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技术参数

折弯机伺服阀试验台计算机辅助测试系统

发布时间:2019-2-28
  折弯机电液伺服阀是测控系统中常用的控制元件,液压伺服系统在冶金、工程机械、化工等行业中广泛应用。折弯机伺服阀在使用一段时间后,由于环境、磨损、老化等因素,不可避免地会发生故障而需要维修。维修之后的折弯机伺服阀,其各种特性是否能达到规定的要求,必须通过一定的动、静态特性检测方法检测,才能得出结论。因此,许多大折弯机型企业都根据自己的需要建有独立的折弯机伺服阀试验台。
  1.液压测试系统及测试方法
  试验台可以完成折弯机伺服阀的动、静态特性测试:静态特性测试的内容包括空载流量特性、压力增益特性、流量一压力特性、泄漏特性;动态特性主要是折弯机伺服阀频率特性的测试。以上特性的测试结果需要以图形的形式绘制出来。图是测试系统原理图。
  测试时根据测试项目,分别将被试阀安装在动、静态测试阀板上。在做静态测试时,将开关阀8关闭,将开关阀6打开;在做动态测试时,则将开关阀8打开,将开关阀6关闭。
  1)空载流量特性测试方法
  测试空载流量特性时,其操作如下:先将开关阀18、7关闭,打开开关阀17、9,使被 试电液折弯机伺服阀的两输出口A、B之间压差。然后向被试阀通入频率为0.01Hz的三角波电流信号,电流信号的大小按照以下规律变化:由0变到+i-,再由+i-变到0,再到-imax,然后再回到0。由涡轮流量计16检测电流变化过程中的流量,并将测得的流量值和输入的相应电流值送到计算机中去,由计算机域出流量随电流变化的曲线,即为被试阀的空载流量特性曲线。并可以根据测得的数据计算出阀的流量增益、对称性、零漂和滞环等重要性能。
  2)折弯机阀门负载流量特性测试方法
  测试负载流量特性的操作如下:先打开开关阀18、9,关闭开关阀17、7,使测试时A、 B两口的油液通过单向阀组23和比例溢流阀22。用比例溢流阀(最低可调节压力)
  3)折弯力特性测试方法
  测试时先关闭开关阀17、18、7,打开开关阀9,使被试阀的输出流量为零,然后调节溢流阀3使系统压力等于被试阀的额定压力与回油压力(由压力传感器13测得)之和。然后向被试阀线圈通入0.1Hz三角波电流信号,由计算机读取压力传感器14、15的值,即可测出折弯机伺服阀两输出口之间的压力差。改变输入电流信号的幅值,可测得不同电流幅值下的压差值。根据电流值和压差值可以绘出被试阀的压力增益特性曲线。
  4)折弯机液压系统泄漏特性测试方法
  折弯机液压系统测试泄漏特性时先将开关阀17、18、9关闭,将开关阀7打开,然后调节溢流阀3使系统压力达到被试阀的额定压力,然后向被试阀线圈通人激励电流,用流量传感器5测量泄漏流量的大小,并将泄漏信号和给定的激励电信号经采样输送到计算机,由测试系统绘出泄漏特性曲线。
  5)动态特性测试
  根据国标,折弯机电流伺服阀的动态特性测试主要是指其幅频特性曲线-30度时的幅频宽和相频特性曲线-90度时的相频宽。测试时需要用10个不同频率的正弦信号作为被试阀线圈的激励信号,然后依次测量其输出的流量信号,并滤除流量信号中与激励信号频率不同的成分后作为被试折弯机伺服阀的响应信号。这两个信号经采样分别输入计算机,由系统测试软件求出激励信号的自功率谱和激励信号与响应信号的互功率谱,由此可得频率响应。
  进行动态特性测试时先将开关阀6关闭,将开关阀8打开,由独立的信号发生器产生扫频正弦信号,经放大之后,输人伺服放大器,使动态缸产生运动,根据安装在动态缸上的速度传感器,可以求出被试折弯机伺服阀的输出流量,而安装在另一端的位移传感器可用于防止动态缸偏离中心位置。
  2.折弯机测试系统电路结构
  折弯机测试系统在静态特性试验中需要采集的信号包括:被试折弯机伺服阀线圈的电流信号、进油口 P的压力、负载口A和B的压力信号、泄漏口0的压力信号、负载口A和B之间的流量信号、泄漏1:10的流量信号。动态特性测试时需要采集的信号有被试阀线圈的电流信号、速度传感器20输出的电压信号。测试系统输出的控制信号包括比例溢流阀的压力设定值、信号发生器产生的被试阀线圈激励信号。
  以上信号中的被试阀伺服放大信号为电流信号,其他信号为电压信号。由于传感器检测的这些信号通常包含有噪声或经过了调制,在输入测试计算机之前,都需要经过相应的处理,然后才经过A/D转换成数字信号,供计算机做进一步使用。测试中采用独立的数字信号发生器,该信号发生器由16位单片机作为核心,可以产生频率为0~800Hz的三角波、正弦波、方波、线性扫频正弦波等多种波信号,供折弯机伺服阀测试所用。信号发生器通过RS-232与主计算机通信,测试时由主计算机将生成波形的类型、波形的幅值和频率等参数告知信号发生器;信号发生器生成规定的波形之后,输入被试阀的伺服放大器中。在动态特性测试中,同时将生成的波形数据传送给主机,供计算动态特性使用。测试系统的电路结构如图所示。
  3.折弯机测试系统软件
  数控折弯机软件系统的主要功能是完成测试数据的处理和测试曲线的绘制,因此从功能上划分,可分为信号处理模块、数据通信模块、界面管理模块和负责测试文档处理及数据保存的辅助功能模块。这些模块又分别包含多个子模块,子模块再调用基本的函数库函数,完成各自的功能。
  信号处理模块是测试系统最重要的模块,其子模块包括数字滤波、曲线拟合及插值、频响计算、误差补偿等。数字滤波可以采用的算法有中值滤波、相关滤波、限幅滤波等方法,可以根据现场干扰情况选择合适的滤波方法。曲线拟合采用常用的最小二乘法原则,使拟合后的曲线点的误差平方和最小。频响计算主要包括自相关计算和互相关计算,采用快速傅里叶变换和反变换实现快速相关算法。
  数据通信模块的功能包括读写I/O数据缓冲区、数字信号发生器相互通信子模块。在测试之前,由操作人员根据测试项目,将需要采集的压力、流量信号的通道号,信号发生器的波形参数输入系统。系统将调用缓冲区建立函数和通信函数建立各通道的数据缓冲区,并向信号发生器输出参数,同时启动D/A和A/D转换,各通道采用中断方式向缓冲区写入数据。CPU每隔1s读取各缓冲区数据,在对数据进行处理后调用界面管理模块刷新输出界面。界面管理模块主要负责动、静态特性曲线的绘制,由各特性曲线子模块调用Plot函数完成。辅助功能模块包括测试数据的格式化输出到文件,以及测试文档和数据的打印。()
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