[發明專利]一種超低速運行液壓機綜合動態摩擦特性的測試系統

無效

• 申請號: 201210356465.1
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102879216A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 李毅波;黃明輝;潘晴;陳敏;湛利華
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種摩擦特性的測試系統，具體涉及一種超低速度運行的液壓機綜合動態摩擦特性的測試系統。

背景技術

高溫超低速模鍛技術是制造航空難加工零件的主要工藝手段，要求鍛造壓力機具備極低速度下（<0.01mm/s）穩定驅動的能力。研究表明，壓力機在極低速下運行時，由于非線性摩擦力的作用，極易產生爬行、抖動等現象，嚴重影響鍛件的質量。動態摩擦力的建模與補償控制是消減載荷畸變、確保壓機穩定運行的重要方法，成為國內外研究的熱點。基于系統綜合動態摩擦力精確測試的動態摩擦參數在線辨識是補償控制研究的基礎和關鍵技術手段。

目前液壓機綜合動態摩擦性能的測試方法主要存在以下幾個方面的問題:

1、沒有出現液壓機綜合動態摩擦性能測試的國家標準，只有一部的液壓缸摩擦力實驗方法，即《GB/T?15622-2005液壓缸試驗方法》。該方法采用兩個液壓缸對頂的方式進行加載，通過檢測兩個液壓缸兩腔的負載壓差，計算被測試液壓缸的摩擦力。該方法只計算了加載液壓缸的摩擦力，考慮的是靜態摩擦特性，也不能測試極低速下運行時的摩擦特性，因而不適應于極低速運行狀態下壓機系統綜合動態摩擦力的建模與參數識別。

2、所公開的與本專利相關的專利只有《ZL200810237407.0：一種液壓缸帶載動摩擦力特性的測試系統及測試方法》，該方法采用通過在被測液壓缸與閉式機架之間形成的封閉力系來實現摩擦力的測試。該系統在計算摩擦力時，需要考慮封閉機架剛度的影響，計算比較困難；同時，由封閉機架本身結構特征的影響，其動態響應速度比較低，不適宜用于動態摩擦力的測試。

綜合國內外研究現狀，只存在單獨對伺服液壓缸摩擦力進行測試的相關實踐，尚無對液壓機，尤其是極低速運行液壓機進行動態摩擦特性測試的先例。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能同時考慮壓力機動梁與立柱、不同驅動液壓缸內部的摩擦力，實現液壓機在極低速下運行的綜合摩擦特性測試的超低速運行液壓機綜合動態摩擦特性的測試系統。

為了解決上述技術問題，本發明提供的超低速運行液壓機綜合動態摩擦特性的測試系統，由重量調節機械平臺、電液伺服系統及數據采集與分析系統構成，重量調節機械平臺上放置重量可調的重物；電液伺服系統驅動重物加載平臺進行極慢速往返運動；數據采集與分析系統負責壓力、位移等信號的采集及進行數據的存儲與分析，所述的重量調節機械平臺的結構是：底座固定在地面上并通過四根立柱與上梁連接起來形成一個封閉的力系，活動橫梁通過導向套與四根所述的立柱間隙配合，所述的活動橫梁與設在所述的底座上的液壓缸單球鉸連接，可調重量的重物安裝在所述的活動橫梁上；

所述的電液伺服系統的結構是：油泵與電機同軸聯接，所述的油泵的吸油口U與油箱相通，所述的油泵的出油口通過過濾器與電液伺服閥的P口相通，所述的電液伺服閥的A口或B口與所述的液壓缸的無桿腔相通，所述的電液伺服閥的B口或A口與所述的液壓缸的有桿腔相通；所述的電液伺服閥的T口與油箱相通；所述的電液伺服閥的P口進油管路安裝有一個壓力補償器；在所述的電液伺服閥的P口壓油管路與T口回油管之間聯接有比例溢流閥；

所述的數據采集與分析系統的結構是：4個磁致位移伸縮式傳感器安裝在所述的活動橫梁與所述的上梁之間的四個角點，四個所述的磁致位移伸縮式傳感器所測得的所述的活動橫梁四個角點的位移值進行加權平均，作為反饋量輸入至所述的電液伺服閥，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器分別用于測量所述的液壓缸的有桿腔與無桿腔的壓力P₁、P₂，所采集的兩個壓力信號和四個位移信號都通過數據采集卡輸入至計算機中，進行數據分析與處理。

所述的磁致位移伸縮式傳感器的分辨率達0.2μm,實現極低速度下位移的精確測量。