液壓傳動電控液壓泵的動態特性試驗方法

2019-11-11 0

今天給大家帶來的分享是關于液壓傳動電控液壓泵的動態特性試驗方法。(如果您需要試驗相關的試驗回路裝置,歡迎與我們聯系!電話:0755-8889 8859  QQ:459675648。)

1、總則

1.1 試驗回路和檢測回路應符合圖1或圖2的規定。

圖1 裝有壓力控制閥和流量控制閥的被試泵試驗回路圖

1——被試泵; 2——加載閥; 3——方向控制閥;4——節流閥; 5——轉矩儀; 6——轉矩指示器;

7——測速儀; 8——壓力傳感器; 9——壓力表;10——流量傳感器; 11——溫度計; 12——電控器;

13——信號源; 14——電控器; 15——信號源;16——記錄儀; 17——電動機; 18——手動安全閥。

注:圖中泵控制閥組的細節僅是示例。

圖1 裝有壓力控制閥和流量控制閥的被試泵試驗回路圖

圖2 應用電信號在壓力補償工況通過調節變量裝置的位置  或角度改變排量來控制輸出壓力的被試泵試驗回路圖

1——被試泵; 2——加載閥; 3——方向控制閥;4——節流閥; 5——轉矩儀; 6——轉矩指示器;

7——測速儀; 8——壓力傳感器; 9——流量傳感器;10——壓力表; 11——溫度計; 12——電控器;

13——信號源; 14——記錄儀; 15——電動機;16——手動安全閥。

注:圖中泵控制閥組的細節僅是示例。

圖2 應用電信號在壓力補償工況通過調節變量裝置的位置

或角度改變排量來控制輸出壓力的被試泵試驗回路

注:除采用如圖2所示的內控壓力油外,也可以采用外控壓力油。

1.2 將電動機調整到設定的轉速。

1.3 對于圖2所示的泵,可采用擺角或行程占其最大值的百分比作為判斷輸出流量的參考值。

2、負載階躍變化時的壓力響應特性

2.1 如果泵具有壓力控制和流量控制的功能,調整輸入壓力指令信號和輸入流量指令信號,使其達到最大值。

2.2 采用方向控制閥3對泵實現快速關閉,同時在泵的輸出管路上安裝一只壓力傳感器,以便在示波器上記錄瞬時壓力變化。

2.3 調節回路,使得當方向控制閥關閉時,壓力上升率能達到680 MPa/s?920 MPa/s的范圍??蓪?00 MPa/s作為壓力上升率的指標。

2.4 打開方向控制閥,調節節流閥,保持在最高工作壓力的75%。

2.5 關閉方向控制閥,同時記錄瞬時壓力與時間的關系。通過采集的數據,確定單位為兆帕/秒的壓力上升率、單位為毫秒的階躍響應時間和調整時間,以及當輸出壓力達到相關設定壓力時的超調值(見圖3)。當壓力變化幅度在正常波動范圍內時,應認為壓力是穩定的。

2.6 打開方向控制閥,同時記錄瞬時壓力與時間的關系。通過采集的數據,確定單位為兆帕/秒的壓力下降率、單位為毫秒的階躍響應時間和調整時間,以及當輸出壓力達到相關設定壓力時的超調值(見圖3)。當壓力變化幅度在正常波動范圍內時,應認為壓力是穩定的。

2.7 在額定流量的50%和25%重復 2.4?2.6的試驗。

3、輸出壓力對階躍輸入信號的響應試驗

3.1 如果泵具有壓力控制和流量控制功能,調整輸入壓力指令信號和輸入流量指令信號,使其達到最大值。

3.2 完全關閉加載閥,使泵在最低可控壓力上運行。

3.3 采用信號發生器,為輸出壓力控制提供階躍輸入信號,從而得到最高工作壓力的l00%、75%及 50%。

3.4 應使用與泵的動態響應特性相比具有足夠高響應性能的記錄儀或計算機檢測系統,同時記錄輸入指令信號和輸出壓力動態響應波形,并以時間函數的形式圖示輸出壓力信號對輸入階躍信號的響應特性(見圖4)。

注:在10倍于最大信號頻率的頻率點,記錄儀的幅值比應為-3dB。

3.5 從采集到的數據,得出單位為毫秒的壓力階躍響應時間和調整時間,以及當輸出壓力達到相關設定值時的超調值。當壓力變化幅度在正常波動范圍內時,應認為壓力是穩定的。

3.6 記錄負載腔容積、管子長度、內徑和管子種類。

圖3 負載階躍變化時的壓力響應特性圖

a 壓力上升率; b 壓力下降率; c 截流壓力; d 超調(上升); e 調整時間(下降);

f 75%截流壓力; g 響應時間; h 調整時間(上升)。

圖3 負載階躍變化時的壓力響應特性

圖4 輸出壓力的階躍響應特性圖

a 調整時間(上升); b 超調(上升); c 響應時間(上升); d 調整時間(下降)。

e 響應時間(下降); f 輸入信號(mA或V); g 超調(下降)。

圖4 輸出壓力的階躍響應特性

4、輸出流量對階躍輸入信號的響應試驗

4.1 如果泵具有壓力和流量控制功能,調整輸人壓力指令信號,使其達到最高工作壓力。

4.2 應用信號發生器為泵的輸出流量控制提供階躍輸入信號,把輸出流量從最大輸出流量的10%改變到 90%、75%、50%和 25%。

4.3 設定節流閥,針對相應的上限流量,將壓力調整到最高工作壓力的50%。

注:如果加載閥的動態響應特性和泵的動態昀應特性相比是足夠高的,此加載閥可以用來替代節流閥。

4.4 應使用與泵的動態響應特性相比具有足夠高響應性能的記錄儀或計算機檢測系統,同步地記錄輸出流量動態響應波形,并以時間函數的形式圖示輸出流量信號對輸入階躍信號的響應特性(見圖5)。

注:在10倍于最大信號頻率的頻率點,記錄儀的頂值比應為-3dB。

4.5 從采集到的數據,得出單位為毫秒的階躍響應時間和調整時間,以及當輸出流量達到相關設定值時的超調值。當流量變化幅度在設定流量的±5%范圍內時,應認為流量是穩定的。

4.6 記錄負載腔容積、管子長度、內徑和管子種類。

圖5 輸出流量的階躍響應特性圖

a 調整時間(上升); b 超調(上升); c 響應時間(上升); d 調整時間(下降); 

e 響應時間(下降); f 輸入信號(mA或V); g 超調(下降)。

圖5 輸出流量的階躍響應特性

5、頻率響應

5.1 輸出壓力的頻率響應試驗

5.1.1 對符合 3.1要求的泵 ,一種是完全關閉加載閥,調整截流壓力到最高工作壓力的50%,并以此壓力值為中心,應用一個頻率足夠低、幅值為最高工作壓力的±5%和±12. 5%的正弦輸入信號。

另一種是先完全關閉加載閥,調整截流壓力到最高工作壓力的50%,再打開加載閥,達到最大輸出流量的50%,調整壓力到最高工作壓力的50%,并以此壓力值為中心,應用一個頻率足夠低、輻值為最高工作壓力的±5%和±12. 5%的正弦輸入信號。

試驗應在兩種不同情況下完成,一種是加載閥完全關閉,另一種是加載閥打開50%。

5.1.2 正弦波輸入信號的頻率范圍大約為1/20到10倍于被試泵的穿越頻率,掃描速度應與檢測裝置相匹配。

5.1.3 應使用精確的頻率響應分析儀或計算機檢測系統,與泵的動態響應特性相比,該分析儀應具有足夠高的響應特性,能出具以頻率為橫坐標,輸出壓力幅值比和相位滯后值為縱坐標的圖形。

5.1.4 根據采集的數據,得到和頻率相關的幅值比(以分貝為單位)和相位滯后值(以度數為單位),并以波德圖表示其關系(見圖6)。該圖是采用相對于零頻率幅值的幅值比,以及相對于對數頻率相位滯后值的方法繪制而成。不建議僅使用幅值比衰減為-3dB和相位滯后為90°的單一試驗基準點。

5.1.5 記錄負載腔容積、管子長度、內徑及管子種類。

圖6 輸出壓力頻率響應波德圖

a 幅值曲線; b 相位曲線。

圖6 輸出壓力頻率響應波德圖

5.2 輸出流量的頻率響應試驗

5.2.1 對符合4.1要求的泵連接一個簡單的被動載荷,該載荷允許瞬時輸出壓力進行調整,從而使泵的工作壓力在任何試驗幅值和頻率時都不超值。調整壓力到最高工作壓力的50%,并以此壓力為中心,采用與 5.2.2和 5.2.3 —致的正弦輸入信號。

5.2.2 調整輸出流量到最大輸出流量的50%,并且以此輸出流量為中心,應用頻率足夠低,幅值為最大輸出流量的±5%和±12.5%的正弦輸入信號。

5.2.3 首選方法是在合適的位置上應用傳感器來測量泵的輸出響應,如偏心盤或斜盤的位置。如果確認所用的流量傳感器至少比最高頻率試驗時所要求的快10倍,那么這樣的流量傳感器可以作為有別于測量偏心盤或斜盤位置的另一種選擇。

5.2.4 正弦信號的頻率范圍應符合5.1.2的要求。

5.2.5 應使用精確的頻率響應分析儀或計算機檢測系統,與泵的動態響應特性相比,該分析儀應具有足夠高的響應特性,能出具以頻率為橫坐標,輸出流量幅值比和相位滯后值為縱坐標的圖形。

5.2.6 根據 5.1.4的要求從記錄儀采集的數據中得到波德圖(見圖7)。

5.2.7 記錄負載腔容積、管子長度、內徑和管子種類。

圖7 輸出流量頻率響應波德圖

a 幅值曲線; b 相位曲線。

圖7 輸出流量頻率響應波德圖

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