PWS-50型电液伺服减震器示功性能试验台技术协议一、 概述:PWS-50型电液伺服减震器示功性能试验台采用电液伺服控制技术,适用于对各种组合减震件及筒式减振器进行动静态性能试验(示功试验、速度特性)等。试验方法满足《QC/T545-1999 汽车筒式减振器台架试验方法》等标准规定的相关要求。该试验台采用一个泵站,泵站配备两台100升力士乐油泵,当使用流量小时,只需要开启一台油泵,当需求流量大时,两台油泵同时开启。两台油泵既可以合并成一路工作,也可以完全独立供油,互不干扰。给电路的安全启动和使用过程中的节能都起到作用。一、 主要结构和功能特点:1、 PWS-50型电液伺服减震器示功性能试验台主要由主机(上置伺服作动器)、恒压伺服泵站、全数字液压伺服控制器、减振器相关试验软件、疲劳试验冷却装置、必要的试验附具及附件等组成;2、 主机:主机为双立柱框架式结构,直线伺服作动器上置。由移动横梁、横梁夹紧松弛机构、立柱、伺服作动器、升降油缸、工作台、液压夹紧模块等部分组成;2.1 横梁为整体钢件精加工而成,内置液压夹紧松开机构,采用液压升降、液压夹紧松开方式升降横梁构,调整试验空间,操作方便,并充分保证动静态试验时横梁稳固可靠,同时保证在非试验状态时横梁锁止不动,为了减小主机的共振频率,底座采用球墨铸铁整体铸造,保证试验过程中的整机稳定性;2.2 升降油缸:用于横梁的上下移动,调整试验机的试验空间。柱塞式结构,性能稳定,外形美观,质量可靠;2.3 横梁夹紧油缸:移动横梁配置2套夹紧油缸,用于液压锁紧、松开横梁,实现移动横梁的液压夹紧、松开功能,为单活塞杆作用油缸结构,选用格莱圈(美国Park)密封,结构紧凑、密封可靠;2.4 横梁运动液压模块:包括移动横梁液压松开、上升、下降等液压控制阀组。采用进口(德国力士乐)成熟液压元件设计制造,保证动态试验时具有较高的可靠性;2.5 力传感器:置于移动横梁下面,选用世铨公司产品,测量精度高、动态响应性好、性能稳定;2.1 伺服作动器:置于中横梁上部,是试验机进行动静态试验的关键部件。a、 用国际先进技术(美国MTS公司技术),按标准模块化单元设计生产制造,具有低阻尼、高响应、内泄漏小、抗侧向能力强的特点;b、 双活塞杆对称结构,稳定性好,动态性能稳定,静态无爬行;c、 密封结构合理。采用间隙材料密封结构,活塞与缸体、活塞杆与端盖之间采用进口高速密封元件(伺服格莱圈、斯特封)(美国Park)密封,密封可靠,摩擦力小;d、 活塞与缸体、活塞杆与端盖为大间隙配合,作动器在运行过程中,活塞杆表面会形成一层静压油膜,具有润滑和支承作用,有利于提高伺服作动器的使用寿命;e、 活塞与缸体、活塞杆与端盖之间选用进口高速耐磨支承环(美国Park),作动器刚度大,抗测向能力强;f、 活塞、活塞杆表面镀硬铬层,并采取特殊工艺进行抛光处理,保证作动器长期使用寿命;g、 电液伺服阀:置于作动器外部,选用喷嘴挡板式高精度伺服阀,性能稳定,动态响应性好;h、 作动器振幅极限位置设计液压缓冲区,避免运行失控产生损伤;i、 作动器内置磁致伸缩位移传感器,外置电液伺服阀、力传感器(安装在移动横梁下面),结构紧凑,具有力、位移两个闭环控制回路;j、 磁致伸缩位移传感器与活塞杆之间非接触测量,无摩擦力,导向性好,能保证传感器无故障长期工作;k、 作动器外置稳压模块(配置3μ过滤器、进回油蓄能器),进一步保证系统压力稳定及油液的清洁度。l、 恒压伺服泵站:压力21Mpa、(系统流量100L/min、功率45KW)+(150L蓄能器组),按标准模块化设计生产制造,技术成熟,性能稳定:m、 3.1系统由油泵、电机、高低压切换阀组、蓄能器、滤油器、冷却系统、油箱、中继稳压模块、管路系统等部分组成;三级过滤(油泵吸油口,过滤精度100μ、油源出口,过滤精度3μ、中继稳压模块,过滤精度3μ)装置,保证伺服阀在高清洁度的环境下工作;3.2 油泵电机组:a、 选用皖南电机,性能稳定,技术先进,质量可靠;b、 油泵选用德国力士乐系列恒压变量泵,该油泵的特点:c、 油泵吸油口配置过滤精度为100μ的过滤器和手动截止阀;d、 油泵电机组配置减震装置(选用减震垫),以减小振动和噪音;3.3高低压切换阀组:采用成熟的电磁阀、溢流阀及节流阀组合技术进行高低压软切换(由伺服控制器自动控制);3.4 稳压蓄能装置:a、 配置过滤精度3微米的精密过滤器,过滤器具有堵塞发讯装置,过滤器的安装位置便于更换滤芯;b、 配置蓄能器进行蓄能稳压,保证系统压力稳定;3.5伺服油箱:a、 全封闭标准伺服油箱,配置温度传感器、电子液位计等;b、 具有温度测量、空气过滤装置;c、 具有温度显示、温度设定、油位显示功能;3.6 系统配置直列式水冷却器安装在系统回油管路上(冷却水用户自备:压力0.7Mpa);3.7 管路系统:所有高压软管总成、接头及密封件,全部采用进口元器件(美国ParK),充分保证液压系统无渗漏油故障发生;3.8 电气控制系统:a、 实现对油源系统的电气控制;b、 油源系统具有温度过限、滤油器堵塞、液位过低等自动停机或报警功能;1、 全数字液压伺服控制器:控制系统选用全数字液压伺服控制器,实现系统的电液伺服闭环控制及自动进行数据采集、处理功能。系统以一台计算机为主体,全数字PID调节,配以卡板式动态伺服测控卡、测控软件及数据采集与处理软件,可实现试验力、位移的动静态闭环控制和控制模式的平滑切换;4.1全数字液压伺服控制器主要组成:a、 计算机单元(联想品牌计算机);b、 二路信号调理单元(力、位移);c、 基于DSP芯片测控卡d、 测控软件系统;e、 HPA4激光打印机;f、 计算机工作台;4.2 全数字液压伺服控制器用于动静态试验的主要功能:控制器可控制试验机完成试验力或位移通道的PID闭环动静态试验控制。即以一定的试验力或试验位移、试验频率、信号类别(如各类波形控制)进行动态试验,或者自动按照用户定义的频谱进行控制试验(程序控制)。试验过程中可在不中断试验的情况下,修改设置新的试验参数或进行控制模式的平滑切换。同时,该控制器也可用于静态试验的控制,如进行恒试验力速率或恒位移速率试验、各类长时保持试验或进行斜波组合试验等;控制器还具备完整的外围设备控制能力,既能进行各油源的起动停止、高低压切换控制,也能完成各类传感器的参数标定、零点清除、参数存储与加载等功能;控制器具备各类试验参数超限、超设定自动停机或报警等功能; 4.3系统的闭环控制回路:测量传感器(力传感器、位移传感器)与伺服阀、控制器(各信号调理单元)、伺服放大器一起组成多个闭环控制回路,实现试验力、位移参数的闭环控制功能;具有等速率试验力、等速率位移等多种控制模式,并可实现控制模式的平滑切换,使系统具有更大的灵活性;4.4伺服控制专用PCI卡板式伺服放大器:a、 为可插拔式PCI卡板,应用先进的计算机总线控制技术专为试验机设计,有程控模拟放大器,A/D转换,数字量采集通道,数字量I/O等;b、 采用计算机总线技术,直接插入计算机扩展槽内,全数字电路,调零、增益调整等均通过软件实现,是试验机测控技术发展的最新产品单元;c、 传感器供桥电源与A/D芯片的基准电压共用同一电压,整个测量系统同比衰减,实现了供桥电源的硬件补偿技术;d、 通过多位A/D转换满足系统的灵敏度和分辨率要求,避免了软件倍频方法降低系统的特性;4.5信号发生器单元:为系统提供多种输入控制试验波形,包括:正弦波、方波、三角波、梯形波、静态加载斜波等;4.6 伺服泵站控制单元:提供伺服泵站所需要的 所有控制。包括泵站电机的 开停、高低压自动切换等功能;4.7 测控软件及数据处理软件:a、 操作系统Windows平台下,全中文操作界面;人机界面友好,工作状态通过显示器进行显示,并能显示当前被调整的或被监视的参数状态。简单的菜单操作对任意参数或功能提供快速的存取。全鼠标操作,所有参数都能通过键盘进行输入,或通过简单的方向键进行调整;试验参数全数字设定,试验主要功能设有快捷操作键;b、 具有多种显示方式,(1)静态试验(单管和双管减振器)静特性值、摩擦力、摩擦力徊线(F-S), F-S试验:测弹簧特性(F-S),测减振器阻力, F-V试验:测速度特性,频率扫描。振幅=常数,频率F可变(F-V)图不用速度传感器)c、 自动进行数据处理,数据处理方法满足《汽车筒式减振器台架试验方法》等标准规定的相关试验要求;d、 软件同时提供数据分析功能,满足试验人员进行试验分析及进行特殊试验的数据处理要求;e、 系统具有完整的文件操作功能用于试验曲线、试验数据的储存;同时,试验数据可以ASCII码形式进行存储,以便于用户进行二次数据处理;f、 具有试验报表输出和打印功能;2、 试验机保护系统:系统具有过载、超设定、试验次数到、油温过高、超压、滤油器堵塞等多种报警或停机保护功能。3、 试验附具:a、 试验机配置可与各种减震件专用夹具连接进行试验的通用附具一套;b、 减震件特性试验专用夹具一套(根据被测试样结构设计制造);c、 力传感器专用标定加力架一套;d、 冲洗电磁阀及阀座一套;e、 设备专用工具一套;一、 主要技术指标:1、 最大静态试验力:±50KN,示值精度±1%,精度范围2 %-100 %FS.;2、 最大动态试验力:±50KN,动态波动度≤±1%FS.;3、 频率范围:0.001-20Hz;4、 作动器最大行程:±125mm,示值精度±0.5%FS.;5、 主要试验波形:正弦、方波、三角、斜波等命令波形或外部输入波形;6、 恒压伺服泵站:(压力21Mpa、流量100L/min、功率45KW和150L蓄能器组);7、 控制器:全数字液压伺服控制器;控制方式:力、位移闭环控制;8、 试验速度:0.005~1mm/s;9、 最大试验空间(作动器上端面至力传感器下端面):0-1100mm;10、 试验空间调整方式:液压升降、锁紧横梁;11、 试验工位:一个性能试验工位;12、 数据处理方式:A.性能测试测试速度(m/s):0.026,0.052,0.13,0.26,0.39,0.52,1.05 (欧标)测试速度(m/s):0.1,0.3,0.6(日本标准)分别记录力-位移曲线和力-速度曲线 B.密封性试验振幅:50mm(80mm)频率:4Hz波形:正弦波/三角波试验过程:先做1分钟运行,检查若有变化,停止试验;检查无变化,继续做4分钟运行;(检查由用户自己完成)C.静摩擦阻力试验振幅:±5mm频率0.05Hz(速度0.001~0.002m/s)波形:三角波做一次循环,取三个点的进回程差平均,再取三点平均的平均值二、 主要配置清单:1、 试验机主机(双立柱结构,液压升降、夹紧横梁) 一台2、 50KN伺服作动器(下置安装,外置中继稳压模块) 一台3、 60KN力传感器(世辁) 一件4、 ±125mm磁致伸缩位移传感器(MTS) 一件5、 温度传感器 一套6、 D662电液伺服阀(MOOG) 一套7、 全数字液压伺服控制器 一套8、 减震件试验专用数据处理软件 一套9、 A4惠普激光打印机 一台10、 恒压伺服泵站 一套11、 管路系统(高压软管总成、接头、密封件等) 一套12、 可与各种减震件专用夹具连接的通用附具 一套13、 减震器专用试验夹具(根据被测试样结构设计制造) 一套14、 力传感器专用标定加力架 一套15、 冲洗电磁阀及阀座 一套16、 设备专用工具 一套17、 电缆及接插件系统(主要进口,部分国产) 一套18、 随机资料(含使用说明书、装箱单、合格证、备份软件光盘及系统参数盘等)一套
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