伺服液压缸试验台动态性能研究

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1、2014年12月机床与液压Dec?2014第42卷第23期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol?42No?23DOI:10.3969/j?issn?1001-3881?2014?23?022伺服液压缸试验台动态性能研究吴英武,宋锦春,李松,任广安(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819)摘要:根据某钢厂AGC液压缸测试试验台的需要,设计了AGC测试缸加载机架和液压控制系统。利用传递函数方法建立了液压控制系统模型,得到了系统开环伯德图。根据设计的液压控制系统计算了相关参数,在有负载干扰的情况下

2、得到了系统的阶跃响应曲线和20Hz下的正弦响应曲线。结果证明加载控制系统能满足AGC液压缸动态试验20Hz的响应要求。关键词:AGC;加载机架;动态性能;响应频率中图分类号:TH137?9文献标识码:A文章编号:1001-3881(2014)23-090-3DynamicPerformanceResearchonServoHydraulicCylinderTest⁃deviceWUYingwu,SONGJinchun,LISong,RENGuangan(SchoolofMechanicalEngineering&Au

3、tomation,NortheasternUniversity,ShenyangLiaoning110819,China)Abstract:AccordingtotherequirementsofAGChydrauliccylindertest⁃bedinacertainsteelmill,theAGCtestcylinderloadingframeandhydrauliccontrolsystemweredesigned.Transferfunctionmethodwasadoptedtoestablishthem

4、odelofthehydrauliccontrolsystem,andtheopenloopBode⁃diagramofthesystemwasgot.Parameterswerecalculatedaccordingthehydrauliccontrolsystem,andthestepresponsecurveand20Hzsinusoidalresponsecurvewereobtainedundertheconditionofloadingdisturbance.Thesimulationresultscan

5、satisfytheAGChydrauliccylinderdynamicresponserequirements.Keywords:AGC;Loadframe;Dynamicperformance;Responsefrequency0前言所示。轧机液压AGC系统已成为高精度快速轧制的核心设备。系统中的关键元件轧制伺服油缸轧制力大、[1]行程短、频率响应高、测试难度大,以上特点为AGC液压缸的故障处理和检修提出了难题。AGC液压缸试验装置为AGC液压缸专用试验设备,可以完成AGC液压缸的空载及模拟轧机加载的静态和动态

6、特性测试,以便技术人员根据测试结果对AGC液压缸的性能进行分析,对AGC液压缸状态进行评价。掌握AGC液压缸的特性,为AGC系统的可靠运行提[2-3]供基础保障。为实现AGC液压缸的独立检测和维修,需要伺图1AGC加载框架图2AGC缸测试液服缸的检测试验台。设备上缸径超过1200mm的结构示意图压控制原理图AGC缸数量不多,因此,考虑模拟加载牌坊承载力2液压控制系统模型的建立时,满足对缸径不超过1200mm的缸达到耐压试验[4]建立的液压控制系统模型如图3所示。压力要求,其余缸在不超过模拟加载牌坊承载能力范(1)液压

7、执行元件的传递函数围内进行加载。以下的动态参数都是以1200mm缸[5]对于三通阀控制的非对称缸,液压谐振频率为径为例进行计算和仿真的。2βeAβeA1AGC液压缸的结构及控制原理ccω==(1)hAGC液压缸测试试验台采用机架加载,机械结VcmtSmt2构示意图如图1所示。式中:Ac为AGC缸活塞腔面积,Ac=1?131m;省略液压油源部分,液压控制系统原理图如图2βe为油液的容积弹性模量,考虑到系统在26收稿日期:2013-10-10作者简介:吴英武(1979—),女,博士研究生,主要从事液压传动和控制的研究。E

8、-mail:ngoanhvugt@yahoo?com。第23期吴英武等:伺服液压缸试验台动态性能研究·91·2MPa左右的高压状态下工作,取βe=800MPa;A为液压缸无杆腔面积,取A=1?131m;113Vc为AGC缸活塞腔控制容积,考虑到伺服阀直Kce为总的流量-压力系数,(m/s)/Pa,Kce=接安装在压下缸缸体上,管道容积极小,则V

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