作者：谭洪辉^1,2, 徐立^1,2, 陶泽成³

作者单位：1. 广东省现代几何与力学计量技术重点实验室, 广东 广州 510405;
2. 广东省计量科学研究院, 广东 广州 510405;
3. 昆山市创新科技检测仪器有限公司, 江苏 昆山 215300

关键词：大力值;帕斯卡原理;静压润滑;液压放大;力标准机

摘要：

针对液压式大力值标准装置中油缸与活塞间的润滑问题，应用静压润滑技术研制一台最大输出力值为10 MN、准确度等级为0.05级的液压放大式力标准机。通过在力标准机主油缸及测力油缸中均采用基于静压润滑技术的静压缸塞装置，利用油液的湿摩擦大幅减小油缸与活塞间的摩擦阻力；同时通过防过冲装置的设计，解决静压缸塞系统内，当一端加载时另一端缸塞发生过冲的现象。试验结果表明，基于静压润滑技术的液压放大式力标准机具有良好的力值重复性及输出稳定性，同时其方位误差和示值误差均达到设计要求。对静压润滑技术及防过冲装置在大力值标准装置中的应用具有参考价值。

10 MN hydraulic amplifier force standard machine based on Pascal principle
TAN Honghui^1,2, XU Li^1,2, TAO Zecheng³
1. Guangdong Provincial Key Laboratory of Modern Geometric and Mechanical Metrology Technology,Guangzhou 510405, China;
2. Guangdong Provincial Institute of Metrology, Guangzhou 510405, China;
3. Kunshan Innovation Testing Instruments Co.,Ltd., Kunshan 215300, China
Abstract: Based on the hydrostatic lubrication technology, the Hydraulic amplifier force standard machine with output force 10 MN and the accuracy 0.05 level was made to solve the lubrication between the cylinder and the piston device. The hydrostatic lubrication technology would be used in the main cylinder and force cylinder to decrease sharply the friction. The anti-overshoot device would be designed to solve the overshoot when the force was loading. Results show that the force value repeatability and output stability of hydraulic amplifier force standard machine based on the no-damping static pressure lubrication technology were very well. Meanwhile, its azimuth error and indication error have reached the design requirements. It has reference value for the application of the hydrostatic lubrication technology and anti-overshoot device in the force standard machine.
Keywords: large force value;Pascal principle;hydrostatic lubrication;hydraulic amplifier;force standard machine
2019, 45(3):89-94  收稿日期: 2018-01-15;收到修改稿日期: 2018-02-20
基金项目: 广东省质量技术监督局科技项目（2013CJ02）
作者简介: 谭洪辉(1965-),男,广东广州市人,高级工程师,主要从事力学计量与测试研究工作
参考文献
[1] HAYASHI T, KATASE Y, MAEJIMA H, et al. Variable speed control of hydraulically driven weight stacks in a 540 kN force standard machine[C]//Sice Conference 2010, Proceedings of. IEEE, 2010:3165-3168.
[2] SINNA A A, PARK Y K, et al. The influence of loading frame stiffness on loadcell-deadweight force machine interaction[J]. Measurement, 2009:830-835
[3] JAIN S K, KUMAR H, TITUS S S K, et al. Metrological characterization of the new 1 MN force standard machine of NPL India[J]. Measurement, 2012, 45(3):590-596
[4] 梁伟, 杨晓翔, 姚进辉, 等. 叠加式力标准装置系统误差修正研究[J]. 仪器仪表学报, 2016, 37(11):2473-2481
[5] 唐纯谦, 高富荣, 陈明华, 等. 3MN叠加式力标准机的研制[J]. 中国测试, 2008, 34(2):13-15
[6] 胡刚. 静压技术在液压式测力机上的应用[J]. 现代测量与实验室管理, 2000(3):7-11
[7] 唐纯谦. 力值计量标准现状及研究进展[J]. 中国测试, 2009, 35(3):11-16
[8] 蔡正平, 施昌彦. 20 MN液压式力基准机的特点和应用[J]. 自动化仪表, 1993(10):17-19
[9] 施昌彦, 李振民. 用于20 MN基准测力机的新型静压润滑缸塞系统[J]. 计量学报, 1994(3):181-187
[10] 蔡正平. 回顾世界领先水平的"20 MN(2000 tf)标准测力机"研制经过[J]. 中国计量, 2014(2):56-60
[11] 徐长举. 1MN静重式力标准机大型结构件力学性能的分析[D]. 长春:吉林大学, 2012.
[12] 施昌彦, 李振民. 20 MN标准测力机的特点、试验研究和性能评定[C]//海峡两岸计量科技学术研讨会, 1997.
[13] 谭洪辉, 陶泽成, 黄振宇, 等. 一种大放大比推力装置:CN 103630294 A[P]. 2014.
[14] 张智敏, 张伟, 李楠. JJG1117-2015《液压式力标准机检定规程》解读[J]. 中国计量, 2016, 55(4):122-123