ICS 23.100.10 CCS J 20
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41980.1-2022
液压传动 系统和元件中
压力波动的测定方法第1部分：液压泵（精密法）
Hydraulicfluidpower-Determinationmethodofpressure
ripplelevelsgeneratedinsystemsandcomponents-
Part 1:Hydraulic pumps(precise method)
(ISO 10767-1:2015,Hydraulic fluid power-Determination of pressure ripplelevels generated in systems andcomponents-Part1:Method for determining source flow ripple and source impedance of pumps,MOD)
2022-10-12发布
2022-10-12实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41980.1—2022
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4
1
仪表 5 泵的安装 6 测试条件和设置
3
试验台 8 测试程序 9 测试报告 10标注说明(符合本文件) 附录A（资料性） 双压力/双系统方法附录B（规范性） 测试表格参考文献
L
8
10 11 12
17
22 GB/T41980.1—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41980《液压传动系统和元件中压力波动的测定方法》的第1部分。GB/T41980 已经发布了以下部分：
一第1部分：液压泵（精密法）；
第2部分：液压泵（简化法）。
-
本文件修改采用ISO10767-1：2015《液压传动系统和元件中压力波动的测定 第1部分：确定泵的源流量脉动和源阻抗的方法》。
本文件与ISO10767-1：2015的技术差异及其原因如下：
-用规范性引用的GB/T17446替换了ISO5598（见第3章），以适应我国的技术条件，增加可操作性；
一一将“仪器不需要响应稳态压力”更改为“仪器不应受到稳态压力的影响”（见4.2），表述更准确；
将测量驱动电机转速的磁隙检测器更改为传感器（见6.4、图4），以适应我国的技术条件；增加了“管路应使用管夹固定”（见7.6.1)，以适应我国的技术条件；将动态压力测量要求使用压电式压力传感器更改为动态压力传感器，将静态压力测量要求使用压阻式压力传感器或应变式压力传感器更改为静态压力传感器，均不限制压力传感器原理（见7.7），以适应我国的技术条件；更改了双压力/双系统法液压试验回路和测量系统图及说明（见图4），以适应我国的技术条件。
-
本文件做了下列编辑性改动：
为与现有标准协调，将标准名称改为《液压传动系统和元件中压力波动的测定方法第1部分：液压泵（精密法）》；将图2按照GB/T786.12021进行了重新绘制（见7.1）；调整了附录编号及排序；将附录B中压力单位bar更改为MPa；
一
将表B.1中“见第9章”更改为“见第10章”。
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国液压气动标准化技术委员会(SAC/TC3)归口。 本文件起草单位：燕山大学、浙江大学、合肥海源机械有限公司、厦门大学、北京华德液压工业集团
有限责任公司、太重集团榆次液压工业有限公司、湖南维尔力德科技有限公司、上海秋林机械有限公司、 青岛力克川液压机械有限公司、太原科技大学、上海工程技术大学、佛山市永恒液压机械有限公司、广东天恒液压机械有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司。
本文件主要起草人：蔡伟、赵静一、徐兵、沈四海、侯亮、叶绍干、杨广文、赵立全、杨慧杰、张红良、 王金铂、安高成、王兆强、谢建华、张祝福、曹巧会、罗经。
I GB/T 41980.1—2022
引言
GB/T41980《液压传动系统和元件中压力波动的测定方法》旨在规范液压系统和元件中压力波动的测定方法，由三个部分构成。
—-第1部分：液压泵（精密法）。目的是确定测量容积式液压泵的源流量脉动和源阻抗的测试
程序。 一第2部分：液压泵（简化法）。目的是确定测量容积式液压泵精度要求不高情况下的测试程序。
第3部分：液压马达。目的是确定稳态工况下液压马达的测试程序。 如果液压泵的源流量脉动和源阻抗已知，液压系统中泵产生的压力波动就可以通过使用系统部件
的已知谐波传播特性进行模拟计算。本文件通过建立液压泵源流量脉动和源特征阻抗的测量流程，为低噪声液压系统的设计提供帮助。
由于液压泵的源流量脉动和源阻抗对于低噪声泵和液压系统的设计极为重要，ISO10767-1：1996 中提出使用“二次源法”测量，在该测试程序中，使用一个确定的二次脉动源在测试系统中产生较大脉动，但需要使用复杂的测试系统和信号处理技术，实施相对困难，仅有提案国英国采用。因此 ISO10767-1：2015采用Weddfelt和Kojima提出的方法，仅基于被试泵测量压力波动，简化测试系统和信号处理方法，并可以达到较高精度，附录A中给出了本方法的理论基础。
I GB/T 41980.1—2022
液压传动系统和元件中
压力波动的测定方法第1部分：液压泵（精密法）
1范围
本文件确立了一个容积式液压泵的源流量脉动和源阻抗的测试程序。 本文件适用于稳态条件下，泵激频率在50Hz～400Hz的范围内的所有类型和尺寸规格的容积
式泵。
本文件以计算高阻抗压力波动作为示例。测试程序的方法和理论基础解释在附录A中给出。测试程序称为双压力/双系统方法。评级如下：
a)i 超过10个单独的泵激频率谐波的源流量脉动（标准诺顿模型中）幅值（m"/s）和相位（°）； b） 超过10个单独的泵激频率谐波的源流量脉动（修正模型中）幅值（m"/s）、相位（°)和时域波形； c) 超过10个单独的泵激频率谐波的源阻抗幅值（N·s/m）和相位（°）； d) 超过10个单独的泵激频率谐波的高阻抗压力波动（MPa），压力波动谐波f1～f1。的均方根平
均值。
2规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T17446流体传动系统及元件词汇（GB/T17446—2012，ISO5598：2008，IDT）
3术语和定义
GB/T17446界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
源流量脉动 hsourceflowripple 泵内产生的流量脉动分量（与连接回路的特性无关）。 注1：由于泵源流量脉动存在两个定义，因此需要区别使用：
一标准诺顿模型中的源流量脉动，Qs是假定在泵出口处产生的源流量脉动，如图1a)所示；修正模型中的源流量脉动，Q:是假定在出口管路末端内部的源流量脉动，如图1b)所示。
注2：根据泵的尺寸和结构、流体的物理性质和操作条件，由计算机模拟计算得出的理论泵源流量脉动与修正模型
中的泵流量脉动Qs相当。
1 GB/T 41980.1—2022
1
Z
3
a) 标准诺顿模型
3
b) 修正模型
标引序号说明： 1 泵内通道； 2——出口管路；一泵出口。
3
图1 泵波动源建模
3.2
流量脉动 flow ripple 源流量脉动(3.1)与系统相互作用引起的液压流体流量的脉动分量。
3.3
压力波动 pressure ripple 源流量脉动(3.1)与系统相互作用引起的液压流体压力的波动分量。
3.4
高阻抗压力波动 blocked acoustic pressure ripple 负载阻抗(3.5)无限大时，泵出口产生的压力波动（3.3)。
3.5
阻抗 impedance 液压系统给定点在给定频率下的压力波动(3.3)和流量脉动(3.2)的复数比。
3.6
源阻抗 source impedance 泵出口的阻抗（3.5)。
3.7
谐波 harmonic 在泵激频率（3.8)整数倍时出现的压力波动(3.3)或流量脉动（3.2)的正弦分量。 注：谐波可用其幅值和相位或实部和虚部来表示，在本文件中，实部和虚部用于计算。
3.8
泵激频率 pumping frequency 轴旋转频率（3.9)和该轴上泵送单元（如柱塞、叶片等)数量相乘得出的频率。 注：用赫兹(Hz)表示。
3.9
轴旋转频率 shaft rotational frequency 由轴旋转速度（每分钟转数)除以60得出的频率（单位为赫兹）。
2 GB/T41980.1—2022
注：由于条款中的计算均采用国际单位制进行，所有变量和常数均以国际标准单位表示，报告最终结果除外。
4仪表
4.1音 静态测量
仪器用于测量以下参数： a) 轴转速； b）平均压力； c）平均出口流量； d）流体温度。 测试精度应符合表1的规定。 注：百分比限值是被测量数值的值，而不是仪器的最大测量值或最大读数。
表1允许的静态测量误差
平均压力
平均流量
轴旋转频率
温度 ℃ ±2.0
% ±0.5
% ±2.0
% ±2.0
4.2 动态测量
用于测量压力波动的仪器应具有以下特性： a）频宽f≥30kHz; b） 线性度L≤士1%。 仪器不应受到稳态压力的影响。使用高通滤波器滤除任何稳态信号分量可能有利，但不应在泵激
频率引人超过1%的幅值误差或2°的相位误差。 4.3压力波动的频率分析
由于压力波动的谐波分量可能超过3.5kHz，应使用合适的仪器测量压力波动的谐波幅值和相位（或其实部和虚部）。仪器应能够同时获取两个压力传感器的压力波动。系统1和系统2（见附录A)的两个压力波动信号，应在仪器中采用从泵轴上的固定参考位置获得的外部信号触发进行采样。
仪器在50Hz～4000Hz的频率范围内测量谐波时，应具有以下精度和分辨率： a） 幅值士1%； b） 相位士1° c) 频率士0.5%。 使用通用型分析记录仪通过后处理计算机计算时域数据的离散傅里叶变换（DFT)进行频谱分析。
附录A包含了该频率分析方法的说明。
注：为提高傅里叶变换的准确性，需微调泵速，使较高（例如，第10次)谐波幅值的峰值几乎出现在泵激频率的较高
（例如，第10次）谐波频率处（即，如果f;=225Hz，f1o=2.25kHz)。
5泵的安装
5.1通则
泵应按制造商推荐以及泵的振动响应最小化的方式进行安装。
3 GB/T 41980.1—2022
5.2 驱动器振动
电动机和相关的驱动联轴器不应在泵轴中产生扭转振动。如有必要，泵和驱动单元应相互隔离，以消除电动机振动产生的影响。 5.3 基准信号
基准信号是一个和泵轴旋转有关的信号，作为测量的基本要素之一，本文件包含了获取方法。基准信号应是泵轴每转一圈发生的电脉冲，并且具有边界清楚的上升沿和下降沿。该信号可用作分析记录仪的外部触发信号以及轴旋转速度的测量。
6测试条件和设置
6.1通则
泵轴转速、平均出口压力和流体温度均设置为所需测试条件的值。每次测试中，测试条件应符合表2的规定。
表 2 测试条件允许的变化范围
允许的变化范围
测试参数平均流量平均压力轴转速温度
±2.0% ±2.0% ±0.5% ±2.0 ℃
6.2 平均流量
平均流量通过安装在加载阀2（参见图2～图4)的出口管路上的容积式流量计测量。 6.3 平均出口压力
平均出口压力通过安装在加载阀1(参见图2～图4)前过渡接头中的压力传感器测量。 6.4 4泵轴转速
泵轴转速由安装在泵轴上的转速传感器测量。 6.5 流体温度
流体的温度应为在泵进口处测得的温度。 6.6 流体性质
试验流体的密度、黏度和体积模量应符合表3规定的精度。 注：百分比限值是估计值与实际值的误差。
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