15
2.5 电机浸油泵站的工作原理 18
3 浸油式液压泵站选型计算 19
3.1 电机的选型计算 19
3.2 管路计算 19
4关键零部件设计与校核 20
4.1 液压缸的计算校核 20
4.1.1 缸筒厚度校核 20
4.1.2 活塞的拉压强度校核 22
4.1.3 导向套长度校核 22
4.1.4 缸头厚度校核 23
4.2 辅助元件选型 23
5 控制电路的设计 23
5.1 PLC相比单片机的优点 23
5.2 博途的介绍 24
5.3 控制电路的设计 24
5.4 控制电路的仿真 28
6 结论 31
谢辞 33
参考文献 34