(全套dwg图纸)基于二次调节的减速器加载试验台设计(含毕业论文)



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控制系统由计算机工业控制计算机数据采集卡数字显示仪和用来控制油源启停的控制器等组成,该部分主要完成整个系统的连续量和开关量的控制数据采集系统状态监测系统状态超限保护等。
机械支架和试验平台提供加载试验对象减速器联轴器及加载二次元件的支撑和连接。
其中模拟加载系统为整个试验台的核心部分,也是本课题的研究对象。
模拟加载系统原理由图可见,二套二次元件的液压端口共同并联于恒压网络上,机械端口通过各转机上位机工控机下位机采集卡弹性联轴器个转矩转速传感器个齿轮联轴器个图减速器加载实验台组成.速转矩传感器弹性联轴器变速器加载试件等连接在起。
二次元件工作于马达工况,用来模拟减速器发动机驱动轴动力,它同转速传感器控制器等构成驱动转速控制系统二次元件工作于泵工况,用来对减速器二次输出端加载,为转矩控制方式,它同相应的转矩传感器控制器,构成二次输出加载转矩控制系统。
在转速控制系统和转矩控制系统中,都包含有内环和外环两种控制回路,由对应于各二次元件的电液伺服阀变量液压缸位移传感器构成阀控缸回路内环,再加上相应的二次元件转速感器或转矩传感器,就构成了转速控制回路或转矩控制回路外环。
当系统进行工作时,二次元件马达由恒压网络获取液压能,并将其转换成机械能来驱动加载试件和二次元件泵,实现模拟加载。
同时,二次元件泵将机械能转换成液压能后又直接回馈给恒压网络,重新用来驱动二次元件马达,在二次元件马达和二次元件泵之间,功率流形成闭式循环。
这样,恒压油源所提供的液压能只是用来补偿系统的容积损失和机械损失,而驱动二次元件马达所需的大部分能量都来自二次元件泵。
因此,该加载系统实现了能量回收与利用,系统效率高。
由于二套二次调节系统同样设置有转速传感器和转矩传感器,可以任意将其调整为转速控制状态作为驱动单元和转矩控制状态作为加载单元,因此可以按被试件的要求,设置其中套二次调节系统作为驱动单元,另外套作为加载单元。
图模拟加载系统原理图模拟加载系统的方块图模型二次元件阀控缸的方块图模型减速器模拟加载系统所用核心部件为公司的型二次元件,其原理如图所示。
它由可逆式轴向柱塞泵,马达单元电液伺服阀变量油缸安全保护阀位移传感器滤油器以及防气蚀单向阀等组成。
它具有快速的响应特性,能工作在四个象限,既可用做马达也可用做泵,具有很好的转速转矩控制特性,没有节流损失,功率损失小。
轴向柱塞单元变量液压缸电液伺服阀安全保护阀滤油器位移传感器码盘防气蚀单向阀二位三通电磁阀高压油口低压油口图型二次元件原理图.由上所说,二次元件用作马达时,其控制方式为转速控制用作泵时,其控制方式为转矩控制,但两种控制方式的阀控缸内环是相同的,都是由电液伺服阀变量液压缸位移传感器构成的。
由图可见,阀控缸回路就是对称伺服阀控制对称液压缸回路,下面分别列写出该回路各元件的数学模型。
电液伺服阀电液伺服阀的传递函数通常用二阶振荡环节表示,即如果系统的频宽较低时,伺服阀的传递函数可用阶惯性环节表示,即当系统的频宽远小于伺服阀的固有频率时,伺服阀的传递函数可近似为比例环节,即式中第个二次元件电液伺服阀的输出流量第个二次元件电液伺服阀的输入电压第个二次元件电液伺服阀的固有频率第个二次元件电液伺服阀的阻尼比无因次第个二次元件电液伺服阀的流量增益第个二次元件电液伺服阀的时问常数二次元件序号,分别对应于驱动二次输出加载二次元件。
变量液压缸变量液压缸的流量连续性方程为式中变量液压缸的流量变量液压缸活塞的位移变量液压缸的有效作用面积变量液压缸的泄漏系数变量液压缸两腔的总容积液压油的体积弹性模量第个变量液压缸的进出口压差。
变量液压缸的力平衡方程为式中变量液压缸活塞与斜盘的等效质量变量液压缸的阻尼系数作用于变量液压缸活塞上的外负载力负载的弹簧刚度,没有弹性负载时,第个变量液压缸的进出口压差。
位移传感器位移传感器视为比例环节,其传递函数为式中位移传感器的变换系数对式式进行拉式变换得由式式式和式,可画出阀控缸的传递函数方块图,如图所示,输入的是电压量,输出的是液压缸的位移,经过套连杆机构,将液压缸的位移转换为可逆式泵马达元件的斜盘摆角,因此将排量控制也称为摆角控制。
图阀控缸方块图.驱动单元转速控制的方块图模型减速器模拟加载系统驱动单元物理模型如图所示,驱动单元的组成如图所示,它包括双联驱动二次元件弹性联轴器转速传感器驱动变速器以及齿轮联轴器等。
下面分别列出它们的有关方程。
二次元件排量方程为且有如下关系式式中二次元件的排量
