AGC液压缸测试试验系统的应用.pdf

Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ， NO ． 1 1 ． 2 01 0 A GC液压缸测试试验 系统的应用 陈 兵 徐维 军 南 京机 电液 压工 程研 究 中心 ， 江 苏南 京2 1 0 0 6 1 摘 要 为满足冶 金轧制 设备生产 厂家的要求 ， 保证 A G C液压缸与 A G C液压 压下系统 的配 套使用 ， 基于 电液伺 服技术 、 自动控 制理 论 、 计算 机技术开发 了 A G C液压缸测试试验系统。该 系统 已用 于相 关企业 ， 其先进性 、 实用性使得企业产生 了很好 的经济效益和社会 效 益 。 一 关键词 A G C液压缸 ； 测试试验 ； 应用 中图分类号 T H1 3 7 ． 5 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 - 0 8 1 3 2 0 1 0 l 1 - 0 0 3 9 0 5 AGC Cy l i nd e r Te s t S y s t e m Ap p hc a t i o n C HE N B i n g XU We i - j 1 1, 1 1, N a n j i n g e l e c t r i c a l h y d r a u l i c e n g i n e e r i n g r e s e a r c h c e n t e r ， N a n j i n g 2 l 0 0 6 1 Ab s t r a c t I n o r d e r t o me e t T h e r e q u i r e me n t o f t h e me t a l l u r g i c a l r o l l i n g e q u i p me n t ．a n d a s s u r e t h e AGC c y l i n d e r ’ 8 c o mp l e me n t m AGC h y d r a u l i c p r e s s - d o w n s y s t e m， a n AGC C y l i n d e r t e s t s y s t e m h a s b e e n d e v e l o p e d b a s e d o n e l e c t r o - h y d r a u l i c s e r v o t e c h n o l o g y ，a u t o ma t i c c o n t r o l the o r y a n d c o mp u t e r t e c h n o l o g y ． Th i s s y s t e m Ha s a l r e a d y b e e n u s e d i n r e l e v a n t e n t e r p r i s e s ． I t s a d v a n c e d t e c h n o l o g y a n d p r a c t i c a b i l i t y h a v e b r o u g h t f a v o r a b l e e c o n o mi c a n d s o c i al b e n e fi t s f o r t h o s e e n t e r p ris e s ． Ke y Wo r d s AGC c y l i n d e r ；t e s t s y s t e m； a p p l i c a t i o n 0引言 随着我国冶金轧制设备制造水平 的不断提高 ， 对 A G C液压缸 的质 量控 制及性 能 测试 提 出了更 高要 求 ， 为 此 ， 根据企业 的需求 ， 开发了 A G C液压缸的测试 系统。 该系统可满足 A G C液压缸静／ 动摩擦力测试 、耐压及 内 漏测试 、 保压试验 、 加载试验 、 A G C液压缸与系统液压参 数匹配状态下的动态特性测试等。 1 测试试验系统组成 系统结构图如图 1 所示 ， 主要有以下几部分组成 1 主要油源 流量 8 0 0 l _ J m i n ； 3 作压力 2 1 MP a 。 2 主要液压阀 m o o g D 7 9 2三级电液伺服 阀一台 。 F F系列电液伺服阀两 台。 3 测试 用 的电液伺 服 系统 一套 。 4 电液伺服控制器 。 5 工控机及试验软件 。 2 系统 主要测试功能 2 ． 1 静态试验 2 ． 1 ． 1 跑合试 验 对 A G C液压缸初装配的成品进行跑合试验，其试 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 7 2 2 作者简介 陈兵 1 9 5 8 一 男 ， 大专 ， 工程师 ， 主要 从事 电液伺服应用 系统的 项 目开发及管理 验条 件 为 液 压 压 力 为 额 定 供油 压 力 以下 ， 进 行 全 行 程 跑合 往 复运 动 2 0 0次 ， 跑 合 速 度 为 液压 缸 运 动 的 中速 。 在运 动 过程 中应 工作 正 常 。活 塞 杆 随手 动换 向阀手 柄 运动 而平 滑运 动 。其 目的 检查 零件 的 配套性 并去 除零 部件油道 内的残 留物 。跑合试验后应分解 A G C液压 缸 ， 可视情况更换新 的密封件， 重新装配为成品。 2 ． 1 ． 2耐压 、 外部 密封 性试 验 对 A G C成品液压缸两腔分别加 1 ． 5 倍 的额定工作 压力并保持 3分 钟。检查 A G C液压缸 外部密封性及 A GC液压缸设计强度 ，所有外部密封不允许有渗漏现 象． 但活塞杆外表面密封处允许有油膜 。不允许成滴。 机械 结构 无 明显 变形 或损 坏 。 2 ． 1 ． 3内部 漏油 量检 查 A G C液压缸内部漏油量的大小将影响液压机构的 液压 刚度 ，从 而影 响 系统 的 动态 特性 。 因此需 对 A G C 液压缸 内部漏油量进行检查。在额定工作压力下在图 纸规定的时间内。内漏量应满足规定的指标要求。 2 ． 1 ． 4保压 试验 保 压试 验为 A G C液压缸 内部漏油量定性试验分 析方法 。此试验方法常 为 A G C液压缸制造 厂家所采 用 。根据 保压 时 间的 长短来 判定 A G C液压缸 内部 密封 是否满足技术指标要求。 2 ． 1 ． 5 AGC液 压缸 空载 静／ 动摩 擦 力测试 A G C液 压 缸 静／ 动 摩 擦 力 的存 在 是 系统 中 的非 线 3 9 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 01 0 年 第l l期 圈 图 1 系统结构图 性 因素， 除影 响系 统 的精 度 外 ， 还 影 响系 统 的稳定性 ， 其 作用效 果 同系统 存在 间隙一样 。严 重 者甚 至可 以 引起 系统 的极 限环震 荡 。 2 ． 1 ． 6加 载试验 主要 是模 拟 A G C液压 缸 实际液 压 工况 载荷 试 验 。 其 目的是 检查 输 出载荷 是否 满 足要求 检查机 械 变形 及其 强度 。 2 ． 1 ． 7工作准确 性试 验 经 过上 述一 系列 试验 后 ， 对 A G C液 压缸进 行 最 小 工作压力低速试验 ． 检查工作是否正常 ． 有无爬行和波 形失 真 ， 有无 漏油 。对 A G C液压 缸进行 额定工作 压力 、 较 高频 率 试 验 。 检 查 A G C液压 缸 工 作 是否 正 常 ， 输 出 波形是 否失 真 ， 有无漏 油 。 2 _ 2动 态试验 由 A G C液 压缸 、 电液伺 服 阀及 电液 伺服 控 制器 组 成的电液伺服系统试验时 ，在有杆腔加常值压力 P， 在 外 载为零 条件下 的系统 动态特性 试验 。 动 态试验 分 为时域 的 阶跃 特性 及频 域 的对数 频率 特性试 验 3 系统试验方法及分析 3 ． 1 保压 试验 关 系图 图 2为保压腔压力P和保压时问 t 的变化关系。 图 3为活 塞杆位移 Y和保压 时间 t 的变化关 系 。 p ‘ M a ’ { 三一 图 3活塞杆位移 Y和保压时间 t 的变化关系 Hyd r a u l i c s Pn e uma t i c s＆ Se a l s ／ No ． 1 1 ． 201 0 其 中 p 保压初始值， 单位为 MP a 。 P 。 ￡ 时间的保压腔的压力， 单位为 M P a 。 t l 保压时间 ， 单位为 mi n 。 保压初始时活塞杆的位移 ， 单位为 mi l l 。 Y 保 压 ￡ l 时 间 的位移 值 ， 单位 为 m m。 在 l 的 时间 内 p 。 值应 ≥p 。 规 定、 y l ≥， ， 规 定 。 3 ． 2 A GC液压缸静／ 动摩擦 力测试分析 3 - 2 ． 1 测试 方 法及 曲线 测试方法是用一套测试用 的电液伺 服控制 系统 ， 用拉压力传感器将测试用 的作动器 的活塞杆 与 A G C 液压缸 的活塞杆联接起来 ， A G C液压缸的两腔输油管 嘴 与管路 断开 ． 并 通油箱 。 测试 用 的伺 服作 动 器 活塞 杆 按 图 4输 出低 速 平顶 三 角波位 移 Y驱 动 AG C活 塞杆运 动 。在 运动 中拉 压 力 传感器输 出力值为 F， 计算机同时采集力值 F和活塞杆 位移值 Y并给出图 5得 _ 厂 y 之关系。 图 4测试 用伺 服作动器的输 出位移 波形 图 5力值 F和 活 塞 杆位 移 值 Y的关 系 3 ． 2 _ 2 静摩 擦 力和 动摩 擦 力的计 算 定义拉压力传感器受拉时其力值 F为正 ， 受压时 F 为负 。 3 ． 2 _ 2 ． 1 动摩 擦 力 计 算式 上提 A G C液压 缸 活塞 杆 时 ， 其 力平 衡式 为 mg - F f d 0 1 下压 A G C液 压缸 活 塞杆 时 ， 其 力平 衡式 为 mg 0 2 式 1 一 2 得 一 一 一 O， 得动摩擦力 F 3 式 中 上提 A G C液压 缸 活塞 杆 时拉压 力 传感 器 的输 出值 ， 单位 为 k N； AG C液压缸活塞杆下移时拉压力传感器 的输 出值 ， 单 位为 k N； mg A G C液压缸活塞 杆的质量， 单位为 k N； 厂一 活 塞运 动 时的摩 擦力 ， 单 位为 k N。 3 ． 2 ． 2 ． 2静摩擦力 的计算 静摩擦力计算式 3 F , -AF2 3 ． 2 ． 2 ． 3 A GC 液压 缸动 静摩 擦 力测试 原理 A G C液压缸动静摩擦力测试原理如 6图所示。 图 6 AGC液 压 缸 动静 摩摞 力测 试 腺 理 其 中 厂 测试液压缸活塞杆位移传感器的反馈系数 ， 单位 为 V ／ m； 厂测试用拉压力传感器的输出系数 ，单位为 N／ V A G C液压缸活塞杆位移传感器的输 出位移 系数 ， 单位为 m ／ V； 输 出力 ， 单位 为 N； ， 一输 出位 移 ， 单位 为 m。 3 ． 3加载试 验 方法 及 显示 A G C液压缸的有杆腔加常值压力 P 。 ，计算机对无 杆腔按图 7加压 ， 并采集压力P计算加载力 F 。 其 中 S A G C液压 缸无 杆腔 的 面积 ， 单 位 为 Ⅱ f ； 4 1 液压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 0年 第 1 1期 S小 A G C液压缸有杆腔的面积 ， 单位为 m ； p 。 有杆腔的常值压力 ， 单位为 MP a ； p 无 杆腔 的控制 压力 ， 单 位为 MP a 。 刁 o 图 7 无腔杆加压曲线 计算机按 F p S大 - p 。 S小 计算输出力值并按图 8显 图 8 3 ． 4准确 性试验 的方 法及显 示 A G C液压缸有杆腔供常值压力P 。 ，分别给无杆腔 供规定的最小工作压力 P 计算机按图 9给位移指令 讯号； 给无杆腔供额定工作压力 p ， 计算机按图 l 0给位 移指令讯号。 图 9 三角波 、 t 0 图 l O正弦波 计 算机采 集 A G C液 压缸 活塞杆输 出讯 号 Y并分别 绘 图 l l ， 图 l 2 。 42 一 ／ ／ m m 0 ／＼ ＼ ＼ V 图 1 1 图 l 2 3 ． 5 阶跃 特性 试验输入／ 输出曲线 1 指 令讯 号 见 图 l 3 。 2 输 出讯号 见 图 l 4 。 3 计算机数据处理 见图 l 5 。 2 5 ％额 定值 图 1 3 图 l 4 I奎 I l 5 其中 0 ． 2 5 ～ 0 ． 3 m m 规定检查时间用的输 出幅值 ； ￡ 上 升时 间 △ f 要 求测试 的上 升时 间 0 ． 9 5 ～ 1 ． 0 5 稳 重值 掘 稳定时间 △ r最大超调量。 3 ． 6频 率特性 1 指 令 讯号 为 y o s i n t ， 其 中 Y 0 l m m， -- 0 ． 2 - 1 0 Hz 。 2 计算机数据处理 ， 做对数频率特性 见图 l 6 。 0 l 8 0 。 一 、、 ＼ 图 1 6 频率特性 图 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ N O ． 1 1 ． 2 O l 0 风机、 水泵调速运行节能原理 及其调速装置的选择 刘应诚 大连营城液力偶合器厂， 辽宁大连 l 1 6 0 3 6 摘 要 本文简述了离心式风机 、 水泵调速运行的节能原理 以及调速装置的选 用原则 ， 并对常用的调速装置技术经济性 能进行 了比较 。 关键词 离心式风机 ； 水泵 ； 调速节能 ； 调速装置选用 中图 分 类 号 TH1 3 7 文 献标 识码 A 文 章 编 号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 0 1 1 - 0 0 4 3 0 3 Th e En e r g y S a v i n g Pr i n c i p l e o f F i n a n d P u m p S pe e d R e g u l a t i ng a nd I t ’ s S l e c t i o n L I U Yi n g- c he n g D a l i a n Y i n g c h e n g fl u i d c o u p l i n g s f a c t o r y ， D a l i a n 1 1 6 0 3 6 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r d e s c r i b e s t h e c e n t ri f u g a l f a n a n d p u mp s p e e d c o n t r o l t o r u n t h e e n e r g y p ri n c i p l e a n d t h e p ri n c i p l e o f s p e e d c o n t r o l d e v i c e s u s e d ，a n d t h e s p e e d c o n t r o l d e v i c e c o mmo n l y u s e d t e c h n i c a l a n d e c o n o mi c p e r f o r ma n c e c o mp e d ． ke y W or ds c e n t rif ug a l f a n； p ump； c o n t r o l e ne r g y s a v i ng； t he c h o i ce o f e l e c t r o mo t o r 1 离心式风机 和水泵 的流量 、 压头 、 功率 与转速有什么关 系 在 相 似运 行 条件 下 ， 当离 心 式风 机 、 水 泵 的转 速 从 收稿 日期 2 0 1 0 0 2 2 5 作者简介 刘 应诚 1 9 3 9 一 ， 男． 籍贯 山东蓬莱 ， 原 任大连液 力机械有 限公 司技术处长 ， 曾兼任 中国液气密工业协会液力专业 分会秘书长 。退休后 被聘为大连营城液力偶合器厂总工程师。 3 ． 7 A GC 液压 缸动 态测 试原 理 图 A G C液压缸 动 态测试 原 理 图如 图 1 7所示 。 图 1 7 ／ Z 改变到 n 后 ， 其流量 Q、 压头 日及功率 P的关系如下 p ／ Q n ／ n ， H ／ H it ／ ， z ， P ／ P n ／ n 即流量与转速的一次方成正比，压头与转速的二 次方成 正 比 ， 功 率与 转速 的三 次方 成正 比。 2 离心式风机 、 水泵节流调节为什么耗能 所谓节流调节 ，就是用关小阀门开度改变管网曲 线 的办法 来调 节流 量 。节流 调节 浪费 能量 由图 1 可 见 。 4结论 该 系统 对 A G C液 压缸 的 测试 项 目较 全 面 ； 在 A G C 液压缸测试试验系统的应用 中提出了液压缸动静摩擦 力测试的新方法，可对 A G C液压缸全行程任意位置进 行动静摩擦力的测试 ；解决了 A G C液压缸在小 幅值 0 ． 2 5 ～ 0 ． 3 m m 状 态下 进行 动 态 的时域 特性 上 升 时间值 的 测试 。 满足了企业生产及质量控制的需要。 参 考 文 献 【 l 】 李洪人． 液压控制 系统【 M】 ． 北京 国防工业 出版社 ， 1 9 8 1 ． 【 2 】 卢长耿， 李金 良． 液 压控制 系统的设计 与分析【 M】 ． 北京 煤炭 工 业 出版 社 ， 1 9 9 1 ． 【 3 】 胡寿松． 自动控制原理【 M】 ． 北京 国防工业 出版社 ， 1 9 9 4 ． 4 3