一、选题背景
材料试验机大多数为通用的万能的材料试验机，而对于大多数建筑公司而言，用它来测量砌块材料的强度是一种资源浪费。因为一台万能的材料试验机往往价格比较昂贵，在对于只需要检测抗压和抗折强度的建筑砌块来说，若动用大量的资金去购置万能通用检测设备往往得不偿失。因此，花费少量的资金设计一台专用的小型建筑砌块试验机，只用来检测建筑砌块的抗压抗折强度，会在建筑行业中显得更加有针对性，更加的经济实用。而这样一台专用试验机的设计主要在于它的传动方式。众所周知，传动方式有机械传动、电传动以及液压传动等。而液压传动与传统的机械传动和电传动相比，它具有以下优点：可以方便地实现大范围内的无级调速；质量轻、体积小、惯性小、响应快；液压传动匀速平稳，负载变化时速度较稳定，并且具有良好的低速稳定性；借助于各种控制阀，可以实现过载自动保护；液压元件易于标准化，便于设计、制造和推广使用。综合考虑建筑砌块试验机的工作情况，发现液压传动系统的这些优点都可以一一满足，所以本课题的主要工作就在于针对性的设计一个液压传动系统用于建筑砌块试验机，使之能够完成建筑砌块的抗压和抗折试验，实现快速下行?加压?快速上行的工作循环。
本课题要求我们综合运用《液压传动》和《机械设计》等有关先修课程的理论知识和工程实际知识，通过液压功能原理及液压装置的设计实践，使我们所学的上述知识得到综合运用、巩固与扩展，培养理论联系实际的正确思想，培养我们分析和解决工程实际问题的设计计算能力。除此之外还可以使我们学会掌握根据设计题目收集有关设计资料（如图书、期刊、手册、专业标准和规范、产品样本、同类液压设备液压系统图及液压装置结构图纸）的一般方法及途径，提高我们自行阅读、分析和综合运用这些设计资料的能力，为以后独立从事液压传动设计及创新打下良好基础。
二、国内外现状
液压技术是一门年轻的学科，从18世纪流体力学两个重要方程（连续方程和伯努利方程）的建立为液压传动技术奠定下理论基础开始，距今为止也就300多年的历史。液压技术在国外的发展，也是从18世纪末期才真正的开始，最具有代表性的是英美两个国家。
首先是以英国为代表的科学家约瑟夫.布拉默在1796年发明了世界上第一台水压机，这台水压机用于羊毛、纺织原料的压紧和榨油，是液压技术应用于工业领域的起始标志。然而，由于电传动和发展和液压系统不能克服自身缺陷的问题导致液压技术的发展在国外停滞了近一个世纪的时间。辛亏英国的另外一名专家-阿姆斯特及时发明了重锤式蓄能器和多种液压机械及液压元件，并在压力机、起重机等重型设备上得到应用，这才再次推动了液压技术在国外的发展进程。1901年前后，液压技术应用于水轮机的调速器和大型阀的操纵装置，这是液压技术在国外的又一重大应用。
美国的科学家们也不甘示弱。美国工程师威廉姆斯和詹妮在1905-1908年，用了三年的时间发明了以油液为工作介质的柱塞式液压机械，这项发明克服了水介质润滑性差、易产生锈蚀的缺点，标志着液压传动的工作介质实现了从水到液压油的转换。很快首例以液压油为工作介质的液压传动装置在1906年用于海军战舰的炮塔俯仰装置。液压技术在美国得到迅猛的发展，海勒.肖和汉斯.托马分别在1910年和1922年先后设计出了以油液为工作介质的径向柱塞泵，并且汉斯.托马还在1936年研制出了平面配流的斜轴式轴向柱塞泵，将液压泵的工作压力提高了一大步。1936年，美国专家哈里.威克斯又发明出了先导式溢流阀。
国外液压技术发展最快的一段时间集中在在第二次世界大战结束以后，这是因为二战期间军事装备的迫切需要极大的促进了高压元器件的研制。期间的主要成果有：球面配流的Thoma泵（斜轴式柱塞泵）；琼.墨西埃研制的隔膜式气液蓄能器；1950年出现的快速响应的永磁力矩阀达；1958年由麻省理工学院的布莱克和李诗颖研制出的喷嘴挡板式电液伺服阀。到了上世纪六七十年代，国外的液压技术水平日臻完善，并广泛的应用于各行各业。近十年以来，人们对环境的保护日趋重视，西方国家又开始着力于以纯水为介质的液压技术的研究，并在中压液压系统中成功应用。
相比于国外，中国的液压技术从上世纪五十年代末才开始得到发展。80年代到90年代，国家对液压行业进行了重点改造，先后引进了多项国外技术，是我国液压行业的产品水平、产品开发水平和工艺装备水平有了大幅提高，尤其是80年代初中国学者路甬祥发明了电液比例技术和插装阀技术，这都标志着液压技术在我们中国取得了重大的突破。但是，不得不承认的是与国外先进水平相比还有很大的差距。主要表现在产品技术含量低，品种规格少，标准化程度低，通用性差，产品寿命短，可靠性差，质量不稳定，自我开发能力差，拥有自有知识产权的技术少；在一些新的应用领域，如航空航天、水下和海洋工程，微型机械装置及高温明火环境下所急需的一些特殊元件，研究甚少，甚至处于空白状态。迅速改变这种落后状况，是中国液压技术和工程界所面临的一项重要的任务和迫切使命。
当前液压技术向高压、高速、大功率、高效率、低噪音、高可靠性、高集成化方向发展并取得了重大的进展，同时在完善比例控制、伺服控制、数字控制和机电一体化方向也取得了许多重大成果。新材料、新介质方向的研究也为液压技术的发展和完善提供了新的动力。当前液压技术的发展主要集中在一下六个方面：
（1）发展集成、交合、小型化和轻量化液压元件。随着液压系统复杂化程度的提高，要求液压元件具有高可靠性、减少配管、节省安装空间、易维修等特点，必须发展上诉类型的液压元件。
（2）发展高性能的液压控制元件，适应机电一体化主机发展的需要。如开发低控功率阀门，研制适应野外条件的电液比例阀、高响应频率的电液伺服阀、低成本比例阀，以及不需要A/D和D/A转换、可直接与计算机接口的数字阀。
（3）以环境保护、安全和满足可持续发展为目标的绿色开发研究。如无污染的纯水液压技术及相关新材料、新工艺的开发和研究，降低元件和系统噪声，减少泄露和提高密封性能的应用研究。
（4）提高元件和系统的可靠性。
（5）以提高效率、降低能耗为目标的系统匹配设计理论、方法和计算机对液压系统进行自适应控制手段研究。
（6）技术标准化研究。设计的标准化、产品的规范化不但方便用户，也是行业发展所必须的。技术标准化的水平是行业技术发展水平的标志，在该方向，还有艰巨的工作。
三、主要内容
本课题主要工作在于建筑砌块试验机液压系统的设计，具体工作和主要解决的问题如下：
（1）试验机结构方案的确定；
（2）液压系统原理方案论证，拟定液压系统原理图，并提供液压系统原理图一张；
（3）液压系统主要液压元件的选择，设计与计算；
（4）液压缸及油箱设计装配图各一张（0号图纸），液压缸和油箱零件图若干张；
（5）设计说明书一份。
四、实施方案与进度计划
实施方案：（1）仔细阅读任务书，明确设计要求，进行工况分析；
（2）确定试验机的整体结构；
（3）确定液压系统的主要性能参数；
（4）拟定液压系统原理图；
（5）液压元件的选择和设计计算；
（6）验算液压系统的性能；
（7）液压缸和油箱的设计。
进度计划：（1）3-4周查阅、收集、整理相关资料和信息，撰写开题报告、文献综述和外文翻译。
（2）第5周液压系统设计，确定并绘制液压系统原理图。
（3）6-12周液压系统主要元件的选择、计算，绘制液压缸、油箱装配图和相关零件工作图。
（4）13-14周修改、完善设计，撰写设计说明书，准备答辩。
五、主要参考文献
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六、指导教师意见
指导教师：
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七、教学系审查意见
负 责 人：
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