针对高速运动机构的液压动力试验系统

　　引言

　　为了准确反应运动机构在高速下的运动学特性,有必要在试验室对该机构进行高速运动试验,以便研究在驱动件给定输人运动规律下它的所有从动件的运动规律。为此,我们研制了液压动力试验系统。本文主要介绍了该系统的工作原理、组成及其实际应用效果。

　　1试验系统的组成及其功能

　　1.1被试机构系统的工作原理

　　图1是本文介绍的液压动力试验系统的被试产品,该产品中运动机构推动负载的速度可达到4米/秒,它的动力系统采用了高压燃气动力装置。由于高压燃气动力装置中所用的抛放弹为火工品,不允许在试验室内经常使用,而且其输出的运动规律也不易控制。因此,为了能在试验室内进行机构的高速运动试验,就必需研制出一套高速动力试验系统来。考虑到液压系统具有负载能力大、控制精度高等优点,本系统选用了以液压动力与控制系统为核心的设计方案。

　　1.2组成

　　整个机构的高速运动试验系统由安装试验平台、机构安装夹具、液压动力系统以及测控系统四部分组成,系统组成框图见图2。

　　图中,试验平台主要用于安装被试机构和液压动力系统中的模拟动力组件;安装夹具用于将各机构固定于试验平台上;测控装置包括控制单元和计算机测控系统,其中的控制单元主要用于测试信号的转换、调理与放大,阻抗的匹配,试验条件逻辑时序的控制以及驱动部件的驱动,而计算机测控系统是用来控制主系统的。该装置的功能如下:通过1/0卡实现对各机构的模拟动力控制;由D/A来设定系统的压力和流量;利用A/D卡采集液压系统的压力和流量数据,并通过软件计算驱动机构的输出速度,测控系统的工作原理见图3。

　　2液压动力系统的设计

　　2.1主要技术指标

　　a)输出压力:10MPa、21MPa、31.5MPa,输出精度为士1MPa;

　　b)输出流量:5L/min、20L/min、30L/min,输出精度为士1L/min;

　　c)模拟动力缸的速度范围为0-4m/s内可调,液压系统有能力在30min内将100公斤的负载推动到4m/s的运动速度;

　　d)可通过液压动力系统机构将运动速度调节到给定速度,速度与液压系统压力挡位可以自由组合;

　　e)系统各输出口的流量、压力状态应能通过液压控制台上的计算机显示出来;

　　f)系统液压控制的响应时间应小于ls;目使用环境为常温;

　　h)工作介质:YH-10。

　　液压系统主要由液压源、液压控制系统以及驱动装置等部分组成,下面将分别简述系统各个部分的设计。

　　2.2液压源

　　液压源主要用来提供能够满足液压系统所需压力和流量的工作介质。它由油箱、油泵一电机组、滤油器以及液位控制器等组件构成。