5.2系統(tǒng)動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力不對稱等因素,當(dāng)系統(tǒng)在正弦信號激勵(lì)下,活塞在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)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。
6、數(shù)據(jù)采集及工控部分設(shè)計(jì)
CAT實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)是全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)都是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集和處理的。試驗(yàn)時(shí)，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(jī)，由測試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、顯示、報(bào)表、打印等功能。同時(shí)電磁閥特別是電液伺服閥的動(dòng)作控制通過計(jì)算機(jī)用程序來實(shí)現(xiàn)。6.1 傳感器及二次儀表
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T15623－1995《電液伺服閥試驗(yàn)方法》的要求，在電液伺服閥的具體測試試驗(yàn)項(xiàng)目中，需要測量伺服閥的進(jìn)出口和兩個(gè)控制油口的油液壓力，進(jìn)出油口的油液溫度以及流量等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)液壓系統(tǒng)的油液壓力和流量條件選擇壓力、溫度、流量傳感器如下。并根據(jù)各種傳感器的便送輸出情況選擇二次儀表。并對傳感器和二次儀表的安裝和顯示等條件提出具體要求。
6.2 采集板卡和控制板卡
根據(jù)測試系統(tǒng)的系統(tǒng)功能和要求，整個(gè)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)以下功能：
1傳感器和二次儀表的測試數(shù)據(jù)的輸入
2根據(jù)測試試驗(yàn)項(xiàng)目的不同，控制相關(guān)電磁閥的開閉
3程序控制電液伺服閥的動(dòng)作和開度
傳感器采集的壓力、溫度、流量等測試數(shù)據(jù)經(jīng)過二次儀表便送輸出后，通過A/D板接口電路送至工控機(jī)，由軟件進(jìn)行處理。
電磁閥的開閉通過工控機(jī)輸出電平信號來控制，經(jīng)過放大后控制相關(guān)電磁閥的動(dòng)作。
電液伺服閥的動(dòng)作和開度通過程序手動(dòng)或者自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，將程序輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬量，輸出到電液伺服閥的放大線圈控制電液伺服閥的相關(guān)動(dòng)作。
7、測試軟件
為了使軟件界面更加友好、操作更加簡單，我們開發(fā)了全中文的基于Window2k和XP操作系統(tǒng)的測試軟件,界面美觀大方，提示信息及其幫助全部為中文，易于掌握，操作使用方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性和容錯(cuò)性好。為了便于維護(hù)和使用，軟件在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)采用了模塊化結(jié)構(gòu)以及分層菜單和容錯(cuò)技術(shù)。為提高數(shù)據(jù)采集的精度，程序中使用了多媒體定時(shí)器，采樣精度達(dá)到1ms。同時(shí)在軟件的編制中采用了多線程技術(shù)，采集、顯示和存儲(chǔ)分線程操作，提高采集和顯示的實(shí)時(shí)性，同時(shí)加速代碼執(zhí)行速度，節(jié)約系統(tǒng)資源。數(shù)據(jù)庫采用SQLSERVER2000便于數(shù)據(jù)的保存和查詢。
在主控模塊中，根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目及其擴(kuò)展功能來設(shè)計(jì)菜單，測試軟件的主要菜單內(nèi)容包括：文件、系統(tǒng)測試、報(bào)表管理、技術(shù)參數(shù)入庫、設(shè)置、工具和幫助等。對于每一個(gè)測試項(xiàng)目，通過點(diǎn)擊菜單或者界面上的相關(guān)按鍵，程序?qū)σ簤合到y(tǒng)的相關(guān)電磁閥和電控系統(tǒng)的加載裝置自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，只需要填寫試驗(yàn)的編號，手動(dòng)填寫其他相關(guān)參數(shù)，即可完成相關(guān)的試驗(yàn)，操作方便，易學(xué)易用。用戶也可在界面上手動(dòng)設(shè)置液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，進(jìn)行其他一系列擴(kuò)展試驗(yàn)，靈活性高。報(bào)表管理給用戶和數(shù)據(jù)庫之間建立了一個(gè)交互的平臺(tái)，可以輕松實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)試驗(yàn)圖線的查詢和打印。設(shè)置菜單為用戶提供了更加人性化的功能，如前端顯示、開機(jī)自動(dòng)運(yùn)行、顯示每日一貼、zui小化至任務(wù)欄等。工具菜單則可以使用戶在不退出檢測系統(tǒng)的情況下輕松調(diào)用計(jì)算器、記事本、畫圖板等常用工具。
8、測試方法
8.1靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)
8.1.1無載流量特性實(shí)驗(yàn)：
將節(jié)流閥的開口調(diào)節(jié)至zui大,此時(shí)可以看作油液無損失通過。輸入整個(gè)額定電流范圍電流，顯示試驗(yàn)曲線，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析，數(shù)字顯示出額定流量（正向與反向）、流量增益（正向與反向）、線性度（正向與反向）、不對稱度、滯環(huán)。
8.1.2壓力增益實(shí)驗(yàn)：
將節(jié)流閥的開口關(guān)死,實(shí)現(xiàn)負(fù)載的無窮大?？刂齐娏髟谡?fù)額定電流范圍變化，顯示兩控制油口的壓力變化情況。
8.1.3負(fù)載流量特性實(shí)驗(yàn)：
先調(diào)節(jié)溢流閥使壓力達(dá)到電液伺服閥的額定壓力。信號源產(chǎn)生0. 01Hz 的三角波,幅值由用戶輸入。此信號經(jīng)過伺服放大器驅(qū)動(dòng)放大后,送入電液伺服閥,計(jì)算機(jī)發(fā)出信號,通過比例放大器驅(qū)動(dòng)放大后,控制節(jié)流閥的開口,以實(shí)現(xiàn)測試系統(tǒng)的外負(fù)載。現(xiàn)場的壓力或流量信號由相應(yīng)的壓力傳感器和流量傳感器獲得,通過信號調(diào)理電路后,進(jìn)行A/ D 轉(zhuǎn)換,然后輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(傳感器的非線性校正、數(shù)字濾波、曲線擬合) 后,輸出實(shí)驗(yàn)曲線。
8.2動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)
8.2.1頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)（亦即動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)）：調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力至閥的額定壓力。虛擬儀器的信號源產(chǎn)生5－200Hz 的正弦掃頻信號,此信號經(jīng)過驅(qū)動(dòng)放大后,送入電液伺服閥,與此同時(shí),伺服閥的輸出流量,通過安裝在液壓油缸上的速度傳感器獲得,經(jīng)信號調(diào)理和A/ D 轉(zhuǎn)換后,輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對電液伺服閥的輸入信號和輸出信號進(jìn)行快速傅立葉變換,得到其幅值比和相位差,輸出波德圖。
自動(dòng)掃頻測試后，顯示出被試伺服閥頻率響應(yīng)波德圖，然后數(shù)字顯示幅頻寬（-3db）、相頻寬(-90º)。
8.2.2閥控液壓缸系統(tǒng)階躍響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)。
只打開接液壓缸的油路閥門，給伺服閥輸入系統(tǒng)在階躍輸入時(shí)的響應(yīng)特性等。
9、測試系統(tǒng)的特點(diǎn)
(1) 系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)性能測試采用同一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過相應(yīng)截止閥的開閉,實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜態(tài)性能試驗(yàn)的切換
(2)全部實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助測試及遠(yuǎn)程控制，軟件接口開放，可靈活擴(kuò)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(shí)驗(yàn)時(shí)間,且實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(4) 所有實(shí)驗(yàn)所需的輸入信號,均由計(jì)算機(jī)的虛擬信號源產(chǎn)生,簡化了實(shí)驗(yàn)設(shè)備(如超低頻信號發(fā)生器、頻響分析儀等) 。
(5) 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀表(如壓力表、流量表、電流表等) 。
二．基本回路實(shí)驗(yàn)部分
1. 常用液壓元件的性能測試
（1）、 液壓泵的特性測試；
（2）、 溢流閥的動(dòng)靜態(tài)特性測試；
（3）、 液壓缸的加載特性實(shí)驗(yàn)等性能測試；
（4）、 液壓馬達(dá)的性能測試；
(5) 、電磁比例閥的控制實(shí)驗(yàn)
2. 液壓基本回路實(shí)驗(yàn)
1）壓力控制回路：（單級、多級、變量泵的調(diào)壓回路）
2）減壓回路：（一級、二級減壓回路）
3）卸荷回路：（電磁閥、溢流閥的卸荷回路）
4）卸壓回路：（節(jié)流閥、溢流閥、順序閥的卸壓回路）
5）速度調(diào)節(jié)控制回路：（節(jié)流閥、調(diào)速閥、差動(dòng)回路）
6）單向同步回路：（節(jié)流閥、調(diào)速閥控制的同步回路）
7）方向控制回路：（二位四通換向閥換向回路．三位四通電磁換向回路）
8）鎖緊回路：（換向閥、單向閥、單雙液控單向閥的鎖緊回路）
9）順序回路：（順序閥、電氣行程開關(guān)、壓力繼電器的順序動(dòng)作回路）
1０）二次進(jìn)給回路（調(diào)速閥串、并聯(lián)的二次進(jìn)給回路）
3.可編程序控制器（PLC）電氣控制實(shí)驗(yàn)，機(jī)電液一體控制實(shí)驗(yàn)形式。
（1）、PLC的指令編程，梯形圖編程的學(xué)習(xí)
（2）、PLC編程軟件的學(xué)習(xí)及使用
（3）、PLC與計(jì)算機(jī)的通訊，在線調(diào)試、監(jiān)控
（4）、PLC對液壓傳動(dòng)控制的優(yōu)化
三．實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成
實(shí)驗(yàn)臺(tái)由實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)、液壓泵站、常用液壓元件、電氣控制單元、伺服測試部分，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等幾部分組成。
1. 實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)
實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)由金屬板材主體、鋁型材操作面板構(gòu)成。面板帶“T”溝槽形式的鋁合金型材結(jié)構(gòu)，可以方便、隨意地安裝液壓元件，搭接實(shí)驗(yàn)回路。
工作臺(tái)尺寸：長×寬×高=2000mm×750mm×1850mm (其包裝后約300kg)
2. 液壓泵站
系提供雙泵組額定工作壓力：25Mpa、７Mpa
(1).電機(jī)—泵裝置（2臺(tái)）
變量柱塞泵-電機(jī)
變量柱塞泵：單向，公稱排量17.8mL/r ，額定壓25Mpa
電機(jī)：三相交流電壓，轉(zhuǎn)速1450r/min；
變量葉片泵-電機(jī)
變量葉片泵：額定壓力7Mpa，公稱排量11mL/r
電機(jī)：三相交流電壓，轉(zhuǎn)速1450r/min；
⑵. 油箱：公稱容積150L；附有液位、油溫指示計(jì)，吸油、回油濾油器，安全閥等
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