云梯车液压缸水压性能实验台，可测试水压泵、阀及缸元件   中山港口云梯车出租  中山港口云梯车, 中山云梯车出租     以自行设计并由液压公司加工出来的水压缸进行测试。本实验台所选的先导式比例溢流阀、齿轮泵均为市场上的成品，其中齿轮泵作为实验测试系统的动力源。实验内容主要是水压缸的动静态特性实验，包括运转实验、行程实验、启动压力特性实验、泄漏实验等。

    实验的预处理  （１）传感器的标定传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器是采集系统的首要环节，也是采集系统的重要元件，传感器的质量是否优良直接决定着数据采集的正确性，因此在传感器介入系统之前应先使用高精度的量具对其进行精度标定，确定在不同环境使用下的误差修正系数及输入、输出之间的关系。在该测试系统中，使用的传感器有位移传感器、速度传感器、压力传感器、流量传感器及力矩转速传感器，由于这些传感器的电位零点、机械零点及线性关系不因外界条件而改变，且在接入系统之后也不容易改变，因此在接入系统之前不需要在线标定。为了保证传感器的测量精度，不仅使用前需要对其进行标定，而且使用后也需要定期校正。

    （２）数据采集卡的测试数据采集（ＤＡＱ），是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析、处理。测控系统中最重要的硬件便是数据采集卡，它不仅需要采集数据，而且还需要负责相关设备的控制，数据采集卡的准确与否将会直接影响实验测试的结果。因此，在接入系统之前须对其进行性能上的测试。在研华ＤＡＱＮａｖｉ界面中的“ＤｅｖｉｃｅＴｅｓｔ”模块完成数据采集卡的相关测试。１）模拟量输入功能的测试,  测试时可采用ＰＣＬ－１０Ｉ６８（两端针型接口的６８芯的ＳＣＳＩ－ＩＩ电缆，２米）将ＰＣＩ－１７１０与ＰＣＬＤ－８７１０（６８芯ＳＣＳＩ－ＩＩ接线端）连接，可以实现ＰＣＩ－１７１０的６８个针脚与ＰＣＬＤ－８７１０的６８个接线端子一一对应，ＰＣＩ－１７１０管脚的测试可通过将输入信号连接到接线端子来进行。模拟量输入功能的测试图如图５．１５所示。例如：在差分模式输入下，测试通道０、１时需将待测信号连接至通道０、１所对应接线端子的６８与３４管脚，输入直流４Ｖ电压，在通道０、１对应的“Ａｎａｌｏｇｉｎｐｕｔｒｅａｄｉｎｇ”模块中将显不输入信号的电压值大小。注意，此时需要将显示界面中的白线移动到红色电压值的位置，在右侧的白框中才可以显示相应的电压值。在模拟量的输出中设置中可供选择的通道有正弦波、方波、三角波，此外，还可以设置输出电压幅值及输出频率。在测试界面中将“Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ”设置为０，将“ＤＯｏｆｆｓｅｔ”设置为待输出的电压值即可得到恒定电压输出。例如，要想０通道输入电压３Ｖ，在“ＤＯｏｆｆｓｅｔ”模块中设置输出值为３Ｖ，然后点击“Ｓｔａｒｔ”按钮，即可输出管脚ＡＯＧＮＤ与ＡＯＧＮＤ间的３Ｖ电压，这个电压值可通过万用表来测。

  （３）实验的准备工作,  １）安装被测水压缸、测试阀体及试验所需的仪器仪表，检查水管道、接头及水箱是否存在泄漏等问题，被测缸比例放大器、电控柜、主机变频器、电机、各种传感器、电源的连线及多功能数据采集卡等是否连接正常，打开系统电源总开关，打开计算机并进入程序。２）将阀体上的截止阀、节流阀打开，使水压系统中的水介质直接流回水箱，打开电机、变频器，在变频器上设置参数使电机转速提高至１４００--１５０ｒ／ｍｉｎ，关闭节流阀并给比例溢流阀通电，调节测试系统压力范围为１--２ＭＰａ，检测相关的仪器仪表是否运转正常，若存在不正常问题，应及时采取措施排除故障，以确保测试实验的顺利进行。

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     性能测试试验,  （１）试运行试验试验方案：每个实验之前先做一个试运行试验，这是接下来每个实验顺利进行的前提。选择溢流阀调整系统的压力，使水压缸在完全无负载的情况下顺利运行，往复运行之后将缸内的空气排尽，使其处于一个接近真空的状态，观察是否有异常的情况。由于ＬＡＢＶｆｆｉＷ的后处理程序欠佳，故采用以采集信号的数组形式导入ＭＡＴＬＡＢ的方式绘曲线图，水压缸的测试系统面板。水压缸在空载下的阶跃及斜坡位移曲线。空载下的水压缸运行良好，与仿真实验结果比较吻合。在进行多次试验后发现位移的曲线图不同，误差存在可能原因包括：１、传感器的安装误差及敏感精度误差为主要误差，位移传感器的安装位置尽量水平；２、由于系统电路比较复杂，强电和弱电会同时存在于电路中，传感器的电信号因外界干扰而出现误差，导致出现了测试不相同的现象；３、数据采集卡Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换引起的误差；４、实验现场环境引起的测试误差，对于可能有干扰的信号采取屏蔽、隔离的措施。实验结果：水压传动缸往复运行数次无异常情况，与仿真实验结果比较吻合。

     （２）启动压力特性实验,  试验方案：当试运行实验结束后，水压缸在空载的情况下，使水压缸无杆腔压力渐渐升高，直到水压缸顺利启动时，观察压力表的读数，记录下工作腔活塞在启动时所受的压力即最低启动压力。测量所用器材及元件参数。水压缸活塞杆伸出的正反方向分别测量５次压力值，正向分别为：０．４７ＭＰａ、０．４７ＭＰａ、０．４８ＭＰａ、０．５０ＭＰａ、０．５ｌＭＰａ，其平均值为０．４８６ＭＰａ；反向分别为：．３３ＭＰａ、０．３５ＭＰａ、０．３３ＭＰａ、０．３３ＭＰａ、０．３６ＭＰａ，其平均值为：０．３４ＭＰａ，水压缸正反方向的启动压力对比图，达到了预计的良好的启动效果。

     （３）耐压试验试验方案：使用溢流阀对被测缸的无杆腔端加压至缸的１．５倍压力，保压时间要达到２分钟。试验结果：水压缸缸体无变形、螺纹连接处无松动。

    （４）泄漏试验实验方案：使用位移传感器能精确地测量出液压缸的行程，通过行程的变化即可计算出液压缸中油量的变化。基于该点，在标准的测量环境下进行测量，加压使水压缸的活塞杆完全推出，待完全推出后，若水压缸存在内泄漏时，泄漏的液体会从无杆腔流出，推动水压缸的活塞微小移动，活塞移动的信号通过位移传感器传给数据采集卡，经过编辑的ＬＡＢＶＩＥＷ软件可以计算并在屏幕上显示出进入伺服缸的油液体积。位移传感器精确地测量这段位移，从而大大提高其内泄漏量的检测精度。试验结果：水压缸测试面板，由于ＬＡＢＶＩＥＷ设计的后处理程序欠佳，导致输出的图像不够精确，因此本文采用以数组形式导入ＭＡＴＬＡＢ软件，用位移传感器可以采集到信号，利用ＭＡＴＬＡＢ软件绘制出内泄漏曲线图。在前期计算密封间隙为０．０１ｍｍ的情况下，水压缸的泄漏量较小，试验效果好，达到了预期泄漏量设计的标准。

    （５）水压缸的行程试验试验方案：驱动水压缸使其运行至两端位置，测量行程。试验结果：水压缸的行程为２００ｍｍ。

     首先对试验台的组成及功能做了介绍，根据阀块的二维图画出了内部流道的三维透视图，便于很好的分析阀块的系统原理，在水压阀体上连接加工好的过渡板，通过过渡板上的管接头来连接水压缸管道的进口和出口，从而控制水压缸的运动。最后，对水压缸分别进行了试运行试验、启动压力特性试验、耐压试验、泄漏试验及水压缸的行程实验。实验结果表明，试运行阶段运行良好，最低启动压力的平均值为．３４ＭＰａ，耐压试验中缸体无变形，水压缸泄漏量较小，试验效果较好，达到了预期泄漏量设计的标准。水压缸的行程试验中两端行程为２００ｍｍ。

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