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液压伺服系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明 液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912151106_190054_1634361_3.jpg[/img] 图所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值xi。对应给定值xi,有一定的电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀的电磁线圈上,使阀芯相应地产生一定的开口量xv。阀开口xv使液压油进入液压缸上腔,推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动,使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时,液压缸活塞杆也带动电位器6的触点下移xp。当xp所对应的电压与xi所对应的电压相等时,两电压之差为零。这时,放大器的输出电流亦为零,伺服阀关闭,液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。 液压传动中具有随动作用的液压自动控制系统。在这种系统中,大功率的液压元件(包括液压伺服阀和液压执行元件) 跟随小功率的指令信号元件动作。执行元件所控制的通常是位置、速度等机械量。指令信号元件又称参考信号元件,它发出代表位置、速度或其他量的指令信号。大功率与小功率之比可以达几百万倍以上。液压伺服系统是反馈控制系统,反馈回来代表实际状态的信号与指令信号比较,得到误差信号,如果误差不是零,便进行调节。例如在高射炮自动瞄准系统中,雷达跟踪飞机,并将信号送给指挥仪,指挥仪计算出高射炮管应处的位置,炮管的实际位置与指挥仪算出的指令位置在系统中不断进行比较和调节,直到误差小于许可值时才射击。液压伺服系统通常应包括:实际状态的测量反馈元件;小功率指令信号的传递元件和大功率液压执行元件;期望状态和反馈状态的比较元件;差值信号的放大元件。液压伺服系统分为机械液压伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。它们的指令信号分别为机械信号、电信号和气压信号。电液伺服系统因电气控制灵活而得到广泛的应用;气液伺服系统用于防爆的环境或容易获得气压信号的场合。液压伺服系统应具有必要的性能:工作稳定;对指令信号反应快;稳态误差小;对干扰不敏感。液压伺服系统是自动控制系统中应用最广泛的一种。在精密加工的定位系统中,液压伺服系统能保证小于0.1微米的加工误差。世界上许多巨大天文望远镜的动作,都是用星光作为伺服系统的指令信号,通过液压伺服系统和执行元件进行跟踪的。 液压伺服系统的组成 液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统﹐分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。其中﹐机械液压伺服系统应用较早﹐主要用於飞机的舵面控制和机床仿型装置上。随著电液伺服阀的出现﹐电液伺服系统在自动化领域占有重要位置。很多大功率快速响应的位置控制和力控制都应用电液伺服系统﹐如飞机﹑导弹的舵机控制系统﹐船舶的舵机系统﹐雷达﹑大炮的随动系统﹐轧钢机械的液压压下系统﹐机械手控制和各种科学试验装置(飞行模拟转台﹑振动试验台)等。 液压伺服系统的优缺点 液压伺服系统与电气伺服系统相比有三个优点﹕ (1)体积小﹐重量轻﹐惯性小﹐可靠性好﹐输出功率大﹔ (2)快速性好﹔ (3)刚度大(即输出位移受外负载影响小)﹐定位准确。 缺点是加工难度高﹐抗污染能力差﹐维护不易﹐成本较高。
电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。电液伺服疲劳试验机是一种用于测试材料、零部件或结构在长时间循环负载下的疲劳性能的设备。它通过电液伺服系统控制加载和卸载过程,对被测试材料施加循环负载,模拟实际工作条件下的应力变化。电液伺服疲劳试验机通常由加载系统、控制系统、数据采集系统和测试夹具组成。加载系统一般采用液压缸或伺服电机进行加载,能够模拟各种不同的载荷形式和载荷变化速率。控制系统负责对加载系统进行控制,实现预设的加载规律和循环次数。数据采集系统用于实时采集和记录试验过程中的加载、变形和应力数据,以评估试样的疲劳性能。测试夹具用于固定和保持试样的位置和形状,确保试样在试验过程中的可靠加载。电液伺服疲劳试验机广泛应用于材料研究、零部件寿命评估、结构强度验证等领域。它可以帮助工程师了解材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展行为以及结构的疲劳强度,为产品设计和工程决策提供数据支持。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901278927_4169_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901278908_4908_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311270901279240_9360_1602049_3.png[/img]
文献: 新编液压工程手册 北京理工大学出版社 一九九八年十二月出版 [URL=http://www.okyiqi.com]电液伺服试验机[/URL]分为动态电液伺服和静态电液伺服[URL=http://www.okyiqi.com]试验机[/URL]两种,伺服阀更适合于动态试验机,而电液比例阀在静态试验机上有无可比拟的优越性。电液比例阀式万能试验机及老产品技术改造自开始生产至今已有100多台,所有产品都正常工作,小至100kN大至15000kN微机控制电液伺服试验机压力试验机。电液比例阀控制技术是目前国内外最新控制技术填补了试验机行业空白,将电液比例阀成功运用于静态电液伺服试验机,打破伺服阀在静态试验机上的垄断局面,使其具有更高可靠性、稳定性及技术先进性,为我国液压试验机发展开辟更为广阔的前景。将该项技术成功应用于普通液压式试验机技术改造,使老产品更新换代成为可能,使之达到与新的电液伺服试验机具有相同的技术水平,使用更为方便可靠。欢迎订购我公司产品,我们将以先进的高技术产品、优越的性能价格比回报广大用户。让用户买了放心,使用放心,使用上质量可靠、稳定性高、功能齐全、性能优良、操作简单、使用方便的一代高科技产品。 一. 当前国内外同类产品技术概况 随着[URL=http://www.okyiqi.com]试验机[/URL]技术的发展,国内外电子液压[URL=http://www.okyiqi.com]万能试验机[/URL],近年来发展了三种不同控制方式;一种是电液伺服阀控制,一种是采用具有速度控制器的压力阀控制,第三种是宽流量范围的比例阀控制,除了控制系统外,还采用高精度力与位移测量系统及计算机采集处理等技术,在功能上达到甚至超过电子万能试验机,尤其在大负荷上液压万能试验机及各种[URL=http://www.okyiqi.com/pages_products/prolist_9.html]压力试验机[/URL]具有更大的优势。日本岛津UEH型及美国STEX公司的HVL型液压万能试验机均采用电液伺服阀控制双向油缸;负荷、变形、位移控制由电液伺服闭环控制,同时具有电子测量和计算机数据处理功能,电液伺服阀的优点是静动态性能良好,分辨率高、滞环小、线性度高、工作范围广更适合动态电液伺服试验机。其缺点是用于静态液压万能试验机上未能发挥其特点,使其造价提高、抗污染能力变差、工作噪声较大,油温升高快,有些还需水冷却。 西德申克公司的UPM液压[URL=http://www.okyiqi.com]万能试验机[/URL],其控制原理是由速度控制器控制力矩电机而带动压力控制阀施加负荷,并具有速度电流反馈,是一种传统的控制方式。 在国内济南试验机厂与其他厂家合作研究了500kN微机控制液压万能试验机与日本岛津产品相似,采用伺服阀控制,此外济南试验机厂已引进日本500kN的UDH型电液伺服阀式液压万能试验机,目前上述产品均在济南试验机厂生产。 二. 电液比例阀与伺服阀控制技术在静态万能试验机上应用比较(见下表) “比例控制阀发展的初期阶段,仅仅是将比例电磁铁代替普通液压阀的开关型电磁铁或调节手柄,这种比例阀的结构原理和设计准则没有变化。这种比例阀工作频宽小,稳定滞环大,只能用于开环控制。七十年代中期至八十年代初,是比例阀发展的第二个阶段,比例阀开始采用各种内反馈原理,耐高压,比例电磁铁出口比例放大技术日趋成熟。阀工作频宽达到5~10Hz稳定滞环降低到3%左右,八十年代以后,比例阀技术发展进入第三阶段,比例阀原理进一步改善,采用了压力流量位移反馈和动压反馈及电校正等手段,使阀稳定精度动态相应和稳定性都有进一步提高。除中位仍有部分死区外其控制性能与伺服阀更为接近”。“此外比例放大技术也相应迅速发展,不仅集成了各种反馈信号传感接受和处理功能,而且尺寸大为减小,可安装在阀体上使整个控制系统组成一体,使用更为方便,比例电磁铁驱动力的提高,也为阀的动态特性的改善提供了条件”,将其应用于静态电液伺服万能试验机中,配合微机精密调速控制系统已完全满足其使用要求。 电液比例阀与伺服阀控制技术在静态万能试验机上应用比较 电 液 比 例 阀 伺 服 阀 电液比例阀:抗污染能力极强,对液压油的过滤要求为20μm,可实现无故障运行。伺服阀:对液压油的过滤要求需达到3μm以内,抗污染能力极弱,尤其对静态液压式试验机间隙密封的柱塞油缸,更易引起油质污染,阻塞伺服阀。控制方式:电液比例阀是纯数字电器伺服控制、电路简单,稳定性非常高。控制方式:伺服阀多数采用模拟电器控制、电路复杂,稳定性较弱。 工作状态:电液比例阀是在低压起动,系统压力随试验力增加而比例增加,噪音低、油温不易上升,不需冷却装置。 工作状态:伺服阀是在高压状态下起动,正常工作时始终处于最高压力下,工作噪音大、油温升高快,容易渗漏,需要进行水循环冷却。 电器测量控制系统:采用计算机总线插卡式设计,所有功能通过软件来完成,有利于功能扩展、软件升级及微机联网,并且具有故障自诊断功能,维修极为方便,只需更换微机内相应插卡即可。 电器测量控制系统:伺服阀电器测量控制系统大多数采用德国都利公司电箱,需自配计算机及软件去管理电箱,显示试验数据,打印报告等工作,一旦电箱出现故障,试验机厂家无能力维修。性能:电液比例阀反应速度较低,适合于静态液压试验机(频宽Hz/-3dB)~25 性能:而伺服阀反应速度较高,频宽(Hz/-3dB)20~200,适合于动态试验机。 闭环控制 闭环控制性能价格比:高 性能价格比:低