[發(fā)明專利]液壓缸Stribeck模型摩擦參數(shù)的測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310331514.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN103410809A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉玉;李新有;劉勛;柏峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): F15B19/00
• 分類號(hào): F15B19/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.液壓缸Stribeck模型摩擦參數(shù)的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：包括比例減壓溢流閥（1）、流量伺服閥（2）、電磁換向閥（3）、被測(cè)液壓缸（8）、液壓泵站（9）、液壓控制器（10）和數(shù)據(jù)采集裝置（11）；

所述比例減壓溢流閥（1）和流量伺服閥（2）的P口與T口分別與液壓泵站（9）的P口與T口相通，所述比例減壓溢流閥（1）的Y口與液壓泵站（9）的L口相通；

所述流量伺服閥（2）的A口與被測(cè)液壓缸（8）的無桿腔相通，所述流量伺服閥（2）的B口封閉；

所述電磁換向閥（3）的P口與比例減壓溢流閥（1）的A口相通，所述電磁換向閥（3）的T口與液壓泵站（9）的T口相通，所述電磁換向閥（3）的A口與被測(cè)液壓缸（8）的有桿腔相通，所述電磁換向閥（3）的B口封閉；

所述電磁換向閥（3）的A口與被測(cè)液壓缸（8）的有桿腔相通的管路上設(shè)置有有桿腔壓力傳感器（5）和用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償比例減壓溢流閥(1)壓力波動(dòng)的蓄能器（4）；

所述流量伺服閥（2）的A口與被測(cè)液壓缸（8）的無桿腔相通的管路上設(shè)置有無桿腔壓力傳感器（6）；

所述被測(cè)液壓缸(8)設(shè)置有用于實(shí)時(shí)檢測(cè)被測(cè)液壓缸（8）活塞桿位置的位移傳感器(7)，所述位移傳感器（7）將位移信號(hào)傳輸給液壓控制器（10）；

所述有桿腔壓力傳感器（5）和無桿腔壓力傳感器（6）將壓力信號(hào)傳輸給液壓控制器（10）；

所述液壓控制器（10）將控制指令輸出給比例減壓溢流閥(1)和流量伺服閥(2)；

所述液壓控制器（10）將被測(cè)液壓缸（8）兩腔的壓力數(shù)據(jù)以及活塞桿實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)傳輸給內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)分析軟件的數(shù)據(jù)采集裝置（11）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓缸Stribeck模型摩擦參數(shù)的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)分析軟件的主流程為：

（1）數(shù)據(jù)分析軟件從采集的數(shù)據(jù)中提取液壓缸每段勻速運(yùn)動(dòng)的摩擦力數(shù)據(jù)，包括摩擦力F、液壓缸兩腔壓力之和（p_A+p_B）、液壓缸勻速運(yùn)動(dòng)速度v；

（2）提取的摩擦力數(shù)據(jù)按照液壓缸背壓進(jìn)行分組，每組摩擦力數(shù)據(jù)按照勻速運(yùn)動(dòng)速度從小到大進(jìn)行排列；

（3）將提取的摩擦力數(shù)據(jù)處理為液壓缸勻速運(yùn)動(dòng)速度v和液壓缸兩腔壓力之和（p_A+p_B）為自變量x和y，液壓缸摩擦力F為因變量F(x，y)，繪制x，y，F(xiàn)（x，y）的三維曲線；

（4）給定擬合公式f(x,y)=(a+by)(1+(c-1)exp(dx))+ex,其中a、b、c、d、e均為未知擬合參數(shù)；

（5）預(yù)估a、b、c、d、e的取值范圍，對(duì)繪制的x，y，F(xiàn)（x，y）的三維曲線按照給定的擬合公式和取值范圍進(jìn)行最小二乘法曲面擬合，從而得到擬合參數(shù)a、b、c、d、e的擬合值。

3.利用權(quán)利要求1所述的液壓缸Stribeck模型摩擦參數(shù)的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)做好測(cè)試準(zhǔn)備，液壓泵站（9）輸出壓力正常，蓄能器（4）已充氮；

(2)液壓控制器（10）向比例減壓溢流閥（1）輸出指令，設(shè)定被測(cè)液壓缸背腔壓力，被測(cè)液壓缸（8）的有桿腔壓力傳感器（5）檢測(cè)到恒定壓力；

(3)液壓控制器（10）開環(huán)斜坡輸出流量伺服閥（2）正向開口指令，被測(cè)液壓缸（8）的活塞桿啟動(dòng)并勻速伸出；

(4)被測(cè)液壓缸(8)的活塞桿伸出到每個(gè)位置后，流量伺服閥（2）給出負(fù)向指令，被測(cè)液壓缸活塞桿縮回；

(5)液壓控制器（10）輸出增大流量伺服閥（2）正向開口指令，被測(cè)液壓缸（8）的活塞桿伸出速度大于上次伸出速度；

(6)數(shù)據(jù)采集裝置（11）實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)被測(cè)液壓缸（8）的兩腔壓力信號(hào)和位移傳感器（7）的信號(hào)；

(7)重復(fù)步驟(4)和(5)，可以得到相同有桿腔背壓下，被測(cè)液壓缸不同勻速運(yùn)動(dòng)下的摩擦力。

(8)重復(fù)步驟(2)～(7),可以得到被測(cè)液壓缸不同兩腔壓力和不同勻速運(yùn)動(dòng)速度下的摩擦力數(shù)值。

(9)由數(shù)據(jù)采集裝置（11）對(duì)采集存儲(chǔ)的摩擦力、速度、被測(cè)液壓缸兩腔的壓力進(jìn)行離線數(shù)據(jù)曲面擬合，得到被測(cè)液壓缸Stribeck模型摩擦參數(shù)f_c、f_v、K_b、c_v、F_pr的測(cè)量值。