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單向交流液壓實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)及其實(shí)驗(yàn)方法_2

文檔序號(hào):8315773閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
伺服比例閥發(fā)出控制信號(hào),控制執(zhí)行器動(dòng)作,同時(shí)對(duì)多個(gè)負(fù)載缸同時(shí)進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn),執(zhí)行器及負(fù)載缸上的傳感器位置參數(shù)反饋給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
[0020]為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)載的實(shí)際工況相似性,研宄各種負(fù)載狀況下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,實(shí)驗(yàn)臺(tái)負(fù)載模擬由質(zhì)量塊,配合一個(gè)恒力加載液壓系統(tǒng)。加載采用兩種方式:1.軟加載,即在系統(tǒng)壓力很小時(shí)就加載,慢慢加大系統(tǒng)壓力使系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài);2.沖擊加載,即系統(tǒng)在工作壓力突然加載。沖擊加載時(shí),系統(tǒng)執(zhí)行器活塞桿向右運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)接觸負(fù)載缸的活塞桿,此時(shí)系統(tǒng)負(fù)載有質(zhì)量、阻尼和恒力,恒力由溢流閥調(diào)定,當(dāng)二者共同運(yùn)動(dòng)到最大振幅處后產(chǎn)生分離,執(zhí)行器的活塞桿自行返回,負(fù)載缸的壓力下降,壓力繼電器接通開(kāi)關(guān)閥(繼電器低壓接通),泵推動(dòng)負(fù)載缸又返回到行程開(kāi)關(guān)Is處,開(kāi)關(guān)閥斷開(kāi),如此反復(fù)周期。連接在計(jì)算機(jī)上的控制器向伺服比例閥送出正弦控制信號(hào),進(jìn)行軟加載實(shí)驗(yàn),獲取脈沖泵、執(zhí)行器和負(fù)載缸的壓力、位置參數(shù),通過(guò)此實(shí)驗(yàn),可對(duì)交流液壓系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)動(dòng)態(tài)性能實(shí)驗(yàn)研宄。同樣通過(guò)沖擊加載,可進(jìn)行單向交流液壓系統(tǒng)沖擊實(shí)驗(yàn),獲取性能參數(shù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研宄。實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用3排缸并行加載,可以同時(shí)進(jìn)行多缸性能實(shí)驗(yàn),并獲取單向交流液壓系統(tǒng)并行加載的性能參數(shù),研宄其運(yùn)動(dòng)機(jī)理。
[0021]實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)伺服比例閥2處于左位時(shí),變量泵I推動(dòng)脈沖泵3、4、5向右運(yùn)動(dòng),通過(guò)脈沖泵右腔內(nèi)的液體介質(zhì)進(jìn)而推動(dòng)液壓缸6、7、8同步向右運(yùn)動(dòng);當(dāng)伺服比例閥2控處于右位時(shí),此時(shí)脈沖泵的左腔接油箱,由于回程蓄能器的回程彈力推動(dòng)液壓缸向左運(yùn)動(dòng)(回程),進(jìn)而推動(dòng)脈沖泵回程,就這樣周而復(fù)始,管道1、I1、III中的封閉液體沿著管道做來(lái)回往復(fù)的交流運(yùn)動(dòng),通過(guò)正向的壓力流量波推動(dòng)執(zhí)行器和負(fù)載做功。負(fù)載單元加載位置為執(zhí)行器空載振動(dòng)的平衡位置。
[0022]本發(fā)明提供一種單向交流液壓實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法,所述方法包括以下步驟:
步驟一、將第一溢流閥全開(kāi),開(kāi)啟變量泵,調(diào)節(jié)第一溢流閥的壓力2Mpa,打開(kāi)第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,向回程蓄能器和補(bǔ)償蓄能器內(nèi)充液以預(yù)置壓力;
步驟二、將第一溢流閥全開(kāi),關(guān)閉第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,伺服比例閥右位接通,由回程蓄能器的壓力把執(zhí)行器和脈沖泵的活塞桿都推到初始位置;
步驟三、打開(kāi)定量泵,調(diào)節(jié)第二溢流閥的壓力為2Mpa,向負(fù)載缸充液,并使負(fù)載缸的活塞桿伸出到預(yù)定位置;
步驟四、由計(jì)算機(jī)向伺服比例閥發(fā)出預(yù)定頻率的電信號(hào),將第一溢流閥的壓力調(diào)定為2MPa,伺服比例閥左位接通,推動(dòng)脈沖泵向右運(yùn)動(dòng),通過(guò)管路1、I1、III中液體介質(zhì)進(jìn)而推動(dòng)執(zhí)行器同步向右運(yùn)動(dòng);
步驟五、三個(gè)液壓缸的活塞桿向右運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)接觸負(fù)載缸的活塞桿,此時(shí)系統(tǒng)負(fù)載有質(zhì)量、阻尼和恒力,恒力由第一溢流閥和第二溢流閥調(diào)定,當(dāng)二者共同運(yùn)動(dòng)到最大振幅處后產(chǎn)生分離,將第一溢流閥全開(kāi),關(guān)閉第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,伺服比例閥右位接通,由回程蓄能器的壓力推動(dòng)執(zhí)行器和脈沖泵的活塞桿返回,負(fù)載缸的壓力下降,將開(kāi)關(guān)閥的右位接通,定量泵推動(dòng)負(fù)載缸回程到初始位置,然后將開(kāi)關(guān)閥斷開(kāi),完成模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)壓力傳感器及位移傳感器采集數(shù)據(jù),位置傳感器的作用主要是采集位置信號(hào)并且通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)焦I(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行伺服比例閥的控制。
[0023] 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備完畢,通過(guò)伺服控制閥產(chǎn)生交流正弦脈動(dòng)信號(hào),模擬多種交流液壓工況及交流液壓流量波傳遞能量的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),采集數(shù)據(jù),進(jìn)行性能分析。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單向交流液壓實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng),其特征在于它主要包括交流系統(tǒng)和模擬負(fù)載系統(tǒng)構(gòu)成,交流系統(tǒng)包括變量泵(I )、伺服比例閥(2)、脈沖泵組和執(zhí)行器組,所述伺服比例閥(2 )設(shè)置于變量泵(I)的出油口和脈沖泵組的左腔之間,所述變量泵(I)和伺服比例閥(2 )之間通過(guò)第一溢流閥(9)與油箱相連,脈沖泵組的右腔與執(zhí)行器組的進(jìn)油口相連,在執(zhí)行器組的進(jìn)油口處均連接有補(bǔ)償蓄能器,補(bǔ)償蓄能器的一路通過(guò)第一節(jié)流閥(13)與變量泵(I)相連,另一路與執(zhí)行器組的進(jìn)油口相連,執(zhí)行器組的出油口通過(guò)第二節(jié)流閥(14)與變量泵(I)相連,在執(zhí)行器組的出油口與變量泵(I)的油路上連接有回程蓄能器(15); 所述模擬負(fù)載系統(tǒng)包括定量泵(16)、第二溢流閥(17)和模擬執(zhí)行器組,模擬執(zhí)行器組的進(jìn)油口與定量泵(16)之間設(shè)置有第二節(jié)流閥(21),在所述定量泵(16)與第二節(jié)流閥(21)之間設(shè)置有第二溢流閥(22),在所述第二溢流閥(22)與定量泵(16)之間設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單向交流液壓實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng),其特征在于在所述脈沖泵組的進(jìn)油口和出油口以及執(zhí)行器組的出油口均安裝有壓力傳感器,在所述執(zhí)行器組的活塞桿上安裝有位移傳感器,所述伺服比例閥(2)、壓力傳感器和位移傳感器均與一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連。
3.一種如權(quán)利要求2所述的單向交流液壓實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法,其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟一、將第一溢流閥全開(kāi),開(kāi)啟變量泵,調(diào)節(jié)第一溢流閥的預(yù)設(shè)壓力,打開(kāi)第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,向回程蓄能器和補(bǔ)償蓄能器內(nèi)充液以預(yù)置壓力; 步驟二、將第一溢流閥全開(kāi),關(guān)閉第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,伺服比例閥右位接通,由回程蓄能器的壓力把執(zhí)行器組和脈沖泵組的活塞桿都推到初始位置; 步驟三、打開(kāi)定量泵,調(diào)節(jié)第二溢流閥的壓力為步驟一中第一溢流閥的預(yù)設(shè)壓力,向模擬執(zhí)行器組充液,使模擬執(zhí)行器組的活塞桿伸出到預(yù)定位置; 步驟四、向伺服比例閥發(fā)出預(yù)定頻率的電信號(hào),將第一溢流閥的壓力調(diào)定為步驟一中的預(yù)設(shè)壓力,伺服比例閥左位接通,推動(dòng)脈沖泵組向右運(yùn)動(dòng),進(jìn)而推動(dòng)執(zhí)行器組同步向右運(yùn)動(dòng); 步驟五、當(dāng)執(zhí)行器組和模擬執(zhí)行器組共同運(yùn)動(dòng)到最大振幅處后產(chǎn)生分離,將第一溢流閥全開(kāi),關(guān)閉第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,伺服比例閥右位接通,由回程蓄能器的壓力推動(dòng)執(zhí)行器和脈沖泵的活塞桿返回,負(fù)載缸的壓力下降,將開(kāi)關(guān)閥的右位接通,定量泵推動(dòng)負(fù)載缸回程到初始位置,然后將開(kāi)關(guān)閥斷開(kāi),完成模擬實(shí)驗(yàn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單向交流液壓實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)及其實(shí)驗(yàn)方法,主要包括交流系統(tǒng)和模擬負(fù)載系統(tǒng)構(gòu)成,交流系統(tǒng)包括變量泵、伺服比例閥、脈沖泵組和執(zhí)行器組,所述伺服比例閥設(shè)置于變量泵的出油口和脈沖泵組的左腔之間,所述變量泵和伺服比例閥之間通過(guò)第一溢流閥與油箱相連,脈沖泵組的右腔與執(zhí)行器組的進(jìn)油口相連,執(zhí)行器組的出油口通過(guò)第二節(jié)流閥與變量泵相連;所述模擬負(fù)載系統(tǒng)包括定量泵、第二溢流閥和模擬執(zhí)行器組。本發(fā)明可以準(zhǔn)確而有方向的深入探究交流液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)理論,為創(chuàng)新和優(yōu)化交流液壓系統(tǒng),開(kāi)拓交流液壓新的應(yīng)用領(lǐng)域以及實(shí)際工程提供有力的技術(shù)支持。
【IPC分類】F15B19-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104632786
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510056628
【發(fā)明人】趙靜一, 張春輝, 郭銳, 康紹鵬, 周愛(ài)斌, 張鐵建, 張嵐
【申請(qǐng)人】江蘇海鵬特種車輛有限公司, 燕山大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日
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