中山港口镇云梯车出租,  云梯车比例阀动静态性能测试平台的特点??    中山云梯车出租,  中山云梯车租赁       为了测试设计的轻量化阀芯对比例换向阀性能的影响，利用实验室搭建的伺服阀测试平台对比例换向阀进行动静态性能测试。现有伺服阀动静态测试平台，主要由液压系统和测控系统两方面组成。伺服阀动静态测试平台原理示意图。该测试平台由五台变量泵提供油源（可以提供额定压力３５ＭＰ，最大输出流量达到６００Ｌ／ｍｉｎ），通过调节一个二通插装阀的开口来模拟负载，数据采集卡通过传感器将压力，流量，温度，速度和位移信号采集到ＰＣ机，ＰＣ机利用软件ＬａｂＶＩＥＷ处理相关数据。实验平台提供两种实验回路，静态特性测试回路和动态特性测试回路。静态特性测试回路通过截止阀的开断来切换回路，通过采集压力、流量和温度信号，实现比例阀换向阀静态性能的测试，如稳态流量特性、压力增益特性、阈值等。动态特性测试回路通过比例换向阀自带的位移传感器，通过采集电信号和位移信号，实现阶跃响应测试和频率响应测试。该测试平台采用的传感器包括压力传感器、流量传感器、温度传感器、位移传感器和速度传感器。

  １阀芯ＳＬＭ成形利用ＳＬＭ成形的阀芯。去除支撑以及进行适当的表面精加工后，三类阀芯，其中（ａ）是中空阀芯，（ｂ）是镂空阀芯，（ｃ）是实心阀芯。ＳＬＭ成形阀芯的阀口结构，阀芯直线度，空心结构以及镂空结构均符合设计要求。枏较于原阀芯，实心阀芯与其质量基本相同，镂空阀芯减重２６％，而空心阀芯实现减重３９％。可见利用ＳＬＭ技术成形轻量化阀芯可以实现阀芯大幅度减重。２动静态性能测试，　　　将上述ＳＬＭ成形的三类阀芯置于直动式比例换向阀中利用伺服阀动静态性能测试试验台进行性能测试，并与原比例换向阀进行对比。实验条件如下：（１）实验温度：２０°Ｃ±５°Ｃ。（２）液压油温度：４０°Ｃ±６°Ｃ（阀入口处）。（３）油液粘度等级：Ｎ３２，２８．２－３５．２ｍｍＶｓ（４０°Ｃ）。（４）油液清洁度：１７／１４－１９／１６（过滤精度３－５ｕｍ）。在测试之前，确保油液管路连接正确，液压阀安装可靠。然后确保信号源、传感器和采集卡接线正确并进行校核。最后启动测试系统进行测试，并用软件Ｌａｂｖｉｅｗ进行数据处理。

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    实验结果如下：（ａ）稳态流量特性测试调节测试回路，保持油压为ｌＯＭＰａ，始终保持阀压降为恒定值且负载压差为零，由信号发生器产生信号，自负额定值至正额定值之间。测出阀口输出流量与输入电压之间的联系，绘制稳态流量特性曲线。从流量特性曲线可以看出，在油压为ｌＯＭＰａ时，该比例方向阀的最大输出流量可以达到１００Ｌ／ｍｉｎ，且各类阀芯的最大输出流量相差不大。同时实验比例方向阀具有１５％的死区，当输入电压低于额定电压的１５％时，输出流量基本为零。死区主要与阀口的遮盖量面积有关，这说明由ＳＬＭ成形的阀口的精度以及阀芯与阀体的装配精度均符合基本要求。原阀芯的比例方向阀的往返行程的输出流量较为稳定，且正负向的稳态流量特性曲线的滞环基本相同。具有空心阀芯和镂空阀芯的换向阀的输出流量存在波动，并且空心阀芯的正负向输出流量均存在较大波动。但是两者的稳态流量特性曲线的滞环较小。实心阀芯的稳态流量特性曲线与原阀芯相近，但是正负向的滞环相差较大。空心阀芯和镂空阀芯的输出流量波动较大，主要原因可能是阀芯的质量较小，在油液流经阀口时，质量较小的阀芯更易产生微小的震颤，从而导致流量发生波动。滞环大体上由两个方面的原因产生，一方面是比例电磁铁存在固有的磁滞现象。另一方面是阀芯在往复运动期间存在摩擦力和液压卡紧力。液压卡紧力主要是由于阀芯与阀体存在形状误差，如不同心和存在锥度等，使得阀芯上的液压力失衡，导致阀芯被推向一侧，从而产生液压卡紧力。本实验中使用同一个比例换向阀，所以比例电磁铁的影响可以忽略。ＳＬＭ成形的阀芯具有较小的滞环，一方面因为ＳＬＭ成形阀芯的精度如直线度、圆度和同心度等满足要求，使得形状误差较小，从而导致较小的液压卡紧力。最主要的的原因可能是ＳＬＭ成形的轻量化阀芯减轻了原阀芯的质量，从而使阀芯在运动过程中产生较小的摩擦力。同时，ＳＬＭ成形的实心阀芯的正负向的滞环相差较大，可能是因为ＳＬＭ成形阀芯质量还不够稳定，使得阀芯正负两端成形质量存在差异。（ｂ）动态特性测试,   比例换向阀的动态特性,  实验主要分为两部分：阶跃响应特性实验和频率响应特性实验。在阶跃响应特性实验期间，调节油压使其稳定在ｌＯＭＰａ，通过信号发生器给被测阀一个大小为１０Ｖ的稳定的阶跃信号，测量阀芯位移跟随控制信号的过渡过程，得到各类阀芯的阶跃响应特性曲线。从实验曲线来看，各类阀芯的最大超调量均较小（小于±２％），动态特性较为稳定。测量出不同阀芯的比例换向阀在阶跃信号为１０Ｖ条件下的上升时间和延迟时间。ＳＬＭ成形的阀芯与原阀芯的阶跃响应特性非常相近，说明ＳＬＭ成形的阀芯符合要求。实验结果也表明阀芯的质量对于比例换向阀的响应快速性没有直接的作用。在频率响应特性测试过程中，保持供油压力恒定为ｌＯＭＰａ，通过信号发生器４０给被测阀输入大小为±ｌ〇Ｖ的恒定的正弦信号，不断改变正弦信号的输入频率，观察阀芯位移跟随控制信号的过渡过程。当响应信号幅值的最大值低于输入信号最大值得７５％时，则认为响应信号无法跟随输入信号，得到比例换向阀最大响应频率。通过测试得到的各类阀芯的频率响应特性曲线。由频率响应特性曲线可以得到各类阀芯在±ｌ〇Ｖ正弦信号的条件下，最大响应频率。ＳＬＭ成形的阀芯与原阀芯的最大响应频率基本相同，说明ＳＬＭ成形的阀芯符合要求。实验结果也表明阀芯质量的大小对比例换向阀动态性能的频率响应没有直接的影响。

    上述比例换向阀动态性能测试结果表明，ＳＬＭ成形的阀芯满足比例换向阀动态性能的要求，但是阀芯质量的大小对于比例换向阀动态性能的提升没有直接影响。主要原因可能是：阀芯的质量一定程度上会影响阀芯往复过程中的惯性力和摩擦力。虽然ＳＬＭ成形的阀芯可以实现大幅减重，但是原阀芯的质量相对较小，导致在运动期间产生的很小的惯性力。同时由于阀芯反复运动时处于完全润滑的状态，所以产生的摩擦力也很小。相较于阀芯运动过程中阀芯两端的液压力和电磁铁的推力，惯性力和摩擦力很小，基本上可以忽略，所以阀芯的质量对于比例换向阀动态性能基本没有影响。

    　　以某直动式比例换向阀的阀芯为研究对象，在充分研究阀芯结构的基础上，在满足阀芯强度的基础下，利用三维建模软件设计了比例方向阀的阀芯。在成形过程中，充分考虑各种影响因素，针对阀芯的使用性能，匹配和调控不同的工艺参数，把ＳＬＭ技术与传统加工有机结合，最终完成阀芯的一体化制造。此外在充分总结ＳＬＭ成形比例换向阀阀芯经验的基础上，尝试设计轻量化的阀芯并实现了ＳＬＭ成形制造，同时在比例阀测试台上完成了动静态性能测试。主要结论如下：（１）配有ＳＬＭ成形阀芯的比例换向阀动静态性能与原换向阀性能相近，表明ＳＬＭ成形阀芯的精度（阀口、直线度、圆度等）符合要求，ＳＬＭ能够较好的实现阀芯的成形。（２）ＳＬＭ技术成形轻量化阀芯可以实现阀芯大幅度减重，最大减重３９％。（３）稳态流量曲线表明，轻量化阀芯对比例换向阀的滞环有一定程度减小，但是存在较大的波动。（４）动态特性测试表明，轻量化阀芯与原阀芯的阶跃响应和频率响应基本相同，说明轻量化阀芯对于比例换向阀的动态性能基本没有影响。

     

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