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  • ZLD-Y53K型電液伺服測試試驗臺


  •   液壓伺服控制技術是隨著液壓傳動技術發展和應用而發展起 來的的新型液壓控制技術。其控制精度和響應的快速性遠遠高于普通的液壓傳動,在現代工業生產中被廣泛采用。在液壓技術實驗教學環節中,伺服閥的靜態、動態 性能測試能夠讓學生直觀的了解伺服系統核心元件的性能和主要參數。我單位設計開發的電液伺服測試試驗臺可以滿足高等院校、職業院校的實驗教學及科研開發要 求。并可以根據現場的實際需要經升級后增加新的實驗項目,具有良好的可擴展性。
    一、電液伺服測試試驗臺的實驗內容:
      掌握實驗的基本技能,進一步了解機電一體 化技術及計算機輔助測試即CAT技術的應用,提高學生測試技能和動手能力。了解電液伺服閥的靜態特性和動態特性,并掌握其性能測試的實驗分析方法。了解電 液伺服閥控液壓缸系統(開環、閉環)在正弦輸入和階躍輸入時的響應特性,加深對反饋控制的理解。增加了比例溢流閥、比例電磁換向閥,通過專用的比例電路控 制比例閥,達到對比例閥的認識及應用。
    二、電液伺服測試試驗臺的實驗標準:
    2.1、機械電子工業部1989年發布、實施的JB/JQ20233-88《電液伺服閥試驗方法》;
    2.2、航空工業部1987年發布的HB5610《電液流量伺服閥通用技術條件》;
    2.3、國家標準GB/T15623-1995《電液伺服閥試驗方法》。
    三、電液伺服測試試驗臺的主要技術參數:
    系統額定工作壓力:10Mpa;單泵6.67L/min—單電機1.5KW (進口件) 共2套;泵源AC 380V;控制電壓:DC24V;組合方式搭接。
    3.1、能夠完成伺服閥的特性實驗、伺服系統的閉環控制實驗、伺服系統的開環控制實驗(階躍信號響應、正弦信號響應)等實驗項目
    3.2、采用數據采集系統,可進行實驗數據采集、實驗數據分析處理、激勵信號發生、等功能,要求軟硬件齊全、界面友好。數據采集板卡采用32通道模擬輸入、16通道數字輸入和12路模擬輸出。
    3.3、靜態流量測量精度<2%,動態流量測量頻帶寬度>100Hz,壓力測量精度<2%,壓力測量頻帶寬度>100Hz。
    3.4、工控機配置:(工業控制計算機是整個數據采集與處理系統的核心。為適應高速采集運算、海量存儲的現代計算機發展趨勢,可配置一臺基于PIV架構的計算 機:945GZ主板/E2180(酷睿 雙核2.0G)1G DDRII533/集成顯卡、網卡、聲卡/160G SATA/防水抗菌鍵盤/光電鼠標/17寸液晶/三年有限保修三年上門/硬盤保護/DOS系統/一鍵恢復;打印機(彩色噴墨,分辨 率:5760×1400dpi,打印內存:標配內存:48MB;最大內存:256MB,接口類型:USB2.0)、顯示器和PLC控制器(8位數字量輸 入,6位數字量輸出,工作電源:24VDC/4.5A
    3.5、軟件開放良好性好,提供進行二次開發的程序接口。
    3.6、泵站額定流量:6.67L/min;
    四、
    電液伺服測試試驗臺的整體設計:
    電 液伺服閥的靜態特性包括壓力增益特性、空載流量特性、壓力流量特性、內部泄漏特性等。實驗中應該測量的參數有:控制流量Q 、供油壓力ps、回油壓力pt、控制口壓力pa 、pb 等。電液伺服閥的動態特性通常用它的頻率特性或階躍響應特性來表示。實驗借助無載缸完成電液伺服閥的動態特性的測試。實驗應該測量的參數有無載缸的位移s 等。
    本實驗臺由液壓站、電控部分、立式儀表柜以及數據采集工控等四部分組成。電控部分主要是液壓站供電的控制柜,可集成在液壓站前面板上。儀表柜 是液壓站工作參數的顯示面板,根據人機工程學原理,儀表柜設計成立式結構,內部安裝高精度儀表及放大器組件,為保證儀表供電穩定,儀表柜中安裝高質量穩壓 電源及安全保護電路。工控機是整個系統的控制核心,內部安裝高精度數據采集卡及標準模擬量輸出單元,它可對整個系統實現CAT,并通過I/O電路對液壓系 統進行遠端控制。工控機配備液晶顯示單元及激光打印輸出單元,可實現實時數據顯示及數據處理和表格曲線打印輸出。
    五、液壓系統設計:
    5.1、系統構成:
      動靜態特性試驗采用同一試驗臺。在測試靜態特性時,通過安裝在液壓缸油路上的截止閥來阻斷通往液壓缸的油路。動態特性測試時則只打開到液壓油缸的通路。
      硬件配置方面:在電液伺服閥的進油口、兩個負載口安裝三個壓力傳感器,獲得壓力參數并變送輸出。在兩負載口之間設計一整流回路,并安裝渦輪流量計,得到控制 油路流量參數。比例節流閥同渦輪流量計串聯,通過改變節流閥節流口的大小,得到不同的負載壓力。回油路的流量傳感器可測系統的泄漏流量。測試動態特性時, 由于液壓油缸的速度與閥輸出的空載流量成正比,在活塞桿上加裝速度傳感器,測量速度值乘以相關系數即可獲得伺服閥的輸出流量。
    5.3、系統動態缸的定中:
      由于被試伺服閥具有原始零偏、液壓油缸由于加工和裝配時的公差配合等原因造成油缸兩腔泄漏不一致,活塞與缸筒之間在左右往復運動時摩擦力不對稱等因素,當系 統在正弦信號激勵下,活塞在作往復運動時會逐漸偏離其原始中立位置。因此在活塞桿另一端帶一只位移傳感器,其輸出信號反饋到伺服放大器的輸入端來糾正活塞 的偏移。
    六、數據采集及工控部分設計:
      CAT實驗臺的特點是全部試驗數據都是由計算機自動采集和處理的。試驗時,信號由相應的傳感器檢測, 先送至儀表柜上的二次儀表,二次儀表對傳感器信號進行放大、濾波轉換后,進行數字顯示,并通過相應的接口電路傳輸給工控機,由測試軟件進行數據處理,實現 存儲、顯示、報表、打印等功能。同時電磁閥特別是電液伺服閥的動作控制通過計算機用程序來實現。
    七、測試系統的特點:
    (1)系統動靜態性能測試采用同一個實驗臺,通過相應截止閥的開閉,實現動靜態性能試驗的切換
    (2)全部實現計算機輔助測試及遠程控制,軟件接口開放,可靈活擴展與升級
    (3)系統加載采用比例節流閥,節省了人力和實驗時間,且實驗結果精確。
    (4)所有實驗所需的輸入信號,均由計算機的虛擬信號源產生,簡化了實驗設備(如超低頻信號發生器、頻響分析儀等) 。
    (5)實驗過程中的壓力、流量、輸入電流等信號,均通過虛擬儀器的軟面板顯示,簡化了實驗儀表(如壓力表、流量表、電流表等) 。
    八、
    電液伺服測試試驗臺的配置清單:
    一、液壓實驗臺部分

    序號 名  稱 規 格 型 號 數量 備 注
    1 可移動式伺服液壓實驗臺 1350×750×850 4只2600N承載萬向滾輪,采用1mm-2mm厚度鋼壓制而成;亞光噴塑 1臺 自制
    2 可移動式電器柜 500×680×600 1個 自制
    3 可移動式電腦桌 500×720×600 1個 自制
    4 壓力出口分配器 100×100×80 方鋼高溫熱處理 1塊 自制
    5 壓力回油分配器 100×100×80 方鋼高溫熱處理 1塊 自制
    6 驅動電動機 采用銑鐵外殼運轉躁音低于50分貝,臥式 2個 臺灣神宇
    7 定量葉片泵 公稱排量8mL/r,容積效率 95% 1只 上海東方(可選)
    8 變量葉片泵 流量20L/min 壓力7MPa具有壓力調整和流量調節裝置,壓力和流量可調整,側板采用液壓平衡 1只 臺灣神宇
    9 進油高精度過濾器 過濾精度5u,自帶過載保護,報警 1個 黎明集團
    10 回油高精度過濾器 過濾精度5u,自帶過載保護,報警 1個 黎明集團
    11 風冷器 220V 50HZ 4”螺紋過渡 1個 臺灣神宇
    12 油箱 85L,3.5mm鋼板析邊制作,蓋邊8.0mm作支撐,表面噴塑,與實驗臺相匹配,美觀大方  1只 自制
    13 航空液壓油 10#航空液壓紅油 85升 上海
    14 空氣濾清器 活動網口徑φ32,過濾精度300目,通過流量大于20L/min 1只 臺灣神宇
    15 濾油器 MF-03過濾精度200目 2只 臺灣神宇
    16 油溫油面計 鍍銘鐵質外殼,最高使用溫度70°C 1只 臺灣神宇
    17 拷克 梅花旋扭 1只 臺灣神宇
    18 壓力表 10MPa 硅油耐震
    內紅色標簽分別顯示MPa值和psi值
    1只 臺灣神宇
    19 多功能轉換底板 130×100×25 鋁型材,用于伺服閥與電磁閥,清洗油路 1塊 自制
    20 伺服閥 FF102 供油壓力范圍 2-28MPa
    額定供油壓力21MPa 分辨率<1%
    零偏<_3% 滯環<4%
    額定電流In 10MA
    1只 中國航空伺服研究所
    21 溢流閥 DBDH10P 板式結構 口徑:10,壓力調節范圍:2-8MPa ,最大流量:100L/min ,最大壓力31.5MPa , 配置鋁安裝底座 1只 北京華德液壓元件
    制造有限公司
    22 直線缸 雙出桿式雙作用,左右各行程100mm
    帶行程撞塊,液壓徑直徑40/22mm
    額定壓力10MPa
    1只 液壓缸
    23 壓力傳感器 抗震型,0.5級精度,1-5V電信號輸出, 3只 上海
    24 流量傳感器 LWGY-10渦輪式流量傳感器,精度0.2,可4-20mA標準電流信號輸出,軸、軸承都采用硬合金材料,測量范圍
    0.1―0.6 M3/h
    1只 上海
    25 截止球閥 10通徑球閥,用來做開閉管路用 6只 上海
    26 囊式充液油箱 額定壓力10MPa,充液體積4L
    垂直立式安裝與泵組附近
    1只 寧波
    27 溫度顯示表頭 電接點式,精度等級1.5級,
    接點額定功率10VA,最高工作電壓:380V或220V 最高電流1A
    2只 浙江
    28 位移傳感器 316不透鋼(特殊定制)附在缸體 1只 位移傳感器
    29 溫度變送模塊 1-5V標準信號輸出 2只  
    30 計算機 945GZ主板/E2180(酷睿 雙核2.0G)1G DDRII533/ /160G SATA 1臺 清華同方或同等品牌
    (選配)
    31 顯示器 17寸液晶 1臺 清華同方或同等品牌
    (選配)
    32 打印機  噴墨打印機 1臺 愛普生(選配)
    33 總線數據采集塊 16路單端模擬量輸入
    2. 12位A/D轉換器,采樣速率可達100KHz
    3. 每個輸入通道的增益可編程
    4. 自動通道/增益掃描
    5. 卡上1K采樣FIFO緩沖器
    6. 2路12位模擬量輸出
    7. 16路數字量輸入及16路數字量輸出
    1塊 PCI1711
    34 測試模塊總成 動態測試 1套 高精度
    35 多功能轉換電路板 多功能DAS卡的20腳平板電纜連接器
    方便可靠的配線
    可與68腳的SCSI-II連接
    1塊 PLCD8710
    36 專用輸出線 重量240克
    帶SCSI-II 68針公接頭的雙屏蔽電纜
    絕緣半傾斜銅合金鍍金公接頭
    帶屏蔽線的34對雙絞銅線
    鋁/聚脂及辮狀銅雙屏蔽電纜
    P.V.C. 護套
    UL2464核準
    灰色
    1套 PCL1068
    37 伺服控制器 尺寸:160mm×130mm
    1)指令輸入:a、±10V電壓輸入;b、±5V電壓輸入;c、4-20mA電流輸入;d、反饋大信號輸入;e、反饋差動小信號輸
    2)輸出電流:±10mA
    3)勵振信號:300HZ方波幅值可調,出廠時幅值為零。
    4)通頻帶:≮1000HZ
    5)非線性度:≯1%
    6)放大器增益:電壓級K=0.5–5出廠時為2i/V級i/V=10mA/V
    7)供電電源:外部供給電源±15V200mA,紋波≯ 2mV+5V200mA紋波≯10mV
    1塊 放大器MKZ801B
    38 專用伺服通訊電纜 并聯連接方式,用入伺服閥與伺服控制之間聯接 1條 電纜線
    39 專用穩壓模塊 額定工作電壓:180—240V50H
    直流輸出電壓:24V5V15V
    輸出功率:50W
    體積:160mm×100mm×45mm
    工作溫度范圍:0-70度
    1塊 MKZ801
    40 電路分流器 3×15路 1個 端子排
    41 智能控制變送儀 工作電源:AC85-260
    基本誤差:0.2%
    采樣速謴:3次/秒
    觸點壽命:10×5
    3只 壓力
    42 流量運算儀 160mm×90mm
    工作溫度范圍:0-50度
    測量頻率范圍 0.1-25kHz,基本誤差小于0.01%,顯示范圍-19999-45000
    2只 流量
    43 信號轉換座 航空插座 9個 航空插座
    44 電器控制模塊 含三相四線漏電保護(輸出380V/220V)、啟動按鈕,停下按鈕,上電指示燈,可編程控制器輸入輸出、交流接器等 1套 HGG(海格)
    45 專用油管 1.5mm,內孔12mm 承壓范圍:0—21MPa,兩頭開35度喇吧口 1套 銅管
    46 專用接頭 A3材料,兩頭帶密封卡套 1套 帶進口密封圈
    47 活動扳手 6” 1把 上海滬工等
    48 活動扳手 10” 1把
    49 呆口扳手 17-19 1把
    50 內六角扳手 1.5mm – 10mm 1套
    51 螺絲刀 大小一字型 十字型共4把 1套
    52 尖嘴鉗 滬工 1把

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