电液伺服阀静态特性实验报告北科版.docx
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电液伺服阀静态特性实验报告北科版.docx
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电液伺服阀静态特性实验报告北科版
电液伺服阀静态特性实验报告
1实验台简介
SY10电液伺服阀静态性能实验台主要与工业控制计算机,光栅位移传感器,位移显示及信号转换器相配,用于测量伺服阀的静态特性。
实验台所用控制和测量装置采用数字输入、输出控制方式。
控制工业控制计算机,D/A接口板,伺服放大器实现控制信号的输出。
光栅位移传感器测量油缸的位移,位移显示及信号转换器显示油缸的位移并将位移信号传输给计算机。
2系统工作原理
如图2静态实验台系统原理图所示,其主要原件为:
截止阀(序号1)、油泵(序号2)、单向阀(序号3)、精过滤器(序号4)、安全阀(序号5)、溢流阀(序号6)高压液压手动阀(序号7)、三位六通液动换向阀(序号8)、静态实验液压缸(序号9)、高压开关(序号10)、集流器(序号11),散热器(序号12)、减压阀(序号13)、三位四通电磁换向阀(序号14)。
通过三位四通电磁换向阀(序号14)来控制伺服阀安装座与液压缸之前的三位六通液动换向阀(序号8)的换位,根据实验需要切换油路来进行不同的伺服阀静态性能实验。
工业控制计算机,D/A接口板,伺服放大器实现控制信号的输出;工业控制计算机,A/D接口板,位移信号的输入控制。
光栅位移传感器测量油缸的位移,位移显示及信号转换器显示油缸的位移并将位移信号传输给计算机。
3实验台性能参数
额定供油压力:
25
许用供油压力:
6~31.5
回油压力:
公称流量:
30
工作液:
YH-10,YH-20或其它石油基液压油
工作液的正常工作温度:
40
6
工作液的允许工作温度:
15~60
图2静态实验台系统原理图
工作液清洁度:
10
被测伺服阀额定流量范围:
15~160
伺服阀额定电流范围:
8~200
流量测量范围:
0.4~30
流量计测量时间
:
0.1827秒
流量计常数:
3284脉冲/秒
流量测量精度:
2%
分辨率:
压力损失:
油缸参数:
D=110mmd=35mm行程S=1000mm
光栅传感器L=1000mm
位移显示器0.1mm/1
4伺服阀静态特性实验
4.1空载流量实验
4.1.1实验目的:
测绘出伺服阀的空载流量曲线,并求出其流量增益;
4.1.2实验装置:
SY10伺服阀静态实验台及其泵站,工业控制计算机,D/A接口板,伺服放大器,光栅位移传感器,位移显示及信号转换器。
4.1.3实验步骤:
1)把被测伺服阀安装在实验台的伺服阀安装座上,把导线接到信号发生器上,(实验前已完成)把阀的进,出油口(A口与B口),回油口与泄漏口都打开;
2)打开油箱吸油管的截止阀和实验台上的高压开关,启动油泵驱动电机,油泵开始运转;
3)调节溢流阀的调定压力到被测伺服阀的额定压力,压力值由压力计读出,关闭实验台上的高压开关;
4)将转换开关左转,使三位四通电磁换向阀(序号14)的左边电磁得电,阀的左位工作,压力控制油进入三位六通液动换向阀(序号8)的左位,换向阀的左位工作负载油口A、B口敞开;
5)检查系统的零偏;工业控制计算机输出电压0V,对应伺服阀电流0mA,通过位移显示及信号转换器显示值计数观察油缸的位移,若油缸有位移,通过调节伺服阀电流使油缸运动停止,记录此时的调节电流值即为零偏;
6)工业控制计算机输出电压0—±3.5V,对应伺服阀电流10mA/V,测
为
、
、
、
,通过位移显示及信号转换器显示值计数油缸的位移,同时记录相同位移的时间,计算得出流量
;
4.1.4根据所测数据,绘出伺服阀的空载流量曲线。
4.2压力特性实验
4.2.1实验目的:
测绘出伺服阀的压力特性曲线,并由曲线求出其压力增益;
4.2.2实验装置:
工业控制计算机,D/A接口板,伺服放大器,SY10伺服阀静态实验台及其泵站。
4.2.3实验步骤:
1)把被测伺服阀安装在实验台的伺服阀安装座上,把导线接到伺服放大器控制箱上,把阀的进,出油口(A口与B口)及泄漏口关闭,只打开阀的回油口;
2)打开油箱吸油管的截止阀和实验台上的高压开关,启动油泵驱动电机,油泵开始运转;
3)调节溢流阀的调定压力到被测伺服阀的额定压力,压力值由压力计读出,关闭实验台上的高压开关;
4)将转换开关置中位,使三位四通电磁换向阀(序号14)的两边电磁都不得电,阀的中位工作,三位六通液动换向阀(序号8)的中位,负载油口A、B口关闭;
5)工业控制计算机输出电压0—±3.5V,对应伺服阀电流10mA/V表传感器读出,测
为
、
、
、
、
、
、
;
6)根据工业控制计算机输出电压0—±3.5V不同的电压值,记录伺服阀输出口P1、P2的压力值;
4.2.4根据所测数据,绘出伺服阀的压力特性曲线。
4.3内泄漏实验
4.3.1实验目的:
测绘出伺服阀的内泄漏特性曲线,并根据曲线分析伺服阀的功率滑阀的配合情况及磨损情况;
4.3.2实验装置:
工业控制计算机,D/A接口板,伺服放大器,SY10伺服阀静态实验台及其泵站。
4.3.3实验步骤:
1)把被测伺服阀安装在实验台的伺服阀安装座上,把导线接到信号发生器上,把阀的进,出油口(A口与B口)及回油口关闭,只打开阀的泄漏口;
2)打开油箱吸油管的截止阀和实验台上的高压开关,启动油泵驱动电机,油泵开始运转;
3)调节溢流阀的调定压力到被测伺服阀的额定压力,压力值由压力计读出,关闭实验台上的高压开关;
4)将转换开关右转,使三位四通电磁换向阀(序号14)的右边电磁得电,阀的右位工作,压力控制油进入三位六通液动换向阀(序号8)的右位,换向阀的右位工作,负载油口A、B口关闭;
5)在电压0—±3.5V范围内改变工业控制计算机输出电压值,对应伺服阀电流变化,测
为
、
、
、
,通过位移显示及信号转换器显示值计数油缸的位移,同时记录相同位移的时间,计算得出流量
;
4.3.4根据所测数据,绘出伺服阀的内泄漏特性曲线。
5实验数据
5.1根据所测数据,测绘出伺服阀的空载流量曲线,并求出其流量增益;
空载流量实验的数据如表1所示,位移为10mm。
表1空载流量实验数据
I/In
时间/s
I/A
流量q×10^-4/(m3•s-1)
-70%
0.5
-0.007
3.40
-60%
0.6
-0.006
2.83
-40%
0.9
-0.004
1.89
-20%
2.2
-0.002
0.77
0%
0
0.000
0.00
20%
2.2
0.002
0.77
40%
1.0
0.004
1.70
60%
0.6
0.006
2.83
70%
0.4
0.007
4.25
根据实验数据绘出空载流量曲线,如下。
可得,流量增益Kq0=(8×106)/(3.6×10-3)=3.85x10^-2m3/s-1•A
5.2根据所测数据,绘出伺服阀的压力特性曲线,计算伺服阀压力增益;
压力特性实验的数据如表2所示。
表2压力特性实验数据
I/A
P1/公斤力/cm2
P2/公斤力/cm2
0
35
0
0.02
30
7
0.04
33
8
0.06
34
11
0.08
35
18
0.1
35
30
0.12
35
30
0.14
35
31
0.16
36
32
根据实验数据绘出压力特性曲线如下。
压力增益Kp0=34.3MPa/A
5.3根据所测数据,绘出伺服阀的内泄漏特性曲线。
内泄漏实验的数据如表3所示,油缸的位移为2mm。
表3内泄漏实验数据
I/In
时间/s
I/A
q×10^-4/(m3·s-1)
-70%
19.4
-0.007
0.2429
-60%
19.3
-0.006
0.2464
-40%
19.3
-0.004
0.2576
-20%
18.4
-0.002
0.2464
0%
10.9
0
0.2429
20%
7.0
0.002
0.2429
40%
19.2
0.004
0.2615
60%
19.4
0.006
0.2537
70%
19.5
0.007
0.2394
根据实验数据绘出内泄漏特性曲线,如下。
6思考题
6.1伺服阀的空载流量曲线表示阀的什么特性?
流量曲线非常有用,它不仅给出阀的极性、额定空载流量增益、名义流量增益,而且还可以从中得到阀的线性度、对称度、滞环、分辨率,并揭示阀的零区特性。
6.2伺服阀的压力特性曲线表示阀的什么特性?
压力增益越大,阀对负载压力的控制就越灵敏。
6.3伺服阀的内泄漏特性曲线表示阀的什么特性?
内泄漏流量是负载流量为零时,从回油口流出的总流量。
对两级伺服阀而言,内泄漏流量由前置级的泄露流量qp0和功率级泄露流量q1组成。
功率滑阀的零位泄漏流量qc与供油压力ps之比可作为滑阀的流量-压力系数。
零位泄漏流量对新阀可作为滑阀制造质量的指标,对旧阀可反映滑阀的磨损情况。
6.4何谓伺服阀的零偏?
何谓伺服阀的零漂?
他们对控制系统的影响是什么?
在实验时,伺服阀的零偏和零漂何时出现,怎么消除?
零偏是指为使阀处于零位所需的输入电流值,以额定电流的百分比表示。
零漂是指工作条件或环境变化所导致的零偏变化,以其对额定电流的百分比表示。
零偏和零漂会影响伺服阀的死区,从而影响系统的精度、快速性及稳定性。
阀工作一段时间后,由于结构尺寸、组件应力、电磁性能、流力特性等可能发生外形变化,零点发生变化,出现零偏;当供油压力、回油压力、工作油温、零值电流等工作条件发生变化时,阀的零位发生偏移,出现零漂。
系统调整或检查时,可加偏置电流以补偿零偏,而随工作条件变化的零漂是无法补偿的。
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- 伺服 静态 特性 实验 报告 北科版