CN107288940A - 一种位移随动保载试验系统 - Google Patents

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郑牧
薛伟松
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for

Abstract

本发明提出一种改进的位移随动保载试验系统，通过在电液伺服阀与液压伺服作动器之间的管路上并联蓄能器的方式实现减小该系统载荷的波动幅度，使其保载精度大幅度提升的效果。

Description

一种位移随动保载试验系统
技术领域
本发明属于航空试验技术，涉及一种位移随动保载试验系统。
背景技术
目前的一种位移随动保载试验系统参见图1，它由液压源1、电液伺服阀2、液压伺服作动器3、底座4、力传感器5组成。液压源1的供油口1p通过液压管路与电液伺服阀2的供油口2p连通，液压源1的回油口1r通过液压管路与电液伺服阀2的回油口2r连通，电液伺服阀的油口2a通过液压管路与液压伺服作动器3的3a腔连通，电液伺服阀2的油口2b通过液压管路与液压伺服作动器3的3b腔连通，液压伺服作动器3的缸筒后端通过螺栓与底座4相连，并可以该螺栓为轴自由转动，底座4固支，液压伺服作动器3的作动器杆通过转接头与力传感器5的5a端相连，力传感器5的5b端与位移输入点相连。其工作原理是：该系统是一个典型的电液伺服力控系统，由液压源1提供动力、电液伺服阀2作为控制元件、液压作动器3作为执行元件、力传感器5作为测量元件，它们与安装于工控机上的控制机构共同构成一个控制闭环，用于在试验中将该点载荷保持在一个恒定值；该位移随动保载系统要求在液压作动器3的杆端有一定频率的按正弦波变化的位移S输入时，该加载点的保载力值F的控制精度控制在±20％F范围内。其缺点是：当液压作动器3的杆端的位移输入S的幅值为±45mm、频率为1.4Hz，保载值F为900kg时，该系统载荷波动幅度达到了±53.2％F，保载精度远远超出了试验规定的不大于±20％F的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题：
提出一种改进的位移随动保载试验系统，以便减小该系统载荷的波动幅度，使其保载精度大幅度提升。
本发明的技术方案：
一种位移随动保载试验系统，包括液压源1、电液伺服阀2、液压伺服作动器3、底座4、力传感器5；液压源1的供油口1p通过液压管路与电液伺服阀2的供油口2p连通，液压源1的回油口1r通过液压管路与电液伺服阀2的回油口2r连通，电液伺服阀的油口2a通过液压管路与液压伺服作动器3的3a腔连通，电液伺服阀2的油口2b通过液压管路与液压伺服作动器3的3b腔连通，液压伺服作动器3的缸筒后端通过螺栓与底座4相连，并可以该螺栓为轴自由转动，底座4固支，液压伺服作动器3的作动器杆通过转接头与力传感器5的5a端相连，力传感器5的5b端与位移输入点相连；在电液伺服阀2的2a口与液压伺服作动器3的3a腔之间的管路上并联一个蓄能器6，在电液伺服阀2的2b口与液压伺服作动器3的3b腔之间的管路上并联一个蓄能器7，所述蓄能器6和蓄能器7，包含气腔和液腔，所述气腔预充一定的压力气体，气腔的压力值随液腔压力的变化而变化。
本发明的有益效果：
提出了一种改进的位移随动保载试验系统，大大减小了该系统载荷的波动幅度，使其保载精度大幅度提升。本发明的一个实施例，经试验证明，该系统载荷的波动大幅度减小，其波动由保载力值F的±53.2％减小为±13.4％，保载精度提升了约3倍，满足了保载精度不超过保载力值F的±20％的要求。
附图说明
图1是目前现有技术的结构原理框图；
图2是本发明的结构原理框图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图2，一种位移随动保载试验系统，包括包括液压源1、电液伺服阀2、液压伺服作动器3、底座4、力传感器5；液压源1的供油口1p通过液压管路与电液伺服阀2的供油口2p连通，液压源1的回油口1r通过液压管路与电液伺服阀2的回油口2r连通，电液伺服阀的油口2a通过液压管路与液压伺服作动器3的3a腔连通，电液伺服阀2的油口2b通过液压管路与液压伺服作动器3的3b腔连通，液压伺服作动器3的缸筒后端通过螺栓与底座4相连，并可以该螺栓为轴自由转动，底座4固支，液压伺服作动器3的作动器杆通过转接头与力传感器5的5a端相连，力传感器5的5b端与位移输入点相连；其特征在于：在电液伺服阀2的2a口与液压伺服作动器3的3a腔之间的管路上并联一个蓄能器6，在电液伺服阀2的2b口与液压伺服作动器3的3b腔之间的管路上并联一个蓄能器7，蓄能器6通过液压管路或是接头与液压作动器3的3a腔并联于电液伺服阀2的端口2a，蓄能器7通过液压管路或是接头与液压作动器3的3b腔并联于电液伺服阀2的端口2b。
本发明的工作原理是：由于该系统是被动跟随系统，杆端位移输入又大，使电液伺服控制系统的跟踪速度无法满足控制要求，因而在液压作动器3的两腔分别并联一个蓄能器6与蓄能器7，用于弥补电液伺服阀瞬间反应速度的不足；当位移S按正弦变化时，若蓄能器6吸收压力冲击，蓄能器7则补充瞬时流量的不足，当位移换向后，两个蓄器的功能对调，从而有效地弥补了电液伺服控制跟随性的不足的缺点。
本发明的实施例：
1.液压作动器3的杆端的位移输入S的幅值为±45mm、频率为1.4Hz，保载力值F为900kg时，蓄能器6容积为2.5L,充气压力1.8MPa，蓄能器7容积为2.5L,充气压力5.8MPa。
2.液压作动器3的杆端的位移输入S的幅值为±50mm、频率为1.4Hz，保载力值F为900kg时，蓄能器6容积为2.5L,充气压力1.1MPa，蓄能器7容积为2.5L,充气压力4.8MPa。

Claims (1)

1.一种位移随动保载试验系统，包括液压源(1)、电液伺服阀(2)、液压伺服作动器(3)、底座(4)、力传感器(5)；液压源(1)的供油口(1p)通过液压管路与电液伺服阀(2)的供油口(2p)连通，液压源(1)的回油口(1r)通过液压管路与电液伺服阀(2)的回油口(2r)连通，电液伺服阀的油口(2a)通过液压管路与液压伺服作动器(3)的(3a)腔连通，电液伺服阀(2)的油口(2b)通过液压管路与液压伺服作动器(3)的(3b)腔连通，液压伺服作动器(3)的缸筒后端通过螺栓与底座(4)相连，并可以该螺栓为轴自由转动，液压伺服作动器(3)的作动器杆通过转接头与力传感器(5)的(5a)端相连，力传感器(5)的(5b)端与位移输入点相连；其特征在于：在电液伺服阀(2)的(2a)口与液压伺服作动器(3)的(3a)腔之间的管路上并联一个蓄能器(6)，在电液伺服阀(2)的(2b)口与液压伺服作动器(3)的(3b)腔之间的管路上并联一个蓄能器(7)，所述蓄能器(6)和蓄能器(7)，包含气腔和液腔，所述气腔预充一定的压力气体，气腔的压力值随液腔压力的变化而变化。
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