双弹车双缸同步系统液压综合试验台的设计与研究

摘要

随着科学技术的发展,液压传动技术在越来越多的领域得到了广泛的应用,针对液压系统和元件的性能测试工作也越来越频繁.传统的液压测试技术主要依靠试验操作者手动操作,数据采集方式为:传感器+模拟二次仪表.这种试验方法得到的结果带有严重的人为误差,效率低、精度差,而且试验过程繁琐、分析不便.针对上述情况,本文按照使用方的实际使用要求,参考国家和行业的相关液压试验标准,以双弹车双缸同步系统及其常用典型液压元件为试验对象,设计了一套全新的液压综合试验台系统.文章从实际的工程项目出发,开展了以下设计和研究工作:(1)根据用户要求并结合所编写的试验大纲,设计了试验台的液压系统,针对典型的试验回路,分析了其设计思想和工作原理.(2)提出了上位工控机+下位机PLC的分级式控制工作方式,论述了PLC控制系统应用程序的编写思路,采用基于VB环境下的模块化编程方式编写上位机应用软件,为保证试验数据在采集与分析过程中的真实性,系统利用上位机对传感器信号进行了非线性补偿、修正,对特性曲线也进行了必要的拟合处理等.(3)为了保证系统的测试精度,文章对试验台系统的相关性能因素进行了分析与研究:建立了回路上主电液换向阀阀芯运动的动力学方程,和由于该阀芯的动作所导致的液压冲击过程的数学模型,通过对上述数学模型的仿真分析,确立了电液换向阀先导控制压力、主阀芯换向时间、液压冲击三者之间的匹配关系,为不同试验要求下选择不同的先导控制压力提供了理论依据;文章对系统先导式压力调节阀的先导阀芯进行了建模与仿真,分析了在压力冲击下先导阀芯的动态响应特性,论证了系统压力调节过程中良好的压力跟随性能;文章还针对现场调试过程中测得的主变量泵控制电流与流量之间的关系曲线进行了分析,阐述了该系统良好的流量比例连续调节变化特性.(4)通过对现场试验过程及结论的分析,表明双弹车同步系统液压试验台达到了预期的设计目的,其测试精度达到C级,完全满足用户的使用要求.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1液压测试技术的发展概况

1.1.1液压测试系统概述

1.1.2传感器技术的发展

1.1.4计算机与可编程控制器在液压测试技术中的应用

1.2液压试验台技术发展现状及方向

1.3课题来源及研究意义

1.4课题的研究内容及方向

第二章试验台液压控制系统原理分析及系统设计

2.2试验台设计参数及功能要求

2.3试验台系统基本组成原理

2.4液压系统设计与分析

2.4.1液压系统控制回路的设计与分析

2.4.2液压系统主回路的设计与分析

2.5典型试验回路的设计与分析

2.5.1双缸同步系统试验回路

2.5.2液压泵、液压马达试验回路

2.5.3溢流阀试验回路

2.6本章小结

第三章试验台自动控制系统原理分析及系统设计

3.1试验台自动控制系统组成原理

3.2 PLC控制系统的功能分析及程序设计

3.3上位机用户软件设计

3.4传感器信号的微机处理

3.4.1传感器信号的非线补偿及校正

3.5本章小结

第四章试验台系统的性能分析

4.1影响试验台测试精度的系统性能因素

4.2液压主回路换向阀数学模型的建立

4.2.1主阀芯动力平衡方程

4.2.2电液阀换向过程中的液压冲击分析

4.2.3主回路换向阀换向特性仿真分析

4.3系统压力调节性能分析

4.3.1系统主回路压力调节阀的静态性能分析

4.3.3远程连接管路的谐振性能分析

4.4系统流量比例调节特性分析

4.5自动控制系统对试验测试精度影响的分析

4.6本章小结

第五章试验分析

5.1试验目的与方法

5.1.2试验方法

5.2试验过程与数据分析

5.2.1试验过程

5.2.2测试报告及相关特性曲线

5.2.3试验数据分析

5.3本章小结

第六章全文总结

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文