获取工件在不同喷油参数下冷却性能的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于获取工件在不同喷油参数下冷却性能的测试方法，尤其适用 于喷油角度、距离、流量、流速参数需要调节的情况下工件冷却性能的测试试验。
【背景技术】
[0002] 目前获取工件在不同喷油参数下冷却性能的测试试验分为参数控制和温度测量 两部分。参数控制方面，大多数试验采用喷油嘴固定方法进行试验，尚未有比较成熟的任意 角度、距离参数控制方法；温度测量方法分为直接测量法和间接测量法，直接测量法即热电 偶接触式测量；间接测量法为红外热像技术，红外热像测温设备价格昂贵，控制方法复杂； 必须需要专业人员才能对其进行测量。
[0003] 因此，目前尚缺乏一种低成本、简单方便、并且可W实现不同角度距离喷油参数控 审IJ，获取工件在不同喷油参数下冷却性能的测试方法。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题；针对获取工件在不同喷油参数下冷却性能问题，综合考 虑影响工件冷却性能的物理参数，利用平面S自由度机构对喷油参数进行调节，实现了任 意喷油角度和距离参数控制，利用伯努利方程找到喷油出口压力与速度的关系实现了喷油 出口速度控制，根据流量与出口面积、速度的关系实现了油液流量控制，得到了不同喷油参 数下工件冷却时的温度变化的数据，提供了一种简便、较精确的喷油参数改变情况下工件 冷却性能的测试方法，有效降低了获取工件在不同喷油参数下冷却性能的难度和成本。
[0005] 本发明的技术方案是；一种用于获取工件在不同喷油参数下冷却性能的测试方 法，其特征在于，该方法步骤如下：
[0006] 步骤（1)、利用平面S自由度机构实现喷油角度与距离调节；
[0007] 步骤（2)、通过改变压力与孔径调节喷油流量与速度；
[000引步骤（3)、均匀加热工件至预定温度，放入隔热套并固定于试验台；
[0009] 步骤（4)、用温度传感器测量工件在不同喷油参数下温度随时间的变化；
[0010] 步骤巧）、利用废液回收装置对喷出的润滑油进行回收再利用；
[0011] 步骤化）、对比各喷油参数下工件的温度变化，得到不同喷油参数下工件的冷却性 能。
[0012] 进一步的，所述步骤（1)中的平面S自由度机构能够实现沿X、y轴移动及A轴转 动，X轴为水平移动方向，y轴为垂直于X轴的竖直方向，A轴的旋转轴线垂直于y轴，具体 的，X轴的移动利用滑块在平板上的凹槽中的移动来实现，y轴的竖直杆位于X轴的滑块上， y轴上的移动利用y轴的竖直杆上的滑块实现，A轴的支杆与y轴的竖直杆上的滑块连接。
[0013] 进一步的，所述步骤（1)中的喷油角度与距离调节方法是；通过调节喷油口与工 件喷点沿X方向的水平距离1和沿y方向的竖直距离h，控制喷油口到工件喷点的距离入； 沿A轴转动喷油口调节喷油角度a。
[0014] 进一步的，所述步骤（2)中利用伯努利方程找到喷油出口压力与速度的关系w控 制出口速度，
[0015]
[0016] 式中P为油液压强；V为油液流速；P为润滑油密度；g为重力加速度；h为油液高 度；C为常量。
[0017] 进一步的，所述步骤（2)中的流量调节方式是通过流量与出口面积、速度的关系 控制流量，即按照公式q=S?V计算油液流量，式中q为流量；S为出口面积。
[001引进一步的，所述步骤（3)中的加热方式为水浴加热，水浴加热的优点在于温度可 控且加热后工件内部温度分布均匀。
[0019] 进一步的，所述步骤（3)中隔热套材料为泡沫板，隔离工件与试验台，减少热量损 耗，隔热效果好，并且能够排除其他因素的影响。
[0020] 进一步的，所述步骤（4)中的传感器在试件上的布置位置是工件底面，且位于工 件喷点的正下方，避免喷油过程中油液接触传感器，减小实验误差，传感器位置在工件底面 的中屯、位置。
[0021] 进一步的，所述步骤（4)中的测量是指：室温TO、润滑油温度T1、工件加热温度T、 喷点位置不变的情况下，测量不同喷油口到喷点距离A、喷油角度a、喷油流量q、喷油流 速V条件下工件温度随时间变化的值。
[0022] 进一步的，所述步骤巧）中的废液回收装置的收集方法是在试验台底部设置油 槽，并倾斜一定角度使油液集中，在试验台上放置防护罩防止油液飞瓣，将小型抽油累抽油 管放入油槽中，回油管放入喷油累，进行油液回收，油槽在工件底面下方的四周，W及防护 罩在工件底面侧方的四周。
[0023] 进一步的，所述步骤巧）中的废液回收装置的过滤方法是在小型抽油累抽油管口 包裹滤网，过滤废液中的杂质。
[0024]进一步的，所述步骤化）中进行对比是指将喷油口到工件喷点的距离A、喷油角 度a、喷油流量q、喷油流速V等参数改变的条件下工件冷却时的温度变化绘制成曲线进行 比较。
[0025] 本发明的原理：利用平面S自由度机构调节试验台工件喷点到喷油口的水平距离 1与竖直距离h，控制喷油口到工件喷点的直线距离A，调节喷油角度a，利用伯努利方程 找到喷油出口压力与速度的关系W控制出口速度V，根据流量与出口面积、速度的关系控制 流量q，利用温度传感器对不同喷油参数下工件表面温度进行测量，获取工件在不同喷油参 数下冷却性能。
[0026] 本发明与现有技术相比的有益效果是；首先，应用本发明不需要价格昂贵的测量 设备和专业的测量人员，有效降低了获取工件在不同喷油参数下冷却性能的成本；其次，目 前尚未有较成熟的任意角度、距离参数控制方法，应用本发明只需简单操作，即可实现喷油 角度参数调节，使得工件在不同喷油参数下的冷却性能获取更加简单方便。
【附图说明】
[0027] 图1为平面S自由度机构原理图。
[002引图2为隔热套与工件位置示意图，其中1为隔热套，2为工件。
[0029] 图3为传感器位置示意图，其中（a)为上视轴测图，图中1为隔热套，2为工件，A 为喷点；(b)为下视轴测图，图中1为隔热套，B为传感器布置位置。
[0030] 图4为油槽及防护罩示意图，其中1为隔热套，2为工件，3为油槽，4为防护罩，5 为抽油管进口。
[0031] 图5为不同喷油角度工件温度变化。
[0032] 图6为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图W及具体实施例进一步说明本发明。
[0034] 本发明一种用于获取工件在不同喷油参数下冷却性能的测试方法，其方法流程如 下：
[0035] (1)利用平面S自由度机构实现喷油角度与距离调节；
[0036] (2)通过改变压力与孔径调节喷油流量与速度；
[0037] (3)均匀加热工件至预定温度，放入隔热套并固定于试验台；
[003引 （4)用温度传感器测量工件在不同喷油参数下温度随时间的变化；
[0039](5)利用废液回收装置对喷出的润滑油进行回收再利用；
[0040] 做对比各喷油参数下工件的温度变化，得到不同喷油参数下工件的冷却性能。
[0041] 所述步骤（1)中的平面=自由度机构能够实现沿X、y轴移动及A轴转动，机构原 理图如图1所示。
[0042] 所述步骤（1)中的喷油角度与距离调节方法是；通过调节喷油口与工件喷点沿X 方向的水平距离1和沿y方向的竖直距离h，控制喷油口到工件喷点的距离A;沿A轴转动 喷油口调节喷油角度a。
[0043] 所述步骤（2)中利用伯努利方程找到喷油出口压力与速度的关系W控制出口速 度。
[0044]
[0045] 式中P为油液压强；V为油液流速；P为润滑油密度；g为重力加速度；h为油液高 度；C为常量。
[0046] 所述步骤（2)中的流量调节方式是通过流量与出口面积、速度的关系控制流量， 即按照公式q=S?V计算油液流量，式中q为流量；S为出口面积。
[0047] 所述步骤（3)中的加热方式为水浴加热，水浴加热的优点在于温度可控且加热后 工件内部温度分布均匀。
[0048] 所述步骤（3)中隔热套材料为泡沫板，隔离工件与试验台，减少热量损耗，隔热效 果好，并且能够排除其他因素的影响。
[0049] 所述步骤（4)中的传感器在试件上的布置位置是工件底面，且位于工件喷点的正 下方，避免喷油过程中油液接触传感器，减小实验误差，传感器位置如图3(a)、化）所示。其 中图3 (a)为上视轴测图，图中1为隔热套，2为工件，A为喷点；图3化）为下视轴测图，图中 1为隔热套，B为传感器布置位置。图3 (a)、化）说明传感器与工件及隔热套的相对位置关 系，且表明传感器位置位于工件表面喷点正下方。
[0050] 所述步骤（4)中的测量是指：室温TO、润滑油温度T1、工件加热温度T、喷点位置 不变的情况下，测量不同喷油口到喷点距离A、喷油角度a、喷油流量q、喷油流速V条件下 工件温度随时间变化的值。
[0051] 所述步骤巧）中的废液回收装置的收集方法是在试验台底部设置油槽，并倾斜一 定角度使油液集中，在试验台上放置防护罩防止油液飞瓣，将小型抽油累抽油管放入油槽 中，回油管放入喷油累，进行油液回收，油槽及防护罩如图4所示。
[0化2] 所述步骤巧）中的废液回收装置的过滤方法是在小型抽油累抽油管口包裹滤网， 过滤废