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錨鏈拉力試驗機伺服控制系統的組成及工作原理
錨鏈拉力試驗機伺服控制系統的組成及工作原理
目前國內外市場對大規格和超大規格船用電焊錨鏈的需求日益增長 ,而現有錨鏈臥式拉力試驗機的液壓施力系統一般用比例溢流閥作加載 ,控制性能較差 ,往往達不到 Ⅰ級標準。也有用電液伺服閥作加載的 ,這樣做雖然控制性能好了 ,但是這樣的系統是定壓系統 ,系統的能量絕大部分消耗在無用功上 ,既降低效率 ,又增加了系統的發熱。
伺服控制系統的組成及工作原理
船用錨鏈試驗所用的拉力試驗機 ,根據要求需要控制的參量有 3 個 :試驗力、錨鏈的變形和活塞的位移。試驗力的準確度達到 1 % ,錨鏈伸長量測量的準確度也達到 1 %。利用各參量的反饋信號組成閉環控制系統 ,就能實現對整個試驗過程的自動控制 ,達到相應的控制精度。 對于液壓施力的拉力試驗機 ,如果系統油壓在試驗過程中施力忽高忽低 ,試驗結果會造成比較大的誤差。以往的錨鏈拉力試驗機液壓施力系統要不就是以比例溢流閥作加載 ,要不就是以電液伺服閥作加載。前者的控制精度往往達不到要求 ,而后者一般用于定壓系統 ,功率損耗大。
本系統由比例溢流閥作為壓力控制閥 , 以電液伺服閥為流量控制閥 ,組成的液壓系統具有能耗小 ,響應速度快 ,控制精度高 ,穩定性好等優點。一次試驗過程主要分為兩步 :，預拉伸，在試驗機自動夾緊錨鏈后把錨鏈拉近，在這一階段不需要太高的壓力但需要位置控制，引出把比例溢流閥設定在一個較低的壓力位置，由電液伺服閥閉環控制；第二步，等速加壓 ,在這一階段 ,電液伺服閥保持一個很小的開口 ,由比例溢流閥閉環控制 ,根據需要可以由軟件設定不同的加載速度。由于在拉伸過程中電液伺服閥總有一個開口很小在口，由比例溢流閥環比控制，根據需要可以由軟件設定不同的加載速度。由于在拉伸過程中電液伺服閥總有一個開口很小，在進油口和出油口分別行程一個聯動的液阻，這樣既可以增加試驗機試驗力控制的心梗，同時在做破斷試驗時，在錨鏈拉斷瞬間，使油壓不至于急劇下降，不會造成沖擊。試驗機主液壓缸動作主要由工控機加上資質的D/A、數字I/O、測量辦卡以及PLC進行控制，軟件用delphi語言編程，具有良好的人機界面，只需要采用鼠標加鍵盤輸入即可完成各種試驗參數的修改，從而使試驗機可以方便地切換各種規格的錨鏈拉伸試驗控制過程。同時可以試試顯示試驗曲線或實時查看個傳感器的實測值。采用工控機作為控制器的另一個優點是可以方便地試試試驗數據的存儲、管理和打印。
