高压伺服控制脉冲试验台液压系统设计
《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》范文
《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展,对各种材料和设备的性能测试要求越来越高。
其中,压力脉冲试验是评估材料和设备在高压、高频率等复杂环境下的性能表现的重要手段。
因此,设计一款高效、稳定、可靠的电液伺服压力脉冲试验机显得尤为重要。
本文将详细介绍42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究过程。
二、设计背景与目标设计背景:当前,市场上已经存在一些压力脉冲试验机,但其在压力稳定性、测试频率、数据采集和分析等方面仍存在不足。
为了满足更高性能测试的需求,我们设计了42MPa电液伺服压力脉冲试验机。
设计目标:本试验机的主要目标是实现高压力、高稳定性、高频率的测试,同时具备高精度的数据采集和分析功能。
三、系统结构与设计原理本试验机采用电液伺服控制系统,主要由伺服电机、高压泵站、电液伺服阀、脉冲产生器等组成。
具体结构与设计原理如下:1. 伺服电机:作为驱动源,为高压泵站提供动力。
2. 高压泵站:将伺服电机提供的动力转化为高压油液,为脉冲产生器提供动力源。
3. 电液伺服阀:根据控制信号调节油液流量和压力,实现精确控制。
4. 脉冲产生器:根据设定的参数,产生所需的高压、高频率的脉冲信号。
四、关键技术与创新点1. 高压泵站设计:采用先进的水力设计,提高泵站的效率和稳定性,同时保证高压力输出。
2. 电液伺服控制技术:采用先进的电液伺服控制算法,实现精确的压力和流量控制。
3. 智能数据采集与分析系统:通过高精度的传感器和数据处理技术,实时采集和分析测试数据,为测试结果的准确性和可靠性提供保障。
4. 创新性的结构设计:整体采用模块化设计,便于后期维护和升级。
同时,合理的布局和结构设计保证了设备的稳定性和可靠性。
五、性能指标与测试结果本试验机的主要性能指标包括压力范围、压力稳定性、测试频率等。
经过严格的测试和验证,本试验机达到了以下性能指标:1. 压力范围:0-42MPa,可满足不同材料的测试需求。
《2024年度42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》范文
《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展,对各种材料和设备的性能测试要求越来越高。
其中,压力脉冲试验是评估材料和设备在承受快速压力变化时性能的重要手段。
电液伺服压力脉冲试验机以其高精度、高效率、高稳定性的特点,在材料性能测试领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究。
二、设计目标本试验机设计的主要目标是实现高精度的压力控制,满足在42MPa压力范围内进行压力脉冲试验的需求。
同时,要求系统具有高稳定性、高效率以及良好的操作界面,以适应不同用户的需求。
三、系统设计(一)硬件设计1. 压力源设计:采用电液伺服系统作为压力源,通过伺服阀控制液压泵的输出压力,实现高精度的压力控制。
2. 压力传感器:选用高精度的压力传感器,实时监测试验过程中的压力变化。
3. 控制系统:采用PLC控制系统,实现试验过程的自动化控制。
4. 机体结构:采用高强度材料制作机体结构,保证在高压下仍能保持稳定。
(二)软件设计1. 人机交互界面:设计友好的人机交互界面,方便用户进行操作和设置。
2. 控制算法:采用先进的控制算法,实现高精度的压力控制,保证试验的准确性。
3. 数据处理:对试验过程中采集的数据进行处理和分析,生成试验报告。
四、关键技术研究(一)电液伺服系统研究电液伺服系统是本试验机的核心部分,其性能直接影响到试验的准确性。
因此,对电液伺服系统的研究是本设计的重点。
通过优化伺服阀的控制策略,提高系统的响应速度和稳定性,保证高精度的压力控制。
(二)压力传感器校准技术压力传感器的精度直接影响到试验结果的准确性。
因此,对压力传感器进行定期的校准是必要的。
通过研究压力传感器的校准技术,保证其测量精度,从而提高试验结果的准确性。
五、试验与验证(一)试验方案为了验证本试验机的性能,我们设计了多种试验方案。
包括不同压力、不同频率的压力脉冲试验,以及在不同温度下的性能测试。
第七章 液压伺服系统设计
ห้องสมุดไป่ตู้ w max
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• 五、检验系统静、动态品质,需要时对系统进行 检验系统静、动态品质, 校正 – 检验系统的静、动态性能指标是否满足设计要 检验系统的静、 如不满足要求就需对系统进行校正, 求,如不满足要求就需对系统进行校正,或者 重新选择动力元件参数, 重新选择动力元件参数,直至重新选择控制方 案。
– 反馈传感器或偏差检测器的选择特别重要,检 反馈传感器或偏差检测器的选择特别重要, 测器的精度应高于系统所要求的精度。 测器的精度应高于系统所要求的精度。反馈传 感器或偏差检测器的精度、线性度、测量范围、 感器或偏差检测器的精度、线性度、测量范围、 测量速度等要满足要求。交流误差放大器、 测量速度等要满足要求。交流误差放大器、解 调器、直流功率放大器的增益应满足系统要求, 调器、直流功率放大器的增益应满足系统要求, 而且希望增益有一个调节范围。 而且希望增益有一个调节范围。在增益分配允 许的情况下,应使交流放大器保持较高的增益, 许的情况下,应使交流放大器保持较高的增益, 这样可以减小直流放大器漂移引起的误差。 这样可以减小直流放大器漂移引起的误差。
• 二、拟定控制方案,画出系统原理图 拟定控制方案, – 伺服系统的控制方案主要是根据被控物理量类 控制功率的大小、执行元件运动方式、 型、控制功率的大小、执行元件运动方式、各 种静、 种静、动态性能指标值以及环境条件和价格等 因素考虑决定的。 因素考虑决定的。 – 在确定控制方案时应考虑: 在确定控制方案时应考虑:
• (二)液压执行元件主要规格尺寸和伺服阀空载流 二 液压执行元件主要规格尺寸和伺服阀空载流 量的确定 • 1.按负载匹配确定 . • 2.按最大负载力和最大负载速度确定 . – 按最大负载力 Lmax确定执行元件的规格尺寸, 按最大负载力F 确定执行元件的规格尺寸, 并限定伺服阀的负载压力 pL ≤ 2 ps ,则液压缸 3 的有效面积为 && & FL max 3 mt x p + Bp x p + Kx p + FL Ap = = pL 2 pS – 伺服阀空载流量可按最大负载速度确定,并认 伺服阀空载流量可按最大负载速度确定, 为最大负载速度和最大负载力是同时出现的。 为最大负载速度和最大负载力是同时出现的。 则伺服阀空载流量为 q0 m = 3 Ap x p max
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《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着工业技术的不断发展,对于各种材料和产品的性能测试需求日益增长。
其中,压力脉冲试验是评估材料和产品耐压性能的重要手段之一。
为了满足高精度、高效率的压力脉冲测试需求,本文提出了一种新型的42MPa电液伺服压力脉冲试验机设计与研究。
二、设计背景与目的设计该试验机的背景是工业生产中对高精度压力测试的需求日益增加,特别是在液压、气动等行业中,对材料和产品的耐压性能要求越来越高。
设计目的在于通过电液伺服技术,实现对压力脉冲的精确控制与测试,以满足不同行业对压力测试的需求。
三、设计与技术原理(一)设计思路该试验机采用电液伺服技术,以高精度、高效率为设计目标,通过计算机控制系统实现对压力脉冲的精确控制与记录。
(二)主要构成部分1. 压力源:采用高精度的液压泵作为压力源,确保输出压力的稳定性和准确性。
2. 控制系统:采用计算机控制系统,通过电液伺服阀实现对压力的精确控制。
3. 试验台:采用高强度材料制作,确保在高压测试过程中不会发生形变或损坏。
4. 数据采集系统:用于实时采集压力、时间等数据,为后续分析提供依据。
(三)技术原理该试验机采用电液伺服技术,通过计算机控制系统发出指令,控制电液伺服阀的动作,从而实现对液压泵输出压力的精确控制。
在测试过程中,通过数据采集系统实时采集压力、时间等数据,并对数据进行处理和分析,以得出测试结果。
四、具体设计与研究内容(一)压力源设计选用高精度的液压泵作为压力源,通过调整液压泵的输出压力,实现不同压力范围的测试需求。
同时,为了保证压力的稳定性和准确性,还需对液压泵进行相应的调校和检测。
(二)控制系统设计控制系统采用计算机控制系统,通过电液伺服阀实现对压力的精确控制。
在控制系统中,需要设置相应的控制算法和程序,以确保在测试过程中能够实时调整和控制压力。
此外,还需对控制系统进行相应的调试和优化,以提高其稳定性和响应速度。
高压脉冲试验台测控系统设计
关键词
液压系统 ;脉冲测试 ;闭环控制 ;脉冲波
液 压系 统工 作 时,液压 阀的开 关 、液 压泵 的起 停 、负载 的变 化均 会产 生严 重 的液压 冲击 ,其 强度 往往 数倍 于 系统 工作压 力 ,轻则 影 响元件 寿命 ,重 则 导致 管路 断裂 、元件 失效 等 。因此对 于 系统 中采 用 的一 些重 要元件 ,国家标准 规 定在 使用 前必 须进 行 脉冲 试验 。高压 脉冲 试验 台是 进行 压力 疲 劳试验
必 不可 少 的设备 ,我 国高压 脉冲 试验 还处 在起 步 阶 段 ,1 9 9 9年 才颁 布相 应 的标准 。目前 市场 上 高压脉 冲试 验 台设 备还 不齐 全 ,没 有满 足试 验使 用要 求 的 现 成设 备 ,因此我们 自行开 发设 计 了一套 高压 脉冲 试 验 台系统 。
采 用低 压 腔 与 高压 腔 面积 比系 数较 大 的增 压缸 ) 。 图 2为高 压脉冲 试验 台液 压 原理 图。
当低压 油 P 进入 增压 缸 左端 时 ,活 塞 向右
1 系统设计与组成
高 压脉 冲试 验 台主 要 由液压 油源 、脉冲 控制 装 置 、增 压装 置 、补油装 置 、蓄 能器 以及被 试 件组 成
制 电机 4 . 3转 速决 定 。
液 压浦漾
●
I
系 统 与 增 压 原 理
目前 国 内现 有 的 高压 脉 冲 试 验 台 设 备 通 常 是
采用 高 压力 、大流 量 的伺服 阀方 案 。通过 直接 控 制
伺 服 阀 电磁 铁 电流 周 期 和 大 小 来 控 制 脉 冲 压 力 产 生 周期 和大 小 ,这种 方 案虽然 在 频率 控制 方 面 比较 方 便 ,但 并 不 能真 正实现 高压 , 比如 脉 冲 超 过 5 0 MP a ,伺服 阀 实现 起 来就 比较 困难 。 本 文采 用增 压缸 方式 增 压 ,这 种方 案不 但 能在 压 力上 达 到设计 要求 ,增 压效 果也 比较 明显 ( 一 般
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《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展,对各种材料和产品的性能测试要求日益提高。
其中,压力脉冲试验作为评估材料在复杂环境下的耐久性和可靠性的一种重要手段,已经引起了广泛关注。
电液伺服压力脉冲试验机,以其精确的控制系统和高精度的压力测试,为产品提供了全面的压力脉冲测试环境。
本文旨在介绍42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究工作,对其实现的功能和实现过程中的相关问题做出深入的分析与阐述。
二、试验机的设计思路与工作原理在设计电液伺服压力脉冲试验机时,我们首先明确了其需要满足的主要功能:高精度的压力控制、稳定可靠的伺服系统以及易于操作和维护的机械结构。
为了实现这些功能,我们选择了电液伺服系统作为试验机的主要驱动和控制方式。
电液伺服系统主要由液压泵站、伺服阀、压力传感器和控制系统等部分组成。
在试验机工作时,液压泵站提供稳定的液压动力,伺服阀根据控制系统的指令调整液体的流量和压力,而压力传感器则实时监测液体压力并将其反馈给控制系统。
通过这种方式,控制系统能够精确地控制压力脉冲的参数,从而满足不同材料和产品的测试需求。
三、硬件设计与研究1. 液压系统设计:为了保证液压系统的稳定性和可靠性,我们选用了高质量的液压元件和管道。
此外,为了降低系统内的热能,我们设计了一套高效的冷却系统。
同时,我们还考虑了系统的安全性能,如过压保护和泄漏检测等。
2. 伺服系统设计:伺服系统是试验机的核心部分,其性能直接影响到试验机的精度和稳定性。
我们选用了高精度的伺服阀和控制系统,以确保系统能够快速响应并精确控制压力脉冲的参数。
3. 机械结构设计:机械结构的设计考虑了系统的稳定性和操作便利性。
我们选用了高强度的材料和先进的制造工艺,确保了机械结构的稳定性和耐久性。
同时,我们还设计了易于操作和维护的机械结构,以降低操作人员的劳动强度和提高设备的维护效率。
四、软件设计与研究在软件设计方面,我们主要关注控制系统的设计和实现。
1.5MN伺服电机双向泵控实验压机液压系统设计
燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:1.5MN伺服电机双向泵控实验压机液压系统设计学院(系):机械工程学院年级专业:13级机控2班学生姓名:谷岩帅指导教师:孔祥东教授完成日期:2017.3.26一、国内外研究动态,选题的依据和意义1.1、实验压机概述实验压机是机械工业中各生产企业、科研单位进行试验的一种关键设备,适用于各种不同工艺的试验。
实验压机要求精度高、重复性好、参数变换范围大,经常变动的工艺条件。
液压系统是实验压机的重要组成部分,其主要作用是控制液压缸活塞动作,满足各种工艺要求,其工作性能对实验压机的工作效率与加工产品质量均有很大的影响。
目前现有实验压机存在智能化低,难以对试验参数进行精确控制,液压系统自动化程度低,无多段加压、保压等功能缺陷。
随着新技术不断在液压行业中应用与发展,对实验压机液压系统的设计与革新有了重大的突破。
本文研究的伺服电机双向泵控实验压机液压系统正是将交流变频伺服技术应用于液压系统设计的产物。
1.2、实验压机国内外研究现状伺服实验压机是一种以液体为工作介质,应用伺服电机驱动双向定量泵,通过液压系统驱动滑块运动的一种液压机。
伺服实验压机采用伺服电机进行驱动,可以减少控制阀回路。
伺服实验压机通过控制交流伺服电机的转速来控制泵的转速进而控制其流量和流速。
交流伺服电机具有控制性能好、可靠性高和效率高等优点,可以简化实验压机的液压系统结构,提高实验压机的工作性能。
日本第一电气株式会社研究无阀电液伺服系统己有十多年了,其产品也得到了广泛应用,并成功将其应用在压力机上。
日本的液压机生产公司以容积控制电液伺服系统为基础研发了泵控伺服液压机,这种液压机具有柔性高、节能降噪等众多优点,是液压机未来发展的一个重要方向。
1994年,小松公司成功开发出了伺服液压机。
美国的WIDEMANN和W. A. WHITNEY公司,日本的会田公司,以及瑞士的RASKIN公司也都在展开伺服液压机的研发工作。
(毕业设计)伺服阀试验台设计
摘要随着液压工业的发展,液压技术在各种机械中发挥着越来越重要的作用。
由于液压系统的组成、功能日益复杂,因而发生故障的机率也随之增多。
液压缸的研究、设计、生产、使用与维修都离不开对其进行试验;设计一种能满足各种类型液压缸试验要求,并能以最少的资金和占用最小的场地解决实际问题的通用液压缸试验台已势在必行。
本课题在设计出的试验台液压原理图的基础上,借助先进的测量系统和经典的电气控制系统来实现液压缸的动静态特性测试。
其主要的测试项目的为液压缸的气密性、排量、容积效率、总效率等特性测试。
本课题所设计的液压缸动静态特性试验台最大压力达到31.5MPa,最大流量达到250L/min;能够满足缸径在200mm、行程在1500mm以下的液压缸的试验要求。
本系统的特点是:效率高、精度高、噪声小、泄露小、操作人性化等特点。
本系统还选用了一些先进的电子元件,系统稳定可靠、使用寿命长。
关键词液压技术,液压系统,液压缸试验台IABSTRACTWith the development of industrial hydraulic, hydraulic technology in the machinery to play an increasingly important role. As the hydraulic system of the composition, function increasingly complex and thus the failure rate also will increase. Cylinder research, design, production, use and maintenance can not be separated from its test; design a hydraulic cylinder to meet the test requirements of various types, and are able to at least the capital and occupied the smallest venue to solve practical problems Universal hydraulic cylinder test bed it is imperative.This topic in designs in the test platform hydraulic pressure schematic diagram's foundation, realizes the hydraulic cylinder with the aid of the advanced measurement system and the classics electric control system to move the static characteristic test. What its main test item is characteristic tests and so on hydraulic cylinder's gas tightness, displacement, volumetric efficiency, overall effectiveness index. The issue of hydraulic cylinders designed by static and dynamic properties of the greatest pressure reached to 31.5 MPa, the largest flow reached 250 L/min; able to meet bore in 200 mm, in 1500 mm trip following the test requirements of hydraulic cylinders. The system is characterized by: high efficiency, high precision, noise, leaking small, operating characteristics of human nature. The system also selected a number of advanced electronic components, the system is stable and reliable, long life.Keywords hydraulic technology,hydraulic system,hydraulic cylinder test bed绪论(标题1)1.1课题研究的背景(标题2)随着工业自动化水平的不断提高,利用计算机技术对工厂多渠道的信息进行管理以及对生产过程实施数据采集和监控,越来越受到人们的关注。
试验台液压系统设计
第五章试验台液压系统设计根据以上分析,因飞机在跑道滑行时,起落架缓冲器的负载特性较复杂,只能按道路谱提取极限参数:如最大行程、最大速度、最大激振力以及最高频率等。
由图5.6可以看出最大速度(最大速度为0.2m/s)一定时,负载特性曲线。
图5.6 最大速度一定时的负载特性曲线5.2系统方案和液压系统图5.2.4液压系统图液压系统原理如图5.8所示。
它由液位计1、吸油滤油器2、电接点温度计3、液位继电器4、电机5、内啮合齿轮泵6、单向阀7、高压滤油器8、蓄能器9、防震压力表10、溢流阀11、直动式溢流阀12、电磁换向阀13、伺服阀14、作动器15以及油源组成。
图5.8 液压系统图5.2.5液压回路原理在图5.8所示的液压系统中,采用两组油泵电机(电机5和油泵6)并联共享一个油箱的结构,两组电机可以独立运行或并联运行,运行灵活,确保系统在小流量运行时节约能量。
泵采用直线共轭内啮合齿轮泵,它的特点是,在液压行业被喻为“永不磨损的油泵”,用于高、精、尖液压系统。
与叶片泵、柱塞泵相比,直线共轭内啮合齿轮泵低噪音、无脉动、长寿命等卓越性能。
蓄能器9是用来减少压力波动。
这个蓄能器的作用主要的是在伺服阀打开时能向系统补充油液,使伺服阀进油压力少跌或基本保持不变。
如果没有蓄能器的补充,阀开启后的短时间内,阀的进口也就是泵的出口压力要低下去然后再升上来,这样就影响了阀的控制性能,这是一种稳定系统压力的主动设计。
伺服阀14属于典型位置控制系统,它的控制原理如图5.9所示。
伺服阀体与液压缸固结在一起,构成了反馈控制。
在控制过程中,首先由计算机给定输入指令,推动电液伺服阀的阀芯,液压油进行液压缸,推动其运动。
液压缸的输出位移和输出力能够不断地回输到阀体上,与滑阀的输入位移相比较,得出两者之间的位置偏差,即滑阀的开口量。
由于开口量的存在,油源的压力油就要进入液压缸,驱动液压缸运动,使阀的开口量(偏差)减小,直至输出位移与输入位移相一致时为止。
《2024年42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》范文
《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展,对于各类机械设备的性能要求越来越高,特别是在压力测试方面,电液伺服压力脉冲试验机已成为众多企业及科研机构不可或缺的测试设备。
本文以42MPa 电液伺服压力脉冲试验机为研究对象,深入探讨其设计原理、关键技术和应用前景。
二、设计原理42MPa电液伺服压力脉冲试验机以电液伺服技术为基础,采用高精度、高稳定性的伺服控制系统,通过控制液压泵的压力和流量,实现压力脉冲的精确输出。
设计原理主要包括以下几个部分:1. 液压系统设计:采用先进的液压泵和阀组,实现高压力、大流量的液压输出。
同时,通过精确控制液压泵的转速和排量,实现压力脉冲的精确控制。
2. 伺服控制系统设计:采用高精度、高稳定性的伺服控制器,通过实时采集压力传感器的信号,对液压系统进行精确控制,确保压力脉冲的稳定性和准确性。
3. 结构设计与材料选择:试验机结构紧凑、布局合理,采用高强度、耐腐蚀的材料,确保设备在恶劣环境下仍能保持稳定的性能。
三、关键技术在42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究中,涉及的关键技术包括:1. 高压技术:设备能够在高压力环境下稳定工作,确保测试结果的准确性。
2. 伺服控制技术:通过高精度、高稳定性的伺服控制器,实现压力脉冲的精确控制。
3. 数据分析与处理技术:通过采集到的数据,进行实时分析和处理,为试验结果提供可靠依据。
四、应用前景42MPa电液伺服压力脉冲试验机广泛应用于机械、汽车、航空、航天等领域,对于提高产品的性能和可靠性具有重要意义。
其应用前景主要体现在以下几个方面:1. 提高产品质量:通过精确的压力脉冲测试,能够发现产品在设计或制造过程中存在的问题,提高产品质量。
2. 促进技术创新:试验机为科研机构提供了先进的测试手段,有助于推动相关领域的技术创新。
3. 拓展应用领域:随着技术的不断进步,电液伺服压力脉冲试验机将逐渐拓展到更多领域,如新能源、环保等领域。
《2024年度42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》范文
《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着工业技术的不断发展,对于材料和产品的性能要求越来越高,其中压力脉冲试验是检测材料性能的重要手段之一。
为了满足市场对高精度、高压力的试验设备的需求,本文设计并研究了42MPa电液伺服压力脉冲试验机。
该试验机具有高精度、高压力、高效率等特点,为材料性能的检测提供了可靠的保障。
二、设计原理与结构1. 设计原理本试验机采用电液伺服控制系统,通过伺服阀控制液压泵的输出压力和流量,实现对试验压力的精确控制。
同时,采用高精度传感器对试验过程中的压力、位移等参数进行实时监测,确保试验结果的准确性。
2. 结构组成本试验机主要由液压系统、电控系统、结构框架等部分组成。
其中,液压系统包括液压泵、伺服阀、油缸等部件;电控系统包括控制器、传感器、电源等部件;结构框架则用于支撑和固定试验件。
三、主要设计与研究内容1. 液压系统设计液压系统是本试验机的核心部分,其设计直接影响到试验机的性能。
本设计采用高性能的液压泵和伺服阀,通过精确控制液压泵的输出压力和流量,实现高精度的压力控制。
同时,为保证系统的稳定性,设计了合理的油路和冷却系统。
2. 电控系统设计电控系统是本试验机的控制中心,负责实现压力、位移等参数的实时监测和控制。
本设计采用高性能的控制器和传感器,实现对试验过程的精确控制。
同时,为方便用户操作,设计了友好的人机交互界面。
3. 结构框架设计结构框架是本试验机的基础部分,其设计直接影响到试验机的稳定性和承载能力。
本设计采用高强度的钢材作为主要材料,通过合理的结构和布局,确保试验机的稳定性和承载能力。
四、性能特点与优势1. 高精度:本试验机采用电液伺服控制系统,实现对压力的精确控制,确保试验结果的准确性。
2. 高压力:本试验机可实现42MPa的高压力输出,满足各种高压力试验的需求。
3. 高效率:本试验机采用先进的电控系统,实现自动化控制,提高试验效率。
4. 可靠性高:本试验机采用高强度的钢材作为主要材料,通过合理的结构和布局,确保试验机的稳定性和承载能力。
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《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展,对各种材料和产品的性能测试要求越来越高。
其中,压力脉冲试验是评估材料和产品耐压性能的重要手段之一。
为了满足不同行业对高精度、高稳定性的压力测试需求,本文提出了一种新型的42MPa电液伺服压力脉冲试验机设计与研究。
该试验机通过电液伺服系统实现精确控制,具有高压力、高稳定性、高响应速度等特点,广泛应用于航空航天、石油化工、汽车制造等领域。
二、设计思路1. 整体结构42MPa电液伺服压力脉冲试验机主要由液压系统、电控系统、压力传感器及测试平台等部分组成。
其中,液压系统负责提供稳定的压力源,电控系统负责控制液压系统的运行及参数设置,压力传感器负责实时监测压力值,测试平台则是用于放置被测试样品。
2. 液压系统设计液压系统是试验机的核心部分,采用电液伺服阀控制液压泵的输出压力。
通过精确控制电液伺服阀的开关,实现对压力的精确控制。
同时,采用高精度压力传感器实时监测压力值,确保试验过程的稳定性和准确性。
3. 电控系统设计电控系统采用先进的PLC控制器,具备高可靠性、高稳定性、易于编程等特点。
通过编程实现压力的自动控制和调节,同时具备数据采集、存储、分析等功能。
此外,电控系统还具备故障诊断和保护功能,确保试验机的安全运行。
三、关键技术研究1. 电液伺服控制技术电液伺服控制技术是试验机的核心技术之一。
通过精确控制电液伺服阀的开关,实现对压力的精确控制。
同时,采用高响应速度的液压泵和油路设计,确保试验机具有高稳定性和高响应速度。
2. 压力传感器技术压力传感器是试验机的重要组成部分,负责实时监测压力值。
采用高精度、高稳定性的压力传感器,确保压力测量的准确性和可靠性。
同时,压力传感器与电控系统紧密配合,实现数据的实时采集、存储和分析。
3. 试验机稳定性研究为确保试验机的稳定性和可靠性,需要进行一系列的试验和验证。
包括对液压系统的稳定性、电控系统的可靠性、压力传感器的准确性等方面进行测试和评估。
一种液压脉冲试验台控制系统的设计
一种液压脉冲试验台控制系统的设计作者:王春华吴军来源:《中国新技术新产品》2011年第15期摘要:液压脉冲试验系统是根据不同试验要求,产生不同压力波形如:阻尼波、体型波、正弦波等,对液压系统成附件进行检验,以便提前发现系统成附件在设计或制造上存在的缺陷的系统。
液压脉冲试验测控系统的主要功能是通过调节控制元件,使试验件内部产生压力脉冲,再利用压力传感器实时采集压力变化,形成对压力波形闭环控制。
本文简要介绍了一种液压脉冲试验台控制系统的设计。
关键词:脉冲试验;控制系统;CMAC算法中图分类号:TP271文献标识码:B1引言飞机液压系统工作时,在电磁阀打开或关闭的瞬间,供压管路和回油管路会出现强烈的压力撞击,即压力脉冲。
液压脉冲是液压系统的致命危害,可导致系统管路、连接件、作动筒等的断裂,系统附件失灵,严重时可导致飞机重大事故的发生,因此液压系统的成附件以及管路必须进行压力脉冲试验,以验证其抗液压脉冲冲击的能力。
本文论述的液压脉冲试验台是一台多功能、通用液压压力脉冲试验设备。
能产生满足国军标的标准脉冲波形。
该设备从系统工作原理到测控方法已具备了通用液压脉冲试验设备的基本特点,它的研制成功为今后研制的大功率通用液压脉冲台的研制奠定了良好的试验技术基础。
2.试验台液压系统结构2.1液压系统结构原理脉冲试验台工作原理图见图1图1脉冲试验台液压原理图变量柱塞泵在电机驱动产生高压油,经单向阀、油滤,靠比例溢流阀和蓄压器的共同作用,保持系统有稳定的输出压力。
高压油经比例阀调节后流向二位四通电磁换向阀,电磁换向阀周期换向推动隔离减压缸往复运动,使充满液压油的试验件产生升压、卸荷的交替变化,从而完成液压脉冲试验。
该套试验设备能承担工作压力28MPa、峰值压力42Mpa,试验件体积在3L以下的液压脉冲试验任务,在国内为首创。
3.试验台测控系统结构液压脉冲是一个瞬变的过程,压力波形随着时间函数变化而快速变化,水锤波的自由振荡频率可以达到30Hz以上,要实现对液压脉冲波形的实时控制,控制系统功能是关键。
《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》范文
《42MPa电液伺服压力脉冲试验机的设计与研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展,对各种材料和产品的性能测试要求日益提高。
其中,压力脉冲试验作为评估材料在动态压力下的性能表现,显得尤为重要。
42MPa电液伺服压力脉冲试验机作为一种高精度、高效率的测试设备,被广泛应用于各种工业领域。
本文将详细介绍该试验机的设计与研究过程。
二、设计目标与需求分析在设计42MPa电液伺服压力脉冲试验机时,首先需要进行明确的设计目标和需求分析。
本试验机的设计目标是为了满足各类工业生产过程中的压力脉冲测试需求,确保产品性能在各种复杂环境下的稳定性和可靠性。
主要需求包括:1. 具备高精度的压力控制与测量功能;2. 具备电液伺服控制技术,以实现精确的动态压力输出;3. 具有良好的稳定性和可靠性,确保长期运行的准确性;4. 具备多种测试模式和参数设置功能,以满足不同产品的测试需求。
三、系统设计与组成1. 液压系统设计:采用电液伺服系统,通过高精度液压泵和电磁阀等部件,实现动态压力的精确控制与输出。
2. 压力控制系统:采用伺服控制系统,结合压力传感器和比例阀等元件,实现对压力的实时监测与控制。
3. 机械结构:采用高强度材料制造,确保在高压和动态压力下仍能保持稳定性和可靠性。
4. 控制与数据处理系统:采用高性能计算机和专用软件,实现对测试过程的实时监控和数据处理。
四、关键技术与实现1. 电液伺服技术:通过引入电液伺服控制系统,实现对压力的精确控制与输出。
该技术具有响应速度快、精度高等优点。
2. 压力传感器与比例阀:采用高精度的压力传感器和比例阀,实现对压力的实时监测与调整,确保测试过程的准确性。
3. 计算机控制与数据处理:采用高性能计算机进行测试过程的实时监控和数据采集、处理与存储,提高工作效率和数据准确性。
4. 软件设计:根据试验机的实际需求和操作习惯,开发了专门的测试软件,实现对设备的控制、数据的采集和处理等功能。
五、测试与应用本试验机在研发过程中经过了严格的测试与验证。
一种液压脉冲试验台控制系统的设计
பைடு நூலகம்
关 键词 : 中 脉 试验 ; 制 系统 ; MA 控 C C算法
中 图 分 类 号 :P 7 T2l 1 青 引 文 献 标 识 码 : B 31 动 控 制 .手
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飞机液压系统工作 时 , 电磁 阀打开或关 在 闭 的瞬 间 , 供压 管路 和 回油管路会 出现强烈 的 压力撞击 , 即压力脉冲。 液压脉冲是液压系统 的 敛命危 害 , 导致 系统 管路 、 可 连接 件 、 作动 筒等 的断裂 , 系统附件失灵 , 时可导致 飞机 重大 严重 事故的发生 ,因此液 压系统的成附件 以及 管路 必须进行压 力脉冲试验 ,以验证其抗 液压脉冲 冲击的能力。 本文 论述 的 液压 脉 冲试 验 台是一 台 多功 能 、 液压 压力脉冲试验设备。 通用 能产生满足 刚 军标 的标 准脉 冲波形 。该设备从系统 工作原理 到测控方法 已具 备了通用液压脉 冲试 验设 备的 基本特点 , 的研制 成功为今后研制 的大功率 它 通用液压脉 冲台的研 制奠定 了良好 的试验技术
液压脉冲试验台安装有多块数显 仪表 和控 制按钮 , 用于显示系统压力和控制试 验状 态。 当 选择开关置于” 脱机” , 时 试验人员通过启动时间 继 电器来启动 试验 , 验过程 中试验人员 手动 试 耐压旋钮调节 比例 阀放 大器 输入信号 (~O ) 0 lV , 去控制 比例溢流 阀电磁铁 ,使系统液压压力 达 到试验值 ;手动调压旋钮 调节 比例电磁 的放 大器输入信号 (—0 , 0 1V) 去控制 比例 电磁 阀电磁 铁, 凋节液压脉 冲的压 力峰值和升率 , 冲波 使脉 形满足 国军标 与航标的要求。 3 计算机控制 I 2 液压脉冲试验台主要是完成航空试验 件的 测试 ,涉及 的技术领域 和诸 多性能指标构 成是 般的传统测试控制 系统难以完成 的。数据 采 集系统采用 了先进 的 P I X 总线 系统 ,用脉冲机 理研究和试验数 据分 析 , 脉冲设备进行 性能 对 分析与评价 。系统在 对液压系统的脉 冲控 制的 同时 , 能对多种物理 量( 压力 、 女 口 流量 、 等) 温度 进 行多点高精度 的测量 。鉴于 P I X 总线具有 优 良 的特性 和 良好 的性能 价格 比等特 点 ,选取 P I X 总线作 为本测控 系统 的总线平 台。其采集 信号 为 : 力信号 1 路 , 压 1 温度信 号 6 , 路 流量信 号 6 路。 每路采集信号均配有调理 电路 , 将各类信号 调理为 o5 _v电压信号输入计算机 。 3 控制算法 . 3 为实现脉 冲波形 , 需要采用 闭环控制方式 , 控制实际波形跟踪某 给定 波形 ,使实 际输 出波 形满足规范要求 。由于控制 元件的动态特 l所 生 限, 加上管路动态特 性、 液压油 路的非线性 变化 对系统的影响 , 尤其是 比例伺 服阀 的特 眭, 做 要 到完全波形全跟 踪 ,采用何 种控制方式 可以保 证实 际波 形满 足要 求 是该 部分 研究 的 主要 内 容。 利用 水 击现象 产生 所 需要 的试 验用 水 锤 波。 影响水锤波 的因素很 多, 包括管路的分布参 数 、 件的动特 胜等。 元 水锤波主动控制主要是控 制峰值 、 上升斜率 以及振荡 的衰减 , 这些特 征量 如果能够有效控 制 , 可以保证脉 冲波形 的一 则 致性 。脉 冲台水锤波 的 自由振荡频率可 以达到 3H 以上 , 0z 与动态性能较好 的大通径 比例 伺服 阀相当 , 以要对波形 的多个特征值进行 控制 , 所 而且与波形控 制有关的机械硬件结构 不能过于 复杂 , 控制策略十分重要 , 前 主要研究单 个控 目 制输入和两个控制输入时波形的控制技术 。
基于PLC的液压脉冲试验机控制系统设计
基于PLC的液压脉冲试验机控制系统设计1引言在汽车、飞机和工程机械等设备上的液压传动系统的管路受到不同工况的振动冲击。
随着人们对产品可靠性要求的提高,以及各种行业发展的需要,管路的抗冲击和抗挠曲性能将越来越受到重视,因而管路的抗冲击性能成为反映其质量和可靠性的重要指标。
随着我国汽车工业的迅速发展,需要液压脉冲设备来进行检测软管在不同环境和工况下的性能。
液压脉冲试验机用于汽车刹车管、燃油管、转向管、冷却水管、散热软管和暖风软管等软管脉冲压力的寿命试验,该试验机能方便、稳定的检测出设备所用的软管是否符合标准的要求。
液压脉冲试验机控制系统是基于plc的二级混合控制系统,下位机采用rockwellautomation的slc500作为核心处理器的实时控制器,上位机ipc利用labview软件编写的人机界面具有易于操作,便于维护等特点。
通过以太网将上位机和下位机连接,使该脉冲试验机具有很好的实时性,抗干扰性强,更加稳定可靠。
2试验系统要求该试验系统要求试验样管在-40~160℃,压力10~30mpa的不同环境条件下进行寿命试验,将新样管通过压力冲击和挠曲试验直至爆破来测试产品是否符合相关标准要求。
液压脉冲试验机是主要通过液压伺服系统来控制压力和脉冲波形。
波形误差、压力施加方式、响应时间和精度直接影响试验系统的准确性,相关标准对要求波形的控制绝对误差为2%。
由于采集和处理的数据需要实时上传到上位机,这就要求控制系统数据传输速度快、抗干扰能力强,从而保证试验系统具有很好的实时波形曲线。
在试验过程中,试验样管会因为变形、膨胀引起管径和液压伺服系统参数的变化,控制系统如何根据这些变量来调节,其硬件和软件设计具有较高的难度。
3试验方法脉冲试验机主要有压力冲击和挠曲试验两种方法,两种方法同时进行试验,很好地模拟了不同环境和工况条件下,汽车行驶的实际路面状况。
3.1压力冲击液压脉冲试验机压力通过控制脉冲波形来实现。
控制波形主要分梯形波、凸字波、正弦波和方波四种。
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Th Hy r u i S se e da l c y t m De i n o ih sg f H g Pr su e e v — o to Pu s Te t Be es r S r o—c n r l le s d
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阀 的 瞬时 通 流 能 力 直 接 相 关 。
关 键 词 : 力 脉 冲 ; 压 试 验 台 ; 波 ; 真 压 液 T型 仿
中 图分 类 号 : H1 7 T 3 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 8 0 1 (0 2 0 — 0 1 0 10 — 8 3 2 1 )9 0 2 — 4
c nr lt e p e s r o e s r h c u a y o e tc r e T e smu a in mo e s b i y u i g AME i t e f h e ib e o e in d o t h r s u e t n u e t e a c r c ft s u v . h i l t d li u l b sn o o t S m o v r y t e r l l fd s e i a g h d a l y t m. T e e e t o mp ra tp r me e swe e d s u s d wh c a r v d u d n e t h r s u e p le t s b d I s o y r u i s se c h f cs fi o t n a a t r r ic se i h c n p o i e g i a c o t e p e s r u s e t e . t h ws h tt e rs a e o r s u e p l c r e h s co e r ltd t h n t n a e u o a a i o t e v av . t a h ie r t fte p e s r u s u v a ls ea e o t e i sa t n o sf w c p ct e s r o v l e h e l yf h Ke wo d y r s: p e s r p le h d a l ts b d; t p z m wa e s lt n r s u e u s ; y ru i e t e c r ei a u v ; i ai mu o
I E o r a o c a i n ie r g2 0 , ) E E J un l f O e nc E g e n ,0 1 ( . n i 4
【0 臧 克 江 . 压 缸 [ . 京 : 学 工业 出版 社 , 1. 1] 液 M] 北 化 2 0 0 [1 1]李 静 明 , 海 顺 . 压 缸 结 构 及 设 计 【. 矿 机 械 ,0 9() 邓 液 J煤 J 20, . 9 [2 1]于 贵 文, 克 江, 晶 . 作 用 多 级 液 压 缸 的设 计 【. 国 工 程 臧 林 双 J中 1 机 械 学 报 ,0 7 (】 20 , . 4
摘 要 : 压 系统 在 工 作 的时 候 承 受 的 压 力 脉 冲严 重影 响着 液 压 元 件 的寿 命 。 文设 计 了一 种 压 力 脉 冲 试 验 台模 拟飞 机 液 压 系 统 液压 液 该 缸 所 承 受 的 T型压 力 脉 冲 , 用 伺 服 阀对 液 压 缸 进 油 腔 压 力 直 接 进行 控制 , 确 保试 验 曲线 的准 确 性 。 立 了 A Sm 仿 真模 型 , 采 以 建 ME i 并通 过 仿 真 分 析 影 响 脉 冲曲 线 的 因 素 , 证 了 系 统 的 正 确性 , 试 验 台 的 合 理搭 建 提 供 支 持 。 析 和 仿 真表 明 : 力脉 冲 的上 升 速 率 与 伺 服 验 为 分 压
21
【】 张 宇 文 . 7 鱼雷 外形 设 计 【 】 安 : 北 工业 大 学 出版 社 ,9 8. M. 西 西 19
液 压 气 动 与 密 封 /0 2年 第 9期 21
周期 受 到 限制 ,压 力上 升 速率 也会 因增压 缸 的影 响 而 变慢 。而 且 , 于 曲线 的精 确控 制 难度 加 大 , 冲波形 对 脉
[3 周 恩 涛 . 压 系 统 设 计 元 器 件 造 型 手 册 [ . 京 : 械 工 业 出 1】 液 M】 北 机
版 社 .0 7局 西 安 微 电机 所 . 用 微 电机 手 册 [ I 阳 : 实 M. 沈 i /
宁 科 学 技 术 出 版社 .0 0 20 .
Ab t a t P e s r u s fh d a l y tm a r a n u n e o h i fh d a l o o e t. I t i p p r a p e s r u s e t sr c : r su e p le o y r ui s s c e h sg e tif e c n t e l e o y r u i c mp n n s n h s a e , r su e p le t s l f c
回到 中位 。伺服 阀 l 再 通 电 , 1 开始第 二个 脉 冲试验 , 如
此循 环 。
同 时 满 足大 流 量 和 高压 力 的情 况 下 的一 种 替 代 方 案 。
本 系统 根据 最 近伺 服技 术 的发 展 ,选 择 了压 力 等级 可 到 5 MP ,额 定流量 可 达 2 0 / i 0 a 0 Lm n的伺 服 阀来 控制 液
s n s d sg e o smu a e t e t p z m r su e p le i i rf y r u i yi d rwh n a r . A e v av s u e i cl o t d i e i n d t i lt h r e i a a u p e s r u s n ar at h d a l c l e e two k c c n s r o v le i s d d r t t e y
( h Sae K y L b rtr fFud P w rTa s i in a d C nrl T e tt e a oaoy o li o e rnm s o n o t , s o
Z ei g nvri ,H n zo 3 0 2 ) hj n U ies y a ghu 0 7 a t 1
O 引 言
液压 系 统在 工 作 的时候 , 由于液 压 阀 的开 关 、 压 液 泵 的起 停 、 负载 的变 化 而产 生 严 重 的液压 冲击 , 强 度 其
导致 管路 断裂 、 元件 失效 等等 。所 以对 于一些 重要 的元 件 国家 标 准规 定 在使 用前 必 须完 成 脉 冲试 验 。我 国 的 压 力脉 冲试 验 还处 在 起 步 阶段 , 至 1 9 直 9 9年才 颁 布相 应 的标准 。
往 往数 倍 高 于 系统 工作 压 力 , 轻则 影 响元 件 寿命 , 则 重
基金项 目: 国家 自然 科 学 基 金 (10 20) 50 5 0
收 稿 日期 : 0 2 0 — 8 2 1— 6 0
液 压缸 作 为液 压 传动 系统 中的重 要元 件 .其元 件 性 能和 寿命 直 接影 响 着 整体 系统 的可靠 性 。现 今 国 内 存 在 的液 压 缸 高 压 力 脉 冲试 验 台 多 为 采 用 增 压 缸 方
5  ̄ ℃。 05
1 系统 组 成 与 工作 原 理
本系 统液 压 部分 原理 图如 图 1所示 ,本 系 统用 于 对 液 压缸进 行 压力 脉 冲循 环 试验 , 主要 系统 元件 包 括 :
2 压力 脉 冲流量计 算 ) 设 工作 频 率 为 2 z 根据 标 准 脉 冲曲线 要 求 , 图 H, 如 2所 示 , 准脉 冲一个 周 期共 分 为 5个 区域 , 标 每个 区域
案, 这种 系 统虽 然 能够 在 压力 上 达 到要求 . 是 其脉 冲 但
一 —
作 者 简 介 : 双 (9 8 , , 西 西 安 人 , 读 博 士 生 , 究 方 向 为 电 液 王 18 一)男 陕 在 研 控制 、 压元件 。 液
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【】 刘 芙 蓉 , 辉 . 2 陈 自主式 水 下 潜 器 研 究 开 发 综 述 【. 船 科 学 技 J舰 ] 术,0 8 () 20 , . 5 【 H ae A JG o M .T e P U I A t o o s 3 ] el y , od R h N S A V I uo m u n
12 系统元 件参数 计算 . 1 系统 工作参 数 )
压缸 进 油腔 压 力 曲线 的上 升速 率 和波 形 的稳 定 。本 系
统 的研 发 .对 于 国 内压力 脉 冲试 验 台 的技术 发 展具 有
重要 的意义 。
本 系统 采 用 航 空 液 压 油 Y 1 ,系 统 工 作 温 度 H一 5
Hv r ui sPn uma is& S asNo9.01 d a lc e tc e l/ . 2 2
高压伺服控制脉冲试验 台液压 系统设计
王 双 , 乾 坤 , 邓 张 斌
( 江 大学 流 体动 力与 机 电系统 国家 重点 实验 室 , 江 杭 州 3 0 2 ) 浙 浙 107
也会 受 到影 响 。选择 增 压 缸方 案是 在 伺服 阀元件 不 能
级右端 通 电 , 带动伺 服 阀阀芯 移 向右位 。执行 器压力 下 降速率 与 阀芯移动 成正 比, 完成 降压 脉 冲。当压 力 降低 至 5 a mi) , MP ( n 时 至此 完 成 一 个 脉 冲 周 期 , 服 阀 1 伺 1