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  • ZLD-Y53K型电液伺服测试试验台


  •   液压伺服控制技术是随着液压传动技术发展和应用而发展起 来的的新型液压控制技术。其控制精度和响应的快速性远远高于普通的液压传动,在现代工业生产中被广泛采用。在液压技术实验教学环节中,伺服阀的静态、动态 性能测试能够让学生直观的了解伺服系统核心元件的性能和主要参数。我单位设计开发的电液伺服测试试验台可以满足高等院校、职业院校的实验教学及科研开发要 求。并可以根据现场的实际需要经升级后增加新的实验项目,具有良好的可扩展性。
    一、电液伺服测试试验台的实验内容:
      掌握实验的基本技能,进一步了解机电一体 化技术及计算机辅助测试即CAT技术的应用,提高学生测试技能和动手能力。了解电液伺服阀的静态特性和动态特性,并掌握其性能测试的实验分析方法。了解电 液伺服阀控液压缸系统(开环、闭环)在正弦输入和阶跃输入时的响应特性,加深对反馈控制的理解。增加了比例溢流阀、比例电磁换向阀,通过专用的比例电路控 制比例阀,达到对比例阀的认识及应用。
    二、电液伺服测试试验台的实验标准:
    2.1、机械电子工业部1989年发布、实施的JB/JQ20233-88《电液伺服阀试验方法》;
    2.2、航空工业部1987年发布的HB5610《电液流量伺服阀通用技术条件》;
    2.3、国家标准GB/T15623-1995《电液伺服阀试验方法》。
    三、电液伺服测试试验台的主要技术参数:
    系统额定工作压力:10Mpa;单泵6.67L/min—单电机1.5KW (进口件) 共2套;泵源AC 380V;控制电压:DC24V;组合方式搭接。
    3.1、能够完成伺服阀的特性实验、伺服系统的闭环控制实验、伺服系统的开环控制实验(阶跃信号响应、正弦信号响应)等实验项目
    3.2、采用数据采集系统,可进行实验数据采集、实验数据分析处理、激励信号发生、等功能,要求软硬件齐全、界面友好。数据采集板卡采用32通道模拟输入、16通道数字输入和12路模拟输出。
    3.3、静态流量测量精度<2%,动态流量测量频带宽度>100Hz,压力测量精度<2%,压力测量频带宽度>100Hz。
    3.4、工控机配置:(工业控制计算机是整个数据采集与处理系统的核心。为适应高速采集运算、海量存储的现代计算机发展趋势,可配置一台基于PIV架构的计算 机:945GZ主板/E2180(酷睿 双核2.0G)1G DDRII533/集成显卡、网卡、声卡/160G SATA/防水抗菌键盘/光电鼠标/17寸液晶/三年有限保修三年上门/硬盘保护/DOS系统/一键恢复;打印机(彩色喷墨,分辨 率:5760×1400dpi,打印内存:标配内存:48MB;最大内存:256MB,接口类型:USB2.0)、显示器和PLC控制器(8位数字量输 入,6位数字量输出,工作电源:24VDC/4.5A
    3.5、软件开放良好性好,提供进行二次开发的程序接口。
    3.6、泵站额定流量:6.67L/min;
    四、
    电液伺服测试试验台的整体设计:
    电 液伺服阀的静态特性包括压力增益特性、空载流量特性、压力流量特性、内部泄漏特性等。实验中应该测量的参数有:控制流量Q 、供油压力ps、回油压力pt、控制口压力pa 、pb 等。电液伺服阀的动态特性通常用它的频率特性或阶跃响应特性来表示。实验借助无载缸完成电液伺服阀的动态特性的测试。实验应该测量的参数有无载缸的位移s 等。
    本实验台由液压站、电控部分、立式仪表柜以及数据采集工控等四部分组成。电控部分主要是液压站供电的控制柜,可集成在液压站前面板上。仪表柜 是液压站工作参数的显示面板,根据人机工程学原理,仪表柜设计成立式结构,内部安装高精度仪表及放大器组件,为保证仪表供电稳定,仪表柜中安装高质量稳压 电源及安全保护电路。工控机是整个系统的控制核心,内部安装高精度数据采集卡及标准模拟量输出单元,它可对整个系统实现CAT,并通过I/O电路对液压系 统进行远端控制。工控机配备液晶显示单元及激光打印输出单元,可实现实时数据显示及数据处理和表格曲线打印输出。
    五、液压系统设计:
    5.1、系统构成:
      动静态特性试验采用同一试验台。在测试静态特性时,通过安装在液压缸油路上的截止阀来阻断通往液压缸的油路。动态特性测试时则只打开到液压油缸的通路。
      硬件配置方面:在电液伺服阀的进油口、两个负载口安装三个压力传感器,获得压力参数并变送输出。在两负载口之间设计一整流回路,并安装涡轮流量计,得到控制 油路流量参数。比例节流阀同涡轮流量计串联,通过改变节流阀节流口的大小,得到不同的负载压力。回油路的流量传感器可测系统的泄漏流量。测试动态特性时, 由于液压油缸的速度与阀输出的空载流量成正比,在活塞杆上加装速度传感器,测量速度值乘以相关系数即可获得伺服阀的输出流量。
    5.3、系统动态缸的定中:
      由于被试伺服阀具有原始零偏、液压油缸由于加工和装配时的公差配合等原因造成油缸两腔泄漏不一致,活塞与缸筒之间在左右往复运动时摩擦力不对称等因素,当系 统在正弦信号激励下,活塞在作往复运动时会逐渐偏离其原始中立位置。因此在活塞杆另一端带一只位移传感器,其输出信号反馈到伺服放大器的输入端来纠正活塞 的偏移。
    六、数据采集及工控部分设计:
      CAT实验台的特点是全部试验数据都是由计算机自动采集和处理的。试验时,信号由相应的传感器检测, 先送至仪表柜上的二次仪表,二次仪表对传感器信号进行放大、滤波转换后,进行数字显示,并通过相应的接口电路传输给工控机,由测试软件进行数据处理,实现 存储、显示、报表、打印等功能。同时电磁阀特别是电液伺服阀的动作控制通过计算机用程序来实现。
    七、测试系统的特点:
    (1)系统动静态性能测试采用同一个实验台,通过相应截止阀的开闭,实现动静态性能试验的切换
    (2)全部实现计算机辅助测试及远程控制,软件接口开放,可灵活扩展与升级
    (3)系统加载采用比例节流阀,节省了人力和实验时间,且实验结果精确。
    (4)所有实验所需的输入信号,均由计算机的虚拟信号源产生,简化了实验设备(如超低频信号发生器、频响分析仪等) 。
    (5)实验过程中的压力、流量、输入电流等信号,均通过虚拟仪器的软面板显示,简化了实验仪表(如压力表、流量表、电流表等) 。
    八、
    电液伺服测试试验台的配置清单:
    一、液压实验台部分

    序号 名  称 规 格 型 号 数量 备 注
    1 可移动式伺服液压实验台 1350×750×850 4只2600N承载万向滚轮,采用1mm-2mm厚度钢压制而成;亚光喷塑 1台 自制
    2 可移动式电器柜 500×680×600 1个 自制
    3 可移动式电脑桌 500×720×600 1个 自制
    4 压力出口分配器 100×100×80 方钢高温热处理 1块 自制
    5 压力回油分配器 100×100×80 方钢高温热处理 1块 自制
    6 驱动电动机 采用铣铁外壳运转躁音低于50分贝,卧式 2个 台湾神宇
    7 定量叶片泵 公称排量8mL/r,容积效率 95% 1只 上海东方(可选)
    8 变量叶片泵 流量20L/min 压力7MPa具有压力调整和流量调节装置,压力和流量可调整,侧板采用液压平衡 1只 台湾神宇
    9 进油高精度过滤器 过滤精度5u,自带过载保护,报警 1个 黎明集团
    10 回油高精度过滤器 过滤精度5u,自带过载保护,报警 1个 黎明集团
    11 风冷器 220V 50HZ 4”螺纹过渡 1个 台湾神宇
    12 油箱 85L,3.5mm钢板析边制作,盖边8.0mm作支撑,表面喷塑,与实验台相匹配,美观大方  1只 自制
    13 航空液压油 10#航空液压红油 85升 上海
    14 空气滤清器 活动网口径φ32,过滤精度300目,通过流量大于20L/min 1只 台湾神宇
    15 滤油器 MF-03过滤精度200目 2只 台湾神宇
    16 油温油面计 镀铭铁质外壳,最高使用温度70°C 1只 台湾神宇
    17 拷克 梅花旋扭 1只 台湾神宇
    18 压力表 10MPa 硅油耐震
    内红色标签分别显示MPa值和psi值
    1只 台湾神宇
    19 多功能转换底板 130×100×25 铝型材,用于伺服阀与电磁阀,清洗油路 1块 自制
    20 伺服阀 FF102 供油压力范围 2-28MPa
    额定供油压力21MPa 分辨率<1%
    零偏<_3% 滞环<4%
    额定电流In 10MA
    1只 中国航空伺服研究所
    21 溢流阀 DBDH10P 板式结构 口径:10,压力调节范围:2-8MPa ,最大流量:100L/min ,最大压力31.5MPa , 配置铝安装底座 1只 北京华德液压元件
    制造开心飞鹰
    22 直线缸 双出杆式双作用,左右各行程100mm
    带行程撞块,液压径直径40/22mm
    额定压力10MPa
    1只 液压缸
    23 压力传感器 抗震型,0.5级精度,1-5V电信号输出, 3只 上海
    24 流量传感器 LWGY-10涡轮式流量传感器,精度0.2,可4-20mA标准电流信号输出,轴、轴承都采用硬合金材料,测量范围
    0.1―0.6 M3/h
    1只 上海
    25 截止球阀 10通径球阀,用来做开闭管路用 6只 上海
    26 囊式充液油箱 额定压力10MPa,充液体积4L
    垂直立式安装与泵组附近
    1只 宁波
    27 温度显示表头 电接点式,精度等级1.5级,
    接点额定功率10VA,最高工作电压:380V或220V 最高电流1A
    2只 浙江
    28 位移传感器 316不透钢(特殊定制)附在缸体 1只 位移传感器
    29 温度变送模块 1-5V标准信号输出 2只  
    30 计算机 945GZ主板/E2180(酷睿 双核2.0G)1G DDRII533/ /160G SATA 1台 清华同方或同等品牌
    (选配)
    31 显示器 17寸液晶 1台 清华同方或同等品牌
    (选配)
    32 打印机  喷墨打印机 1台 爱普生(选配)
    33 总线数据采集块 16路单端模拟量输入
    2. 12位A/D转换器,采样速率可达100KHz
    3. 每个输入通道的增益可编程
    4. 自动通道/增益扫描
    5. 卡上1K采样FIFO缓冲器
    6. 2路12位模拟量输出
    7. 16路数字量输入及16路数字量输出
    1块 PCI1711
    34 测试模块总成 动态测试 1套 高精度
    35 多功能转换电路板 多功能DAS卡的20脚平板电缆连接器
    方便可靠的配线
    可与68脚的SCSI-II连接
    1块 PLCD8710
    36 专用输出线 重量240克
    带SCSI-II 68针公接头的双屏蔽电缆
    绝缘半倾斜铜合金镀金公接头
    带屏蔽线的34对双绞铜线
    铝/聚脂及辫状铜双屏蔽电缆
    P.V.C. 护套
    UL2464核准
    灰色
    1套 PCL1068
    37 伺服控制器 尺寸:160mm×130mm
    1)指令输入:a、±10V电压输入;b、±5V电压输入;c、4-20mA电流输入;d、反馈大信号输入;e、反馈差动小信号输
    2)输出电流:±10mA
    3)励振信号:300HZ方波幅值可调,出厂时幅值为零。
    4)通频带:≮1000HZ
    5)非线性度:≯1%
    6)放大器增益:电压级K=0.5–5出厂时为2i/V级i/V=10mA/V
    7)供电电源:外部供给电源±15V200mA,纹波≯ 2mV+5V200mA纹波≯10mV
    1块 放大器MKZ801B
    38 专用伺服通讯电缆 并联连接方式,用入伺服阀与伺服控制之间联接 1条 电缆线
    39 专用稳压模块 额定工作电压:180—240V50H
    直流输出电压:24V5V15V
    输出功率:50W
    体积:160mm×100mm×45mm
    工作温度范围:0-70度
    1块 MKZ801
    40 电路分流器 3×15路 1个 端子排
    41 智能控制变送仪 工作电源:AC85-260
    基本误差:0.2%
    采样速謴:3次/秒
    触点寿命:10×5
    3只 压力
    42 流量运算仪 160mm×90mm
    工作温度范围:0-50度
    测量频率范围 0.1-25kHz,基本误差小于0.01%,显示范围-19999-45000
    2只 流量
    43 信号转换座 航空插座 9个 航空插座
    44 电器控制模块 含三相四线漏电保护(输出380V/220V)、启动按钮,停下按钮,上电指示灯,可编程控制器输入输出、交流接器等 1套 HGG(海格)
    45 专用油管 1.5mm,内孔12mm 承压范围:0—21MPa,两头开35度喇吧口 1套 铜管
    46 专用接头 A3材料,两头带密封卡套 1套 带进口密封圈
    47 活动扳手 6” 1把 上海沪工等
    48 活动扳手 10” 1把
    49 呆口扳手 17-19 1把
    50 内六角扳手 1.5mm – 10mm 1套
    51 螺丝刀 大小一字型 十字型共4把 1套
    52 尖嘴钳 沪工 1把

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