标准规范下载简介：

内容预览由机器从pdf转换为word，准确率92%以上，供参考

GB／T 41980.1-2022 液压传动 系统和元件中压力波动的测定*法 第1部分：液压泵（精密法）.pdf

应使用波尔登管式压力表。压力表应安装在与进口接头相同的高度处，否则应校准压力表的

出口管路应如图3所示，其功能试验段由基准管、连接管、两个加载阀、延长管、安全阀（直动式溢流 阀）和过渡接头连接组成。管路应使用管夹固定

连接泵出口和基准管的过渡接头的内径应等于基准管的内径，任何点的误差不能超过10%。布置 过渡接头的目的是防止形成气穴，基准管的安装*向应与泵出口*向一致。

基准管应是均匀的、刚性直金属管。基准管的内径应不小于泵出口直径的80%且不大于120% 基准管的支撑应使管道振动最小。基准管的长度（特别是两个压力传感器之间的距离)L，应根据泵激 频率来设置。系列试验涉及泵激频率范围时，应根据测试中的最大的频率来选择长度。例如，假设测试 的频率范围约为200Hz～3500Hz,基准管的最佳长度约为150mm。基准管（和延长管)长度的选择 见附录A。

2022年《应急管理部****留言回复汇总》第三版（85页）.pdfGB/T 41980.1—2022

连接管是安装在基准管后面的管道，以消除加载阀孔口附近产生的湍流对压力波动（见图A. 的影响。连接管的长度应在200mm～300mm。

延长管是安装在加载阀1和加载阀2之间的管道，通过系统1和系统2的切换（见图A.1)，改变基 准管中的流体振动模式。系列试验涉及泵激频率范围时，管道长度应根据该系列的最大泵激频率来选 择（例如，假定测试的频率范围为200Hz～3500Hz，延长管的最佳长度L.约为150mm）。假设延长 管的长度不直接影响8.3中源流量脉动Q，和8.4中源阻抗Z、的计算。延长管长度的选择见附录A。 为了根据系统1和系统2改变基准管中的流体振动模式，可使用具有合适容积的压力容器代替延 长管。在这种情况下，从第8章开始的测试程序保持不变。 注：正确的做法是将延长管安装在加载阀1后*，将加载阀2完全打开以进行系统1的测试，加载阀1完全打开以 进行系统2的测试。

7.7.1动态压力传感器

为了测量压力波动，将两个动态压力传感器安装在连接基准管两端的过渡接头上。传感器的 应使其隔膜与过渡接头内孔的内壁齐平。动态压力传感器应能精确测量泵驱动轴频率至少10kH 皮动。两个动态压力传感器之间的基准管的部分构成测量部分，对驻波进行分析。在这种测试 中，从泵壳出口端到压力传感器（长度10mm～15mm）的部分被认为是泵内通道的一部分。

7.7.2静态压力传感器

平均出口压力，在加载阀1之前的过渡接头上安装

在加载阀2的出口管路上安装针阀型背压阀，以防止加载

测试回路应有一个安全阀（特别是直动式溢流阀），以保护测试设备和人员免受极端管路压力的影 响。安全阀应尽可能靠近测试管路，以尽量减少分支回路的相互影响，最好安装在加载阀1之前的过渡 接头上，设置压力应至少比平均测试压力高20%。 双压力/双系统法的液压测试回路和测量系统的示意图见图4

双压力/双系统法液压试验回路和测量系统的布量

开始测试前，需要在两个加载阀打开的情况下将泵运行足够的时间，以排除系统中的空气。分别调 节电机调速装置、加载阀1/加载阀2和冷却器，使泵的转速、平均出口压力和油温满足试验条件要求。 本*法假定基准管中所测流体中的声速已知。基准管内的声速使用附录A中的*法确定。

8.2压力波动的频率分析

压力波动的频率分析应按照以下步骤进行。 ? 1 首先，通过调节加载阀1使平均出口压力为预定值后，系统1的两个压力波动信号P。（t)和p (t)，以大于10.24kHz的采样频率同时采样。 应在足够长的时间内对压力波动信号进行采样，以提供所需的频率分辨率。 b）通过调节加载阀2使平均出口压力到预定值后，系统2中的两个压力波动信号p。（t）和 pi(t)，使用和a)相同*式同时采样。 c) 通过离散傅里叶变换计算压力波动的谐波分量值P。、P，、P和P1，泵激频率的谐波分量记录 到10倍频程或3.5kHz（以较低者为准)。确定每个谐波的幅值峰值和相位或其实部和虚部。 舍弃高于10倍频程或3.5kHz的谐波（以较低者为准）。 分析中广泛使用了复数，压力波动的谐波分量用复数表示的形式如下： Po:=Re(Po.i)+jIm(P.i)

8.3标准诺顿模型中源流量脉动0.的评

原流量脉动的第i次谐波分量Q，用公式（1)计算：

GB/T 41980.1—2022

其中，基准管的特征阻抗Z。和波动传播系数β，由公式（A.3)和公式（A.4)给出。 Q，的谐波幅值|Q和相位值Q由公式（2）和公式（3）计算：

应注意确保相位位于正确的象限。

8.4标准诺顿模型中源阻抗Z，的评估

源阻抗的第i次谐波分量Z用公式（4)计算：

Q∣=√{Re（Q）}²+{Im（Q）}²

（Po.P.i）sin(βL) =Re(Z）+jIm（Z）

在公式（1)和公式（4)中使用的测试回路，安装后基准管总长度L，的精度为士0.5mm。 注：公式(1)和公式（4)的推导过程在附录A中作了详细说明。 Z.的谐波幅值|Z和相位的值Z可由公式(5)和公式（6)计算：

|Z|=√{Re（Z）}²+{Im（Z;）}2 Z=（180/π）×arctan{Im（Z）/Re(Z）)

假定泵内通道等效为一根均匀管路，具有与基准管相同的特征阻抗Z。，通过公式（7），使用测 泵源流量脉动Q，和源阻抗Z.计算修正模型中流量脉动的谐波分量Q.*：

Re(Qi )+jIm(Qi

注1：公式（7)的推导过程在附录A中作了详细说明。修正模型中的流量脉动可仅通过包含Q.和Z，的测量值计 算，不需要其他数学过程。 注2：公式(7)适用于所有类型的液压泵，泵内通道中装有控制元件（如流量控制阀)的液压泵除外（如汽车动力转向 泵)。 Q，的第i次谐波幅值|Q：和相位值Q可由公式（8）和公式（9)分别计算：

Q,=√{Re[Q]}²+{Im[Q]}² Q..·=（180/x)×arctan(Im(Q..*）/Re(Q..·）}..…. （9

修正模型中近似通近源流量脉动Q，的时域波形q.（t）·可以通过相对相位下的各正弦分量 十算，见公式（10）。为完成源流量脉动波形的重建，需要源流量脉动的幅值和相位值。

q(t)=∑1Q*|cos(2πft+i) ·..............10

GB/T 41980.1—2022

fi 泵激频率的第i次谐波频率，单位为赫兹（Hz) 时间，单位为秒(s)； 业 等于Qi

高阻抗压力波动的谐波幅值|Pb|是由测量的源流量脉动值Q，和源阻抗Z，通过公式（11

注：公式(11)的推导过程在附录A中作了详细说明。 每种工况下，平均高阻抗压力波动幅值的总均*根值Pb.RMs，使用从f到f1o或3.5kHz（以较低 者为准）泵激频率的整数倍谐波，通过公式（12)计算：

9.1通用信息和测试信息

Pb*+Pb.2+Pb+·+Pb. Pb,RMS|= 2

下列测试结果以表格（数值型数据）或图表的形式给出： a）标准诺顿模型中的源流量脉动的谐波幅值Q..和相位值/Q..，压力波动的单次谐波直到第 10次谐波或3.5kHz，取较低者（类似于表B.3）； b）标准诺顿模型中源流量脉动Q，的幅值和相位谱，压力波动的单次谐波直到第10次谐波或 3.5kHz，取较低者（示例见图B.1)； c）标准诺顿模型中源阻抗的谐波幅值|Z..和相位值/Z，i，压力波动的单次谐波直到第10次 谐波或3.5kHz，取较低者（类似于表B.3)； d）标准诺顿模型中源阻抗Z，的幅值和相位谱，压力波动的单次谐波直到第10次谐波或 3.5kHz，取较低者（示例见图B.2）； e）修正模型中源流量脉动的谐波幅值Q.和相位值Qs:，压力波动的单次谐波直到第10 次谐波或3.5kHz，取较低者（类似于表B.3）； f）修正模型中源流量脉动Q。·的幅值和相位谱，压力波动的单次谐波直到第10次谐波或 3.5kHz，取较低者（示例见图B.3）； g）修正模型中源流量脉动的时域波形q.(t)·，用于表示两个压力波动周期(示例见图B.4)； h）高阻抗压力波动的谐波幅值|Pb..1，压力波动的单次谐波，直到第10次谐波或3.5kHz,取较 低者（类似于表B.3)； i） 高阻抗压力波动的谐波幅值|P.1，压力波动的单次谐波，直到第10次谐波或3.5kHz，取较 低者（示例见图B.5)； j）平均高阻抗压力波动幅值的总均*根Pb.RMs，从f1到f1o或者3.5kHz,取较低者（类似于表 B.3)。

GB/T 41980.1—2022

当选择遵守本文件时，宜在测试报告、目录和销售资料中使用以下说明： “压力波动测试*法符合GB/T41980.1一2022《液压传动系统和元件中压力波动的测定* 第1部分：液压泵（精密法）》”

GB/T 41980.1—2022

41980.1泵源流量脉动和阻抗测试程序的*法和

如图A.1所示，以一个简单液压回路为例，包括一个被试泵，一个给定长度为L，的刚性管（基准 管)，一个连接管（对于系统1长度为L。，对于系统2长度为L。十L。)和一个加载阀。在这样一个回路 中，系统2的长度为L。的延长管用于改变基准管中流体波动模式（即驻波的模式)。P。、Q。和P1、Q1 为对应系统1中的x=1和x=L，的位置处的压力波动和流量脉动，P、Q和P1、Qi为对应系统2中 的压力波动和流量脉动，Q。和Q的表示见公式（A.1)和公式（A.2）。

特征阻抗Z.、基准管的波动传播系数β和表示非定常黏性摩擦影响的复数系数（∞），分别由公式 （A.3）~公式（A.5）计算：

pcE(w) Z。= πr? (） β= C (∈)≈1+ √2ra 十 2r

W 压力波动的角频率； V 测试流体的运动黏度； r。一基准管的内径。 将泵的波动源建模为一个具有分流阻抗的非理想流量源，如图1a)所示，公式（A.6)和公式（A.7)可 由泵出口（即r=0处）的流量连续性原理推导：

如果压力波动P。、P、P和P的相位都是基于泵轴的相同角度基准位置测量的，则公式（A.6)中 的泵源流量脉动Q，等于公式（A.7）中的Q，即：

因此，在这些前提条件下，可从公式（A.1)～公式（A.8)导出用于评估源流量脉动Q，和源阻抗 式：

GB/T 41980.12022

Re[Z]+jIm[Z

Re[Z..]+jIm[Z]

从公式（A.9)和公式（A.10)可以看出，在评估Q，和Z，的计算中，除基准管外，加载阀的特性 直的特性都不包括在内。也就是说，加载阀仅用于改变平均出口压力，延长管仅用于改变基准管中 技模式。

标引序号说明： 基准管； 连接管（连接管和延长管）； 加载阀

图A. 双压力/双系统 ”藏压回路的说明

因此，谐波X（k）的幅值|X（k）和相位值X（k）可分别由公式（A.13)和公式（A.14)计算：

GB/T 41980.1—2022

X(k）|=√[Re{X(k)}]²+[Im{X(k）}]² X(k)=(180/π)×arctan[Im{X(k）}/Re{X(k）}]

注1：考虑到泵转速的设定精度（即泵激频率的设定误差)以及上述频率分辨率，有可能考虑到在压力波动的预期 第n次谐波频率附近X(k)的最大值对应于第n次谐波幅值。 注2：在使用普通分析记录仪的情况下，所需的泵速设定精度（即泵颜）不像使用商用FFT分析仪那样严格（频率分 辨率通常为12.5Hz，因为采样时间长度通常设置为0.08s)，并且约士1%的设置精度就足够。

A.3确定基准管和延长管的长度

*法1： 测试液压流体中的声速值c。和测试流体质量密度p可以从流体制造商获得。测试流体 可根据使用基准管的弹性进行校正：

(D:+h)p .................（...15 c3 十 Eh

测试流体的质量密度； E 一杨氏模量； D：一一内径； H一一基准管的壁厚。 如果测试流体中的声速值c。无法从流体制造商获得，那么可使用体积弹性模量B和测试流体的 质量密度来估算：

A.5泵源流量脉动的相关理论

设P。和Q。为基准管初始位置（即在泵出口处）产生的压力波动和流量脉动。在图1a)所示的标准

诺顿模型下，可以得到下列连续性*程：

设[T]表示泵内通道的传递矩阵：

GB/T 41980.12022

[T11 T12 T21 T22

修正模型中的流量脉动与Q，、P。、Q。之间的关系可利用矩阵计算得到： Q：=T2P。+T22Qo *............(A19) 由于泵内通道末端的流量脉动被假定为0，在标准诺顿模型中，P。和Q。之间的关系可表示为：

0=T2P。+T22Q

Q 泵内通道的流量脉动。 标准诺顿模型中的源阻抗被定义为压力波动P。与泵内通道的流量脉动Q。负值的比值

从公式（A.20)和公式（A.21)某施工项目采暖工程施工组织设计，可推出Z，： Z，=T22/T21或T22=T2Z

将T22代人公式（A.19)，得：

结合公式（A.17)和公式（A.23)可以得到：

结合公式（A.17)和公式（A.23)可以得到： Q=T2Z.Q

Q: =Tnz,(2 +Q。)

假定泵内通道等效为一根均匀管路中国农村调研干部培训*外脚手架搭设及拆除施工*案，具有与基准管相同的特征阻抗Z，则下列关于传递矩阵 的*程应满足

式（A.22）、公式（A.25）～公式（A.27），可以得出：