[发明专利]液压缸试验台负载模拟装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压缸性能测试领域，特别是一种液压缸试验台负载模拟装置及其控制方法。

背景技术

现有的液压缸试验台，都处于出厂试验阶段，而且精度不高、自动化程度不高、智能化程度低，尤其是还没有真正意义的高精度试验台。目前的液压缸试验台主要是通过手动操作的方法测试，试验标准低、试验方法没有一致性，测试数据不真实，效率低，达不到提高产品质量的要求，限制了液压缸性能的提高。

中国专利“液压缸试验台”（申请号：201220592421.4，申请日：2012-11-12）公开了一种通过电磁溢流阀和远程调压阀的压力调整，以及换向阀的方向控制的液压缸试验台装置，该装置能够实现对液压缸进行出厂试验，结构简单且试验方便，但该控制方法还局限于手动控制方面，试验过程中需要大量的人力劳动，并且在数据检测及显示方面存在精度低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、测试精度高的液压缸试验台负载模拟装置及其控制方法，使得液压缸的测试流程实现较高程度的自动化，以减少人工劳动且提高液压缸的性能。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种液压缸试验台负载模拟装置，包括试验台架、控制系统、加载液压缸和被试液压缸：

所述试验台架包括底座、加载液压缸安装支架、被试液压缸安装支架、导向轴、拉压力传感器安装装置和位移传感器安装装置，所述加载液压缸安装支架和被试液压缸安装支架相向固定安装于底座的两端，加载液压缸安装支架的四角分别通过导向轴与被试液压缸安装支架的对应角相连，每根导向轴的一端与加载液压缸安装支架相连，另一端与被试液压缸安装支架相连，导向轴对对顶加载起导向作用；所述加载液压缸固定于加载液压缸安装支架中间，被试液压缸固定于被试液压缸安装支架中间，拉压力传感器安装装置一端与加载液压缸固定相接、另一端与被试液压缸固定相接；位移传感器安装装置设在导向轴上与被试液压缸对应的位置，且位移传感器安装装置能够沿着导向轴轴向滑动；

所述控制系统包括工控机、PLC、位置系统控制模块和加载系统控制模块，其中工控机通过PLC分别接入位置系统控制模块和加载系统控制模块，位置系统控制模块通过电液比例阀与被试液压缸相接，加载系统控制模块通过电液伺服阀与加载液压缸相接，位移传感器固定安装于位移传感器安装装置，拉压力传感器固定安装于拉压力传感器安装装置，位移传感器、拉压力传感器均通过数据采集卡与工控机相连；

首先工控机给PLC发送一个初始位移信号，驱动被试液压缸按该位移信号运行，位移传感器检测被试液压缸的位移信号，一方面将位移信号反馈于位置系统控制模块以调节被试液压缸的位移，另一方面通过数据采集卡将位移信号发送至工控机；工控机将接收到的位移信号转换为拟合力信号，并将该拟合力信号经过PLC发送给加载系统控制模块，加载系统控制模块驱动加载液压缸对被试液压缸进行对顶加载；对顶加载过程中拉压力传感器检测拉压力信号，并将该拉压力信号与拟合力信号进行比较并将所得比较信号反馈至加载系统控制模块，从而继续控制加载液压缸，形成力负反馈控制。

一种液压缸试验台负载模拟装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1，将加载液压缸固定于加载液压缸安装支架中间，被试液压缸固定于被试液压缸安装支架中间，加载液压缸和被试液压缸通过拉压力传感器安装装置相接，位移传感器安装装置设在导向轴上与被试液压缸对应的位置；

步骤2，工控机给PLC发送一个初始位移信号，驱动被试液压缸按该位移信号运行，位移传感器检测被试液压缸的位移信号，一方面将位移信号反馈于位置系统控制模块以调节被试液压缸的位移，另一方面通过数据采集卡将位移信号发送至工控机；

步骤3，工控机将接收到的位移信号转换为拟合力信号，并将该拟合力信号经过PLC发送给加载系统控制模块，加载系统控制模块驱动加载液压缸对被试液压缸进行对顶加载；

步骤4，对顶加载过程中拉压力传感器检测拉压力信号，并将该拉压力信号与拟合力信号进行比较并将所得比较信号反馈至加载系统控制模块，从而继续控制加载液压缸，形成力负反馈控制。