浙江科技学院毕业设计(论文)
电液式 甚低频~500Hz
从表2-1和表2-2中可以看出仅电液式有甚低频,推力大,并且可以产生各种形式的激振力。实际上,电液激振台在振动试验设备中占有重要的地位。电液激振台可获得大位移量的振动,低频时最大振幅可达2.5m;频率可以很低,接近零频,激振力最大可达107N;并且台面无磁场干扰(很适于基于磁流变技术的悬挂系统);特别适于大负荷、大激振力、频宽适中的场合,尤其是适于车辆悬挂系统真实工况的模拟,所以本次毕业设计以电液式激振器为主题,进行液压缸的设计计算。
电液激振台一般由作动器、伺服阀、液压源、作动器控制装置和油源控制及测量仪表等五部分组成。作动器由液压缸、台面和位移传感器等组成;伺服阀是将微小电信号转换为大功率液压作动的核心部件;液压源通常由驱动电机、液压泵、溢流阀、过滤器、蓄能器及其它液压阀等组成,向作动器提供流体动力;控制装置根据台面位移传感器的反馈信号及信号源计算对伺服阀的控制电流。
2.2 试验台测试原理
试验台主要用于减振器特性(示功特性、速度特性等)的试验。为此需要模拟减振器的实车工况,为减振器试验提供各种激振。如筒谐波、方波、三角渡、随机路面谱等。试验台采用如下测控方案:采用微机作为主测控机,通过数据采集卡对试验系统进行测控。试验台动作指令由主测控机发出,通过D/A接口进入伺服控制器进行信号放大和PID调节,然后输出电流信号,驱动电液伺服阀;电液伺服阀根据信号,使液压缸按要求的方向和速度运动;液压缸在运动的同时带动减振器运动,并分别通过位移传感器测量位移、力传感器测量阻尼力。检测的位移信号和力信号通过适当调理分别进入数据采集卡的两路A/D中,然后计算机通过数据处理得到要求的减振器特性曲线。本测控方案采用位置反馈控制,因此位移信号还同时送到伺服控制器中。
2.3 试验台方案设计
本试验台采用伺服阀控制液压缸往复运动,直接形成激振波形。试验台测试系统原理如图2-1所示。
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图2-1 测试系统原理图
2.4 试验台主机结构
试验台主机结构如图2-2所示:
图2-2 减振器测试台示意图
1 — 底架 2 — 旋转机构 3 — 夹紧块 4 — 上活动台
5 — 立柱 6 — 上固定台 7 — 调节丝杆 8 — 力传感器(YZ101C/2T)
9 — 减振器 10 — 下活动台 11 — 下固定台 12 — 伺服缸 13 — 位移传感器(IC-F-300-E-M)
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2.5 液压缸的种类选择
表2-3 常见液压缸类型及种类
分类 活 塞 式 液 压 缸 双杆 + 柱 塞 式 液 压 缸 摆 动 式 液 压 单叶片 双柱塞 输出转轴摆动角度小于300 ?名称 单 杆 双作用 单作用 图形 说明 活塞单向作用,依靠弹簧使 活塞复位 活塞双向作用,左、右移动速度不等,差动连接时,可提高运动速度 活塞左、右运动速度相等 单柱塞 柱塞单向作用,依靠外力使柱 塞运动 双柱塞双向作用 7 浙江科技学院毕业设计(论文)
缸 分类 摆 动 式 液 压 缸 其 他 液 压 缸 名称 图形 说明 输出转轴摆动角度小于150 ?双叶片 增力液压缸 增压液压缸 伸缩式液压缸 多位液压缸 齿条液压缸 当液压缸直径受到限制而长度不受限制时,可获得大的推力 由两种不同直径的液压缸组成,可提高B腔中的液压力 由两层或多层液压组成组成,可增加活塞行程 活塞A有三个确定的位置 活塞齿条带动小齿轮,使它产生旋转运动
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根据主要内容与基本要求: 1 最大激振力 23kN 2 激振频率范围0.1~18Hz 3 行程范围 +/-100mm 4 最大速度 1m/s
5 可实现正弦、随机振动等试验
根据设计要求,因为行程范围在+/-100mm,而柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸,靠液压力只能实现一个方向的运动,柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重,无法满足设计要求,其余几种同样无法满足设计要求或结构过于复杂,故选定用液压缸为活塞式液压缸。而活塞式液压缸分为单杆与双杆,设计要求满足正弦、随机振动,故选择单杆双作用活塞式液压缸.如图2-3所示
图2-3 液压缸示意图
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