電液伺服閥靜態(tài)特性實驗報告北科版

1、.電液伺服閥靜態(tài)特性實驗報告1 實驗臺簡介SY10 電液伺服閥靜態(tài)性能實驗臺主要與工業(yè)控制計算機，光柵位移傳感器 ，位移顯示及信號轉(zhuǎn)換器相配，用于測量伺服閥的靜態(tài)特性。實驗臺所用控制和測量裝置采用數(shù)字輸入、輸出控制方式 。 控制工業(yè)控制計算機， D/A接口板 ，伺服放大器實現(xiàn)控制信號的輸出。光柵位移傳感器測量油缸的位移 ，位移顯示及信號轉(zhuǎn)換器顯示油缸的位移并將位移信號傳輸給計算機。2 系統(tǒng)工作原理如圖 2 靜態(tài)實驗臺系統(tǒng)原理圖所示，其主要原件為 ：截止閥（序號 1）、油泵（序號 2）、單向閥（序號 3）、精過濾器 （序號 4）、安全閥（序號 5）、溢流閥（序號 6）高壓液壓手動閥 （序號 7）

2、、三位六通液動換向閥 （序號 8）、靜態(tài)實驗液壓缸 （序號 9）、高壓開關(guān) （序號 10）、集流器（序號 11），散熱器（序號 12）、減壓閥（序號 13 ）、三位四通電磁換向閥 （序號 14 ）。通過三位四通電磁換向閥（序號 14）來控制伺服閥安裝座與液壓缸之前的三位六通液動換向閥（序號 8 ）的換位 ，根據(jù)實驗需要切換油路來進行不同的伺服閥靜態(tài)性能實驗 。工業(yè)控制計算機 ， D/A 接口板 ，伺服放大器實現(xiàn)控制信號的輸出；工業(yè)控制計算機 ，A/D接口板，位移信號的輸入控制。光柵位移傳感器測量油缸的位移，位移顯示及信號轉(zhuǎn)換器顯示油缸的位移并將位移信號傳輸給計算機。3 實驗臺性能參數(shù)額定供油壓

3、力 ：25 MPa.下載可編輯 .許用供油壓力 ：631.5 MPa回油壓力 ：0.4MPa公稱流量 ： 30 L / min工作液：YH-10 ，YH-20 或其它石油基液壓油工作液的正常工作溫度 ：406 0C工作液的允許工作溫度 ：1560 0 C.下載可編輯 .圖 2靜態(tài)實驗臺系統(tǒng)原理圖工作液清潔度 ：10m被測伺服閥額定流量范圍： 15160 L / min伺服閥額定電流范圍 ：8200 mA.下載可編輯 .流量測量范圍 ：0.430 L / min流量計測量時間 T ： 0.1827 秒流量計常數(shù) ：3284 脈沖 / 秒流量測量精度 ：2%分辨率：0.2%壓力損失 ：0.4MPa

4、油缸參數(shù) ： D =110 mmd = 35 mm行程 S = 1000 mm光柵傳感器L= 1000 mm位移顯示器0.1mm/14 伺服閥靜態(tài)特性實驗4.1 空載流量實驗實驗?zāi)康?：測繪出伺服閥的空載流量曲線，并求出其流量增益 ；實驗裝置 ：SY10 伺服閥靜態(tài)實驗臺及其泵站，工業(yè)控制計算機 ，D/A接口板，伺服放大器 ，光柵位移傳感器 ，位移顯示及信號轉(zhuǎn)換器 。實驗步驟 ：1）把被測伺服閥安裝在實驗臺的伺服閥安裝座上，把導(dǎo)線接到信號發(fā)生器上，（實驗前已完成 ）把閥的進 ，出油口（A 口與 B 口），回油口與泄漏口都打開 ；2）打開油箱吸油管的截止閥和實驗臺上的高壓開關(guān)，啟動油泵驅(qū)動電機，

5、油泵開始運轉(zhuǎn) ；3）調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)定壓力到被測伺服閥的額定壓力，壓力值由壓力計讀出，關(guān)閉實驗臺上的高壓開關(guān)；.下載可編輯 .4）將轉(zhuǎn)換開關(guān)左轉(zhuǎn) ，使三位四通電磁換向閥 （序號 14）的左邊電磁得電，閥的左位工作 ，壓力控制油進入三位六通液動換向閥（序號 8）的左位，換向閥的左位工作負載油口A、B 口敞開；5）檢查系統(tǒng)的零偏 ；工業(yè)控制計算機輸出電壓0 V，對應(yīng)伺服閥電流0mA ，通過位移顯示及信號轉(zhuǎn)換器顯示值計數(shù)觀察油缸的位移，若油缸有位移，通過調(diào)節(jié)伺服閥電流使油缸運動停止，記錄此時的調(diào)節(jié)電流值即為零偏；6）工業(yè)控制計算機輸出電壓0 ±3.5V，對應(yīng)伺服閥電流10mA/V ，測 I

6、I n 為20% 、40% 、60% 、70% ，通過位移顯示及信號轉(zhuǎn)換器顯示值計數(shù)油缸的位移 ，同時記錄相同位移的時間，計算得出流量 QL ；根據(jù)所測數(shù)據(jù) ，繪出伺服閥的空載流量曲線。4.2 壓力特性實驗實驗?zāi)康?：測繪出伺服閥的壓力特性曲線，并由曲線求出其壓力增益；實驗裝置 ：工業(yè)控制計算機 ，D/A 接口板，伺服放大器 ， SY10 伺服閥靜態(tài)實驗臺及其泵站 。實驗步驟 ：1）把被測伺服閥安裝在實驗臺的伺服閥安裝座上，把導(dǎo)線接到伺服放大器控制箱上 ，把閥的進 ，出油口（ A 口與 B 口）及泄漏口關(guān)閉 ，只打開閥的回油口 ；2）打開油箱吸油管的截止閥和實驗臺上的高壓開關(guān)，啟動油泵驅(qū)動電機

7、，油泵開始運轉(zhuǎn) ；.下載可編輯 .3）調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)定壓力到被測伺服閥的額定壓力，壓力值由壓力計讀出，關(guān)閉實驗臺上的高壓開關(guān)；4）將轉(zhuǎn)換開關(guān)置中位 ，使三位四通電磁換向閥 （序號 14）的兩邊電磁都不得電 ，閥的中位工作 ，三位六通液動換向閥 （序號 8）的中位，負載油口 A、B 口關(guān)閉；5）工業(yè)控制計算機輸出電壓0 ±3.5V，對應(yīng)伺服閥電流10mA/V 表傳感器讀出 ，測 I I n 為5% 、10% 、15% 、20% 、40% 、60% 、70% ；6）根據(jù)工業(yè)控制計算機輸出電壓 0 ±3.5V 不同的電壓值 ，記錄伺服閥輸出口 P1 、P2 的壓力值；根據(jù)所測數(shù)據(jù)

8、 ，繪出伺服閥的壓力特性曲線。4.3 內(nèi)泄漏實驗實驗?zāi)康?：測繪出伺服閥的內(nèi)泄漏特性曲線，并根據(jù)曲線分析伺服閥的功率滑閥的配合情況及磨損情況；實驗裝置 ：工業(yè)控制計算機 ，D/A 接口板，伺服放大器 ， SY10 伺服閥靜態(tài)實驗臺及其泵站 。實驗步驟 ：1）把被測伺服閥安裝在實驗臺的伺服閥安裝座上，把導(dǎo)線接到信號發(fā)生器上，把閥的進 ，出油口（ A 口與 B 口）及回油口關(guān)閉 ，只打開閥的泄漏口；2）打開油箱吸油管的截止閥和實驗臺上的高壓開關(guān)，啟動油泵驅(qū)動電機，油泵開始運轉(zhuǎn) ；.下載可編輯 .3）調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)定壓力到被測伺服閥的額定壓力，壓力值由壓力計讀出，關(guān)閉實驗臺上的高壓開關(guān)；4）將轉(zhuǎn)換開

9、關(guān)右轉(zhuǎn) ，使三位四通電磁換向閥 （序號 14）的右邊電磁得電，閥的右位工作 ，壓力控制油進入三位六通液動換向閥（序號 8）的右位，換向閥的右位工作 ，負載油口 A、B 口關(guān)閉；5）在電壓 0 ±3.5V 范圍內(nèi)改變工業(yè)控制計算機輸出電壓值，對應(yīng)伺服閥電流變化 ，測 I I n 為20% 、40% 、60% 、70% ，通過位移顯示及信號轉(zhuǎn)換器顯示值計數(shù)油缸的位移，同時記錄相同位移的時間，計算得出流量 Q0 ；根據(jù)所測數(shù)據(jù) ，繪出伺服閥的內(nèi)泄漏特性曲線。5 實驗數(shù)據(jù)5.1根據(jù)所測數(shù)據(jù) ，測繪出伺服閥的空載流量曲線，并求出其流量增益 ；空載流量實驗的數(shù)據(jù)如表1 所示，位移為 10mm 。

10、表 1 空載流量實驗數(shù)據(jù)流量 q ×10-4/(m3 ?I/In時間 /sI/As-1)-70%0.5-0.0073.40-60%0.6-0.0062.83-40%0.9-0.0041.89-20%2.2-0.0020.770%00.0000.0020%2.20.0020.77.下載可編輯 .40%1.00.0041.7060%0.60.0062.8370%0.40.0074.25根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出空載流量曲線，如下。空載流量曲線4.50)4.001-s?3.503m3.00(/4-2.5002.001× 1.50q量 1.00流 0.50 0.0000.0010.0020.

11、0030.0040.0050.0060.0070.008I/A空載流量曲線4.003.50)3.001-s?32.50m(/2.004-01.501×q 1.00量流 0.50 0.0000.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.008-0.50I/A可得，流量增益 Kq0=(8 ×106)/(3.6 ×10-3)=3.85x10-2 m3/s-1?A5.2根據(jù)所測數(shù)據(jù) ，繪出伺服閥的壓力特性曲線，計算伺服閥壓力增益 ；.下載可編輯 .壓力特性實驗的數(shù)據(jù)如表2 所示。.下載可編輯 .表 2 壓力特性實驗數(shù)據(jù)I/AP1/ 公斤力 /c

12、m2P2 / 公斤力 /cm203500.023070.043380.0634110.0835180.135300.1235300.1435310.163632根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出壓力特性曲線如下。壓力特性4035302 25mc/20力斤 15公 1050-500.020.040.060.080.10.120.140.160.18I/A.下載可編輯 .壓力增益 Kp0=34.3MPa/A5.3根據(jù)所測數(shù)據(jù) ，繪出伺服閥的內(nèi)泄漏特性曲線。內(nèi)泄漏實驗的數(shù)據(jù)如表3 所示，油缸的位移為2mm 。.下載可編輯 .表 3內(nèi)泄漏實驗數(shù)據(jù)I/In時間 /sI/Aq ×10-4/(m3-1)·

13、s-70%19.4-0.0070.2429-60%19.3-0.0060.2464-40%19.3-0.0040.2576-20%18.4-0.0020.24640%10.900.242920%7.00.0020.242940%19.20.0040.261560%19.40.0060.253770%19.50.0070.2394根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出內(nèi)泄漏特性曲線，如下。內(nèi)泄漏實驗曲線0.2650)0.26001-s·0.25503m(/0.25004-010.2450×q0.24000.2350-0.008-0.006-0.004-0.00200.0020.0040.0060.

14、008I/A6 思考題.下載可編輯 .6.1伺服閥的空載流量曲線表示閥的什么特性？流量曲線非常有用 ，它不僅給出閥的極性、額定空載流量增益、名義流量增益，而且還可以從中得到閥的線性度、對稱度 、滯環(huán)、分辨率 ，并揭示閥的零區(qū)特性 。6.2伺服閥的壓力特性曲線表示閥的什么特性？壓力增益越大 ，閥對負載壓力的控制就越靈敏。6.3伺服閥的內(nèi)泄漏特性曲線表示閥的什么特性？內(nèi)泄漏流量是負載流量為零時，從回油口流出的總流量。對兩級伺服閥而言，內(nèi)泄漏流量由前置級的泄露流量qp0 和功率級泄露流量q1 組成 。功率滑閥的零位泄漏流量qc 與供油壓力 ps 之比可作為滑閥的流量 - 壓力系數(shù) 。零位泄漏流量對新閥可作為滑閥制造質(zhì)量的指標，對舊閥可反映滑閥的磨損情況。6.4何謂伺服閥的零偏 ？何謂伺服閥的零漂 ？他們對控制系統(tǒng)的影響是什么？在實驗時 ，伺服閥的零偏和零漂何時出現(xiàn)，怎么消除 ？零偏是指為使閥處于零位所需的輸入電流值，以額定電流的百分比表示。零漂是指工作條