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?？刂乒I(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）、三位六通液動換向閥（序號 8

2、）、靜態(tài) 實驗液壓缸（序號9）、高壓開關（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)額定供油壓力：25 MPa許用供油壓力：631.5 MPa回油壓力：

3、 0.4MPa公稱流量：30L/mi n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：40 _ 6 °C工作液的允許工作溫度：1560 °CXJh-!a圖2靜態(tài)實驗臺系統(tǒng)原理圖 工作液清潔度：0m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油缸參數(shù)：D =110 mm d = 35 mm 行程 S = 1000 mm光柵傳感器L= 1000 mm位移顯示

4、器0.1mm/14伺服閥靜態(tài)特性實驗4.1空載流量實驗實驗目的：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，啟動油泵驅動電機，油泵開始運轉；3）調節(jié)溢流閥的調定壓力到被測伺服閥的額定壓力，壓力值由壓力計讀出，關閉實驗臺上的高壓開關；4 ）將轉換開關左轉，使三位四通電磁

5、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，對應伺服閥電流 OmA，通過位移顯示及信號轉換器顯示值計數(shù)觀察油缸的位移， 若油缸有位 移，通過調節(jié)伺服閥電流使油缸運動停止， 記錄此時的調節(jié)電流值即為零偏；6）工業(yè)控制計算機輸出電壓0 ±3.5V，對應伺服閥電流10mA/V，測L In為一 20%、一 40%、一 60%、一 70%，通過位移顯示及信號轉換器顯示 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

6、數(shù)據(jù)，繪出伺服閥的空載流量曲線。4.2壓力特性實驗實驗目的：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，啟動油泵驅動電機，油泵開始運轉；3）調節(jié)溢流閥的調定壓力到被測伺服閥的額定壓力，壓力值由壓力計 讀出，關閉實驗臺上的高壓開關；4）將轉換開關置中位，使三位四通電磁換向閥（序號 14）的兩邊電磁

7、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 口關閉；5）工業(yè)控制計算機輸出電壓 0 ±3.5V，對應伺服閥電流10mA/V表 傳感器讀出，測 l.ln 為-5%、-10%、-15%、一 20%、一 40%、一 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 Pl、P2的壓力值；424根據(jù)所測數(shù)據(jù)，繪出伺服閥的壓力特性曲線。4.3內泄漏實驗實驗目的：測繪出伺服閥的內泄漏特性曲線，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，SY

8、10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，啟動油泵驅動電 機，油泵開始運轉；3）調節(jié)溢流閥的調定壓力到被測伺服閥的額定壓力，壓力值由壓力計 讀出，關閉實驗臺上的高壓開關；4 ）將轉換開關右轉，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 口關閉；5）在電壓0 ±3.5V范圍內改變工業(yè)控制計

9、算機輸出電壓值，對應伺 服閥電流變化，測lln為-20%、一 40%、 60%、一 70%，通過位移顯示 及信號轉換器顯示值計數(shù)油缸的位移，同時記錄相同位移的時間，計算得出 流量Q。；434根據(jù)所測數(shù)據(jù)，繪出伺服閥的內泄漏特性曲線。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。表1空載流量實驗數(shù)據(jù)l/ln時間/SI/A流量q X10A-4/(m3 ?s-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%00.0000.002

10、0%2.20.0020.7740%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?？蛰d流星曲線I/A卒載流量曲線4.00 II/A可得，流量增益 Kq0=(8 X1O6”(3.6 x10-3)=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; 壓力特性實驗的數(shù)據(jù)如表2所示。表2壓力特性實驗數(shù)據(jù)I/AP1/公斤力/cm2P2/公斤力 /cm203500.023070.043380.0634110.0835180.135300.1235300.1435310.1

11、63632根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出壓力特性曲線如下。/A壓力增益 KpO=34.3MPa/A5.3根據(jù)所測數(shù)據(jù)，繪出伺服閥的內泄漏特性曲線。內泄漏實驗的數(shù)據(jù)如表3所示，油缸的位移為2mm用旦，/寸 WExb0.250D*0.2450-0.008 -0.006-0.001-0.0020.0020.000.006 O.OOSI/A表3內泄漏實驗數(shù)據(jù)l/ln時間/sI/Aq x10A-4/(m 3 s-1)-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%7.00.0

12、020.242940%19.20.0040.261560%19.40.0060.253770%19.50.0070.2394根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出內泄漏特性曲線，如下內泄漏實驗曲線0.26000,25500.24006思考題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伺服閥的內泄漏特性曲線表示閥的什么特性？內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， 內泄漏流量由前置級的泄露流量 qpO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。零漂是指工作條件或