專利名稱:雙柱式電液伺服模擬路譜試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型為雙柱式電液伺服模擬路譜試驗臺。
本實用新型是一種新穎的機電一體化設備,廣泛用于各類家用電器、機電、電子、儀器、儀表及食品包裝等技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品模擬路譜試驗。
現(xiàn)有技術(shù)中,大量的產(chǎn)品均是通過運輸轉(zhuǎn)移到用戶手中,因而運輸過程產(chǎn)生的振動將是引起產(chǎn)品失效的主要環(huán)境因素。目前很多生產(chǎn)單位是用汽車長途行駛(如500公里以上)的1∶1實地模擬試驗,國內(nèi)也曾有偏心式機械裝置,但振幅、頻率等參數(shù)不可調(diào),不能適應多種生產(chǎn)要求,也不能復現(xiàn)隨機路譜。不能科學地考核成品的耐振能力或緩沖性能。國際聯(lián)機檢索表明(參附件)本實用新型是國內(nèi)外首次研制。
本實用新型的目的是提供一種能自動復現(xiàn)各種標準試驗信號或路譜試驗信號,代替汽車1∶1的實地模擬試驗或機械式裝置的雙柱式電液伺服模擬路譜試驗臺,以對產(chǎn)品的耐振和緩沖能力以及動態(tài)性能進行考核或研究,提供實用數(shù)據(jù),為產(chǎn)品的改進設計提供依據(jù),提高產(chǎn)品質(zhì)量。
本實用新型的技術(shù)方案是運用電液伺服控制技術(shù),它兼具電子控制與檢測技術(shù)的快速性、準確性和液壓驅(qū)動的輸出功率大兩者的優(yōu)點。該試驗臺由液壓動力源、臺架、電控儀三個主要部分構(gòu)成的電液伺服控制系統(tǒng)。其試驗臺面由兩個伺服油缸6支撐,組成了雙柱式結(jié)構(gòu)。臺面1與活塞桿5之間聯(lián)結(jié)了由支座2、轉(zhuǎn)軸座3、連接塊4組成的運動副,使臺面可以靈活作垂直方向、旋轉(zhuǎn)及橫向動作,產(chǎn)生兩個自由度運動,準確模擬各種運動規(guī)律?;钊麠U做成空心棒狀,活塞與缸體的密封采用間隙密封,它減少了運動時的摩擦阻力,有利于提高響應性能。各種標準信號或路譜信號經(jīng)電控儀伺服放大器輸送至電液伺服閥10(其增益或限制值由電控儀調(diào)定),由于電液伺服閥的電液轉(zhuǎn)換作用,它將液壓動力源提供的高壓油輸送到伺服油缸,高壓油液的流量大小和方向與控制信號電流成比例,液壓動力源的蓄能器9分別設置在電液伺服閥的進、出口處,可使工作壓力平穩(wěn),降低脈動及噪音。伺服油缸按控制信號的規(guī)律帶動臺面作模擬運動。其缸體將靜壓軸承,節(jié)流器、控制油路、檢測傳感器及伺服閥等集成于一體。電控儀研制成閉環(huán)反饋控制、自動穩(wěn)定的電伺服系統(tǒng)。電控箱把信號源、操作調(diào)整控制、試驗參數(shù)的給定、控制與顯示、以及安全保護等功能集中在一起。而且各種操作都只需輕撳按鈕或撥按鈕即可實現(xiàn),其操作效果隨即有相應的發(fā)光管反映出來,試驗臺容易掌握,便于操作與監(jiān)控,安全可靠。因此,本實用新型優(yōu)越地達到模擬路譜試驗的性能要求,其結(jié)構(gòu)新穎,同行技術(shù)人員容易理解,技術(shù)上容易實現(xiàn),實用性強。
本實用新型融集了機械、液壓、電子等先進技術(shù)于一體,有效地解決了實地模擬試驗的難題,其優(yōu)點為(1)、可產(chǎn)生所需的各種標準或其它路譜試驗信號,而且其頻率、幅值、推力、控制運動規(guī)律、強化倍數(shù)均可調(diào)整,輸出功率大,性能遠優(yōu)越于機械式裝置。(2)、模擬功能完善,兩伺服油缸可產(chǎn)生同相、反相或單獨動作,實現(xiàn)雙自由度模擬運動。(3)、伺服油缸能承受高偏載力和實現(xiàn)無磨損運行,在技術(shù)開發(fā)上有重要的促進作用。(4)、與電控儀組成閉環(huán)控制系統(tǒng),控制功能完善,控制信號可用標準信號或隨機信號,也可用磁帶數(shù)據(jù)錄放技術(shù),能準確模擬運動規(guī)律,價格低廉,操作方便。(5)、應用范圍廣,適用于各類家用電器、機電、儀器儀表、音像器材、食品包裝等產(chǎn)品的機械環(huán)境試驗。(6)、實用價值高,為改進產(chǎn)品的耐振或包裝緩沖能力以及動態(tài)性能提供實用數(shù)據(jù),對提高產(chǎn)品質(zhì)量、維護廠家聲譽起重要作用,其社會經(jīng)濟效益顯著。據(jù)統(tǒng)計,我國每年由于包裝或運輸方面的原因,產(chǎn)品的損失就超過一百億元,如通過本試驗臺改進產(chǎn)品的耐振、緩沖能力上,僅提高開箱率1%,其效益就達一億元以上,因此推廣價值高。
圖1是本實用新型雙柱式電液伺服模擬路譜試驗臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合實施例和附圖進一步詳述本實用新型。
如圖1所示,在結(jié)構(gòu)上,采用兩個伺服油缸6支撐臺面1,對每個伺服油缸均由信號裝置產(chǎn)生的各種標準試驗信號或路面譜隨機信號,經(jīng)電控儀輸送至伺服閥10,伺服閥的力矩馬達接收了信號后,力矩馬達的控制線圈產(chǎn)生控制電流,在磁場作用下,使銜鐵產(chǎn)生力矩,促使前置級帶動功率級的滑閥運動,于是電液伺服閥輸出由液壓動力源提供的高壓油至伺服油缸6,驅(qū)動活塞桿5運動,即將很小的電訊號變?yōu)榇蠊β实妮敵觯⑶逸敵隽髁康拇笮『头较蚺c控制電流成比例,使伺服油缸帶動活塞桿并牽動臺面1運動,復現(xiàn)了路譜信號的變化規(guī)律。臺面運動參數(shù)由傳感裝置檢測,并經(jīng)相敏檢波和濾波后作為反饋信號送至比較元件與控制信號相加,使臺面向消除偏差的方向運動,這樣,反饋控制使系統(tǒng)迅速、精確、自動地復現(xiàn)各種控制信號的運動規(guī)律。伺服油缸兩端設計成非對稱的三腔式流體軸承,為使流體軸承形成油腔壓力差,節(jié)流器研制成環(huán)形縫隙式節(jié)流結(jié)構(gòu)。支座2,轉(zhuǎn)軸3,連接塊4組成的運動副機構(gòu),使臺面靈活產(chǎn)生兩個自由度動作;集油器8連接液壓動力源,起供油或回油作用;蓄能器9將降低液壓脈動和噪音;支架7、底座11、緩沖墊12以及地腳螺栓組件13等支撐運動部件或產(chǎn)生緩沖振動作用。
權(quán)利要求1.一種雙柱式電液伺服模擬路譜試驗臺,由液壓動力源、臺架、電控儀三個主要部分構(gòu)成,它是一個閉環(huán)反饋控制的自動操作電液伺服系統(tǒng),其特征是研制為雙伺服油缸結(jié)構(gòu)、非對稱三腔式流體軸承及環(huán)形縫隙節(jié)流等結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗臺,其特征的臺架部分是由兩個伺服油缸支撐,臺面1與活塞桿5之間聯(lián)結(jié)了由支座2,轉(zhuǎn)軸座3,連接塊4組成的運動副,活塞桿做或空心棒狀,活塞桿與缸體的密封為間隙密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的試驗臺,其特征的液壓動力源的蓄能器9分別設置在電液伺服閥10的進、出口處,伺服油缸將靜壓軸承、節(jié)流器、控制油路、檢測傳感器、伺服閥等集成于一體。
專利摘要雙柱式電液伺服模擬路譜試驗臺用于各類家用電器、機電、電子、儀表、食品包裝等產(chǎn)品的模擬路譜試驗。它用電液伺服控制,準確復現(xiàn)標準或路譜信號,研究產(chǎn)品的耐振或緩沖能力以及動態(tài)性能,并改進設計。其雙伺服油缸等結(jié)構(gòu),形式新穎,設計有創(chuàng)新,國際聯(lián)機檢索表明,屬國內(nèi)外首次研制,它可使用磁帶數(shù)據(jù)錄放技術(shù),簡便準確進行模擬試驗。本實用新型的功能完善、參數(shù)可調(diào)、精度高、性能遠優(yōu)越于機械式裝置,其操作方便,勞動強度低,效率高,節(jié)省費用,應用范圍廣,推廣前景好,社會經(jīng)濟效益顯著。
文檔編號G01M7/00GK2221780SQ93240919
公開日1996年3月6日 申請日期1993年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月29日
發(fā)明者吳百海, 虞秀敏, 梁健, 吳百光, 陸一華, 何紹鼎, 關(guān)景春 申請人:廣東工學院, 佛山市液壓件廠