[發(fā)明專利]一種可控卸載系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711258048.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109869377A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜星;吝繼鋒;高建;王鑫濤;劉思揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所
• 主分類號(hào): F15B21/08
• 分類號(hào): F15B21/08;F15B13/02;F15B20/00
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

一種可控卸載系統(tǒng)，涉及一種用于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)液壓加載作動(dòng)筒的可控卸載系統(tǒng)。針對(duì)載荷物理模擬試驗(yàn)中避免造成試驗(yàn)件意外損傷或、二次破壞、降低對(duì)人身安全的威脅問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可控卸載系統(tǒng)：采用獨(dú)立的可控卸載控制系統(tǒng)、可控卸載液壓系統(tǒng)、雙橋傳感器構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，對(duì)加載點(diǎn)卸載過(guò)程進(jìn)行控制，試驗(yàn)非正常情況卸載時(shí)可控卸載控制系統(tǒng)接管試驗(yàn)，控制卸載用比例方向閥，以雙橋傳感器力反饋值作為反饋信號(hào)，通過(guò)控制作動(dòng)筒高壓腔的液壓油來(lái)控制作動(dòng)筒的輸出力，實(shí)現(xiàn)可控卸載。本發(fā)明可確保試驗(yàn)非正常卸載情況下各加載點(diǎn)卸載協(xié)調(diào)性，避免試驗(yàn)件意外損傷，提高結(jié)構(gòu)試驗(yàn)安全性；卸載曲線、卸載時(shí)間可據(jù)實(shí)際情況設(shè)定更改，適用范圍廣，調(diào)節(jié)方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液壓加載作動(dòng)筒的可控卸載系統(tǒng)，特別是涉及一種用于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)液壓加載作動(dòng)筒的可控卸載系統(tǒng)。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是指通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)體施加模擬載荷，觀測(cè)并測(cè)量性能參數(shù)(應(yīng)力、位移、疲勞壽命、振幅、振頻等)，從而對(duì)結(jié)構(gòu)體的工作性能和承載能力做出正確的評(píng)價(jià)和估計(jì)，并為驗(yàn)證和發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)系統(tǒng)從本質(zhì)上是多通道的協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)，即對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行多點(diǎn)的物理載荷模擬。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)一般采用電液伺服加載方式，單個(gè)加載通道由作動(dòng)筒、伺服閥、力傳感器、卸載保護(hù)裝置等構(gòu)成。

試驗(yàn)過(guò)程中加載通道的卸載安全是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的一個(gè)重要問(wèn)題，需要在試驗(yàn)件失穩(wěn)、破壞和單個(gè)加載通道故障的瞬間迅速平穩(wěn)可控的對(duì)各個(gè)加載點(diǎn)所施加的載荷進(jìn)行卸載。為確保試驗(yàn)非正常卸載情況下各加載點(diǎn)卸載協(xié)調(diào)性，避免造成試驗(yàn)件意外損傷或?qū)υ囼?yàn)件造成二次破壞，盡可能反應(yīng)結(jié)構(gòu)在正常加載狀態(tài)下的破壞程度，同時(shí)降低對(duì)人身安全的威脅，需要進(jìn)行可控卸載系統(tǒng)研究。因此，可控協(xié)調(diào)卸載是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)對(duì)試驗(yàn)件安全和人身安全的重要保障，具有重大研究意義。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的可控卸載系統(tǒng)利用獨(dú)立的可控卸載控制系統(tǒng)及可控卸載液壓系統(tǒng)，并將可控卸載控制系統(tǒng)與協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)(MTS或MOOG)建立相應(yīng)的通訊機(jī)制，可以使結(jié)構(gòu)試驗(yàn)非正常卸載瞬間，試驗(yàn)控制系統(tǒng)由協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可控卸載控制系統(tǒng)，控制各個(gè)加載通道按卸載曲線可控協(xié)調(diào)卸載，最大限度的保護(hù)試驗(yàn)件安全和人身安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中電液力伺服加載過(guò)程的可控卸載系統(tǒng)，可確保試驗(yàn)非正常卸載情況下各加載點(diǎn)的載荷按一定曲線卸載，保證卸載協(xié)調(diào)性，避免試驗(yàn)件意外損傷。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明創(chuàng)造主要是通過(guò)下述的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：可控卸載系統(tǒng)采用獨(dú)立的可控卸載控制系統(tǒng)、可控卸載液壓系統(tǒng)、雙橋傳感器構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，對(duì)加載點(diǎn)卸載過(guò)程進(jìn)行控制。當(dāng)試驗(yàn)加載時(shí)，協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)、伺服閥及雙橋傳感器構(gòu)成力閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行加載，而可控卸載控制系統(tǒng)一直處于待命狀態(tài)，試驗(yàn)非正常情況卸載時(shí)協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)切換至可控卸載控制系統(tǒng)同時(shí)試驗(yàn)加載液壓系統(tǒng)卸壓，此時(shí)獨(dú)立的可控卸載控制系統(tǒng)接管試驗(yàn)，控制可控卸載液壓系統(tǒng)卸載用比例方向閥，以雙橋傳感器力反饋值作為反饋信號(hào)，通過(guò)控制作動(dòng)筒高壓腔的液壓油來(lái)控制作動(dòng)筒的輸出力，實(shí)現(xiàn)可控卸載。

其中可控卸載控制系統(tǒng)方案為：收到協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)發(fā)送的卸載觸發(fā)信號(hào)時(shí)，可控卸載控制系統(tǒng)采樣傳感器當(dāng)前反饋值作為卸載初始指令并生成相應(yīng)的卸載曲線，卸載曲線縱坐標(biāo)單位為力，橫坐標(biāo)單位為時(shí)間，整個(gè)卸載過(guò)程完成時(shí)間在試驗(yàn)開(kāi)始之前設(shè)定，零時(shí)刻縱坐標(biāo)值為力傳感器在試驗(yàn)保護(hù)瞬間的傳感器反饋值，末時(shí)刻縱坐標(biāo)值為零，卸載曲線一般設(shè)置為零時(shí)刻點(diǎn)與末時(shí)刻點(diǎn)的連接曲線，該曲線類型可以進(jìn)行設(shè)定。卸載曲線一旦生成即作為可控卸載控制系統(tǒng)的指令信號(hào)控制卸載過(guò)程，卸載過(guò)程力傳感器檢測(cè)并反饋的負(fù)載力作為可控卸載控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)，其與指令信號(hào)相比較后的誤差信號(hào)輸入到卸載用比例方向閥的控制放大器，放大器的輸出電壓(電流)信號(hào)根據(jù)誤差信號(hào)成比例的控制卸載用比例方向閥實(shí)現(xiàn)可控卸載。