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ZLD-Y53K型電液伺服測試試驗臺
- 液壓伺服控制技術(shù)是隨著液壓傳動技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用而發(fā)展起 來的的新型液壓控制技術(shù)。其控制精度和響應(yīng)的快速性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的液壓傳動，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛采用。在液壓技術(shù)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，伺服閥的靜態(tài)、動態(tài) 性能測試能夠讓學(xué)生直觀的了解伺服系統(tǒng)核心元件的性能和主要參數(shù)。我單位設(shè)計開發(fā)的電液伺服測試試驗臺可以滿足高等院校、職業(yè)院校的實驗教學(xué)及科研開發(fā)要 求。并可以根據(jù)現(xiàn)場的實際需要經(jīng)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(nèi)容：
掌握實驗的基本技能，進(jìn)一步了解機電一體 化技術(shù)及計算機輔助測試即CAT技術(shù)的應(yīng)用，提高學(xué)生測試技能和動手能力。了解電液伺服閥的靜態(tài)特性和動態(tài)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(tǒng)(開環(huán)、閉環(huán))在正弦輸入和階躍輸入時的響應(yīng)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(dá)到對比例閥的認(rèn)識及應(yīng)用。
二、電液伺服測試試驗臺的實驗標(biāo)準(zhǔn)：
2.1、機械電子工業(yè)部1989年發(fā)布、實施的JB/JQ20233-88《電液伺服閥試驗方法》；
2.2、航空工業(yè)部1987年發(fā)布的HB5610《電液流量伺服閥通用技術(shù)條件》；
2.3、國家標(biāo)準(zhǔn)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(shù)參數(shù)：
系統(tǒng)額定工作壓力：10Mpa；單泵6.67L/min—單電機1.5KW (進(jìn)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(tǒng)的閉環(huán)控制實驗、伺服系統(tǒng)的開環(huán)控制實驗（階躍信號響應(yīng)、正弦信號響應(yīng)）等實驗項目
3.2、采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)采集、實驗數(shù)據(jù)分析處理、激勵信號發(fā)生、等功能，要求軟硬件齊全、界面友好。數(shù)據(jù)采集板卡采用32通道模擬輸入、16通道數(shù)字輸入和12路模擬輸出。
3.3、靜態(tài)流量測量精度<2%，動態(tài)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(yè)控制計算機是整個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的核心。為適應(yīng)高速采集運算、海量存儲的現(xiàn)代計算機發(fā)展趨勢，可配置一臺基于PIV架構(gòu)的計算 機：945GZ主板/E2180（酷睿 雙核2.0G）1G DDRII533/集成顯卡、網(wǎng)卡、聲卡/160G SATA/防水抗菌鍵盤/光電鼠標(biāo)/17寸液晶/三年有限保修三年上門/硬盤保護/DOS系統(tǒng)/一鍵恢復(fù)；打印機（彩色噴墨，分辨 率：5760×1400dpi，打印內(nèi)存：標(biāo)配內(nèi)存：48MB；最大內(nèi)存：256MB，接口類型：USB2.0）、顯示器和PLC控制器（8位數(shù)字量輸 入，6位數(shù)字量輸出，工作電源：24VDC/4.5A
3.5、軟件開放良好性好，提供進(jìn)行二次開發(fā)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(shè)計：
電 液伺服閥的靜態(tài)特性包括壓力增益特性、空載流量特性、壓力流量特性、內(nèi)部泄漏特性等。實驗中應(yīng)該測量的參數(shù)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(tài)特性通常用它的頻率特性或階躍響應(yīng)特性來表示。實驗借助無載缸完成電液伺服閥的動態(tài)特性的測試。實驗應(yīng)該測量的參數(shù)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(shù)據(jù)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(shù)的顯示面板，根據(jù)人機工程學(xué)原理，儀表柜設(shè)計成立式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝高精度儀表及放大器組件，為保證儀表供電穩(wěn)定，儀表柜中安裝高質(zhì)量穩(wěn)壓 電源及安全保護電路。工控機是整個系統(tǒng)的控制核心，內(nèi)部安裝高精度數(shù)據(jù)采集卡及標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸出單元，它可對整個系統(tǒng)實現(xiàn)CAT，并通過I/O電路對液壓系 統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)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(xiàn)實時數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)處理和表格曲線打印輸出。
五、液壓系統(tǒng)設(shè)計：
5.1、系統(tǒng)構(gòu)成：
動靜態(tài)特性試驗采用同一試驗臺。在測試靜態(tài)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(tài)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(jìn)油口、兩個負(fù)載口安裝三個壓力傳感器,獲得壓力參數(shù)并變送輸出。在兩負(fù)載口之間設(shè)計一整流回路，并安裝渦輪流量計,得到控制 油路流量參數(shù)。比例節(jié)流閥同渦輪流量計串聯(lián)，通過改變節(jié)流閥節(jié)流口的大小，得到不同的負(fù)載壓力?；赜吐返牧髁總鞲衅骺蓽y系統(tǒng)的泄漏流量。測試動態(tài)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(guān)系數(shù)即可獲得伺服閥的輸出流量。
5.3、系統(tǒng)動態(tài)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(fù)運動時摩擦力不對稱等因素,當(dāng)系 統(tǒng)在正弦信號激勵下,活塞在作往復(fù)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(shù)據(jù)采集及工控部分設(shè)計：
CAT實驗臺的特點是全部試驗數(shù)據(jù)都是由計算機自動采集和處理的。試驗時，信號由相應(yīng)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(jìn)行放大、濾波轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行數(shù)字顯示，并通過相應(yīng)的接口電路傳輸給工控機，由測試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn) 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(xiàn)。
七、測試系統(tǒng)的特點：
（1）系統(tǒng)動靜態(tài)性能測試采用同一個實驗臺,通過相應(yīng)截止閥的開閉,實現(xiàn)動靜態(tài)性能試驗的切換
（2）全部實現(xiàn)計算機輔助測試及遠(yuǎn)程控制，軟件接口開放，可靈活擴展與升級
（3）系統(tǒng)加載采用比例節(jié)流閥,節(jié)省了人力和實驗時間,且實驗結(jié)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(chǎn)生,簡化了實驗設(shè)備(如超低頻信號發(fā)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(guī) 格 型 號 數(shù)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?zé)崽幚?/span> 1塊 自制 5 壓力回油分配器 100×100×80 方鋼高溫?zé)崽幚?/span> 1塊 自制 6 驅(qū)動電動機 采用銑鐵外殼運轉(zhuǎn)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(diào)整和流量調(diào)節(jié)裝置，壓力和流量可調(diào)整，側(cè)板采用液壓平衡 1只 臺灣神宇 9 進(jìn)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(fēng)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(wǎng)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(zhì)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(nèi)紅色標(biāo)簽分別顯示MPa值和psi值1只 臺灣神宇 19 多功能轉(zhuǎn)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(huán)<4%
額定電流Ｉn 10MA1只 中國航空伺服研究所 21 溢流閥 DBDH10P 板式結(jié)構(gòu) 口徑:10,壓力調(diào)節(jié)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10ＭＰa1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(biāo)準(zhǔn)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/h1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1Ａ2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(biāo)準(zhǔn)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(shù)據(jù)采集塊 16路單端模擬量輸入
2. 12位A/D轉(zhuǎn)換器，采樣速率可達(dá)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(shù)字量輸入及16路數(shù)字量輸出1塊 PCI1711 34 測試模塊總成 動態(tài)測試 1套 高精度 35 多功能轉(zhuǎn)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(zhǔn)
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(diào)，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≯10mV1塊 放大器MKZ801B 38 專用伺服通訊電纜 并聯(lián)連接方式，用入伺服閥與伺服控制之間聯(lián)接 1條 電纜線 39 專用穩(wěn)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：10×53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-19999-450002只 流量 43 信號轉(zhuǎn)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(nèi)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(jìn)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(nèi)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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