一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法及其测试系统技术方案

一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，包括步骤如下：1)，收集待测试AGC(Automatic Gage Control)伺服油缸工作轧机系统的刚度K0；2)，在进行AGC伺服油缸测试时，设置连接于油缸和测试机架之间、用于传递加载力的圆柱形中间垫块；3)，计算中间垫块的刚度值K2；4)，收集AGC伺服油缸测试时的加载机架刚度K1；5)，计算液压缸的刚度值Kh；6)，获得由AGC伺服油缸、中间垫块和测试加载机架构成的测试系统的刚度Ke，使K0＝Ke，推导出中间垫块直径D1：

【技术实现步骤摘要】
一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法及其测试系统
本专利技术涉及液压伺服油缸测试领域，尤其是，本专利技术涉及一种适用于对板带轧机液压压下或推上伺服油缸的静态和动态性能进行测试的测试方法及其测试系统。
技术介绍
本专利技术涉及液压伺服油缸的静态、动态测试试验方法，尤其适用于冶金行业的板带轧机厚度自动控制AGC(AutomaticGageControl)系统液压压下或推上伺服油缸的动、静态测试。在现代板带轧机中，轧机辊缝的控制通常是利用液伺服系统来完成的。液压伺服阀油缸是轧机压下或推上液压伺服系统的关键元件之一，其性能的好坏直接影响液压伺服系统的正常工作，从而最终影响板带材的产品质量。现有的对轧机AGC压下或推上伺服油缸的性能测试主要包括静态测试和动态测试两个方面，静态测试主要包括伺服油缸的内泄漏、外泄露、带载动摩擦力、启动压力等指标，动态测试主要包括伺服油缸控制系统的频宽等项目的测试等。在伺服油缸的测试过程中，诸如带载动摩擦力测试和动态测试的过程中，往往是将AGC伺服油缸放在一个封闭的加载机架内，通过加载机架来给AGC伺服油缸来加载。通常，在AGC伺服油缸测试的过程中，为了保证伺服油缸的伸出杆能够与加载机架的顶端接触，且加载机架能适用于不同规格的AGC伺服油缸的测试工作，在伺服油缸与加载机架之间放上一个中间垫块来保证他们之间的紧密接触。然而，在AGC伺服油缸的动摩擦力、动态性能等项目的测试的过程中，加载机架和中间垫块的综合刚度对AGC伺服油缸的测试往往存在很大的影响，而现有的对AGC伺服油缸的测试过程中，对于工作在不同轧机上的AGC伺服油缸，轧机系统的刚度是不相同的。另一方面，现有的测试方法只能提供一种刚度不变的测试，要实现变刚度的测试工作，只能是制造出更多不同刚度值的加载机架，无法在同一加载机架上实现变刚度的测试，所以，这就对AGC伺服油缸的测试结果的准确度造成了较大的影响，同时也加大了对测试设备的投资。为此，针对以上对AGC伺服油缸的测试方法存在的问题，同时结合轧机AGC伺服油缸工作现场的测试过程，本领域需要一种在同一加载机架上一种加载机架刚度可调整的AGC伺服油缸测试方法。所述测试方法可根据所测试AGC油缸实际工作的轧机系统的刚度来设定在其AGC伺服油缸测试工况下测试系统的刚度，以保证测试时的工况与油缸在轧机中工作的工况条件一致，即保证测试时的系统刚度与实际工作轧机系统的刚度相等。这样既能保证测试结果的准确性和实用性，又能节省很大的油缸测试设备投资，可带来显著的经济效益。
技术实现思路
针对现有的对AGC伺服油缸的测试过程中存在的问题，本专利技术提出了一种适用于各种不同的AGC油缸测试过程，可以根据不同规格的AGC伺服油缸改变测试系统的刚度的一种AGC伺服油缸测试方法，保证测试系统的刚度与实际工作轧机系统的刚度相等，既能保证测试结果的准确性和实用性，又能节省很大的油缸测试设备投资，并由此带来显著的经济效益。本专利技术根据所测试AGC油缸实际工作的轧机系统的刚度来设定在其AGC伺服油缸测试工况下测试系统的刚度，以保证测试时的工况与油缸在轧机中工作的工况条件一致，即保证测试时的系统刚度与实际工作轧机系统的刚度相等。这样既能保证测试结果的准确性和实用性，又能节省很大的油缸测试设备投资，可带来显著的经济效益。根据本专利技术可变刚度的伺服油缸性能测试方法及其测试系统，提供一种操作简便、自动化程度高、测试精度高和根据需要调整系统的刚度来使测试时的工况与工作时的工况相吻合的测试原理和测试方法及其测试系统。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法的技术方案如下：一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，适用于AGC伺服油缸动态和静态特性测试系统可动态改变测试系统刚度的测试，采用这样一种测试系统，所述测试系统主要包括：AGC伺服油缸加载系统、液压伺服系统、信号采集及处理系统，所述测试方法包括步骤如下：步骤1)，收集待测试AGC伺服油缸工作轧机系统的刚度K0；步骤2)，在进行AGC伺服油缸测试时，设置连接于油缸和测试机架之间、用于传递加载力的中间垫块；步骤3)，计算中间垫块的刚度值K2：D1:中间垫块的直径值，E：中间垫块的弹性模量，H1：中间垫块的高度，π：圆周率；步骤4)，收集AGC伺服油缸测试时的加载机架刚度K1；步骤5)，计算液压缸的刚度值Kh，由于缸体的体积弹性模量是液压油的100～150倍，这里液压缸的刚度按液压弹簧刚度计算：其中，βe：为对应于测试时压力的液压油体积弹性模量，Ac：伺服油缸无杆腔的面积，D0：伺服油缸的活塞直径，V0：AGC伺服缸无杆腔的容积H0：无杆腔油柱的高度；步骤6)，获得由AGC伺服油缸、中间垫块和测试加载机架构成的测试系统的刚度Ke为：使K0＝Ke，从而，推导出：再次推导出：由此，计算出所要的圆柱形中间垫块直径大小，实现对不同规格的AGC伺服油缸的测试时，测试系统刚度可变，且可在同一加载机架上实现变刚度的测试。根据本专利技术所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，对不同规格的AGC油缸进行测试时，为了保证中间垫块的刚度K2>0，所以伺服油缸测试机架所能够测试的工作轧机的刚度需在一个刚度范围内，即，AGC伺服油缸工作轧机系统的刚度K0<加载机架刚度K1。从而计算出所要的圆柱形中间垫块直径大小，实现对不同规格的AGC伺服油缸的测试，使得测试系统刚度可变。根据本专利技术所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，在对于不同规格的AGC伺服油缸，通过选用不同刚度值的中间垫块，以改变测试系统的刚度值时，所述中间垫块的形状为圆柱形。在进行AGC伺服油缸测试时，本专利技术方法中间垫块的作用是：一是连接于油缸和测试机架之间，传递加载力；二是对于不同规格的AGC伺服油缸，通过选用不同刚度值的中间垫块，改变测试系统的刚度值。这里取中间垫块的形状为圆柱形，但不限于圆柱形。根据本专利技术所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，所述K0值为实际工作轧机系统的刚度值的一半。在进行AGC伺服油缸测试前，获取要其工作轧机的轧机刚度值：通过压靠法得到工作轧机系统的刚度，由于实际工作轧机的两侧各有一个伺服油缸，而测试时通常只测试一个伺服油缸，所以取K0为实际工作轧机系统的刚度的一半。根据本专利技术所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，所述AGC伺服油缸测试时的测试加载机架的刚度值K1，可以在测试前测试得出，或通过理论计算的方法计算得到。根据本专利技术所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，在计算测试系统所用中间垫块的刚度值K2时，根据被测试的AGC伺服油缸的规格和测试时加载机架的高度值确定中间垫块的高度H1；H1＝H-H2-H0(8)其中，H为测试加载机架的高度，H2为AGC伺服油缸完全缩回的高度，H0：无杆腔油柱的高度；得到中间垫块的刚度值K2：其中，E为垫块的弹性模量；进一步，得到中间垫块的直径值D1：由AGC伺服油缸、中间垫块和测试加载机架构成的测试系统的刚度为：使K0＝Ke，从而，推导出：再次推导出：其原理图如图1所示。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的一种可变刚度的伺服油缸性能测试系统的技术方案如下：一种可变刚度的伺服油缸性能测试系统，适用于AGC伺服油缸动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，适用于AGC伺服油缸动态和静态特性测试系统可动态改变测试系统刚度的测试，采用这样一种测试系统，所述测试系统主要包括：AGC伺服油缸加载系统、液压伺服系统、信号采集及处理系统，所述测试方法包括步骤如下：步骤1)，收集待测试AGC伺服油缸工作轧机系统的刚度K0；步骤2)，在进行AGC伺服油缸测试时，设置连接于油缸和测试机架之间、用于传递加载力的圆柱形中间垫块；步骤3)，计算中间垫块的刚度值K2：

【技术特征摘要】
1.一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，适用于AGC伺服油缸动态和静态特性测试系统可动态改变测试系统刚度的测试，采用这样一种测试系统，所述测试系统主要包括：AGC伺服油缸加载系统、液压伺服系统、信号采集及处理系统，所述测试方法包括步骤如下：步骤1)，收集待测试AGC伺服油缸工作轧机系统的刚度K0；步骤2)，在进行AGC伺服油缸测试时，设置连接于油缸和测试机架之间、用于传递加载力的圆柱形中间垫块；步骤3)，计算中间垫块的刚度值K2：D1:中间垫块的直径值，E：中间垫块的弹性模量，H1：中间垫块的高度，π：圆周率；步骤4)，收集AGC伺服油缸测试时的加载机架刚度K1；步骤5)，计算液压缸的刚度值Kh，由于缸体的体积弹性模量是液压油的100～150倍，这里液压缸的刚度按液压弹簧刚度计算：其中，βe：为对应于测试时压力的液压油体积弹性模量，Ac：伺服油缸无杆腔的面积，D0：伺服油缸的活塞直径，V0：AGC伺服缸无杆腔的容积，V0＝AC×H0(3)H0：无杆腔油柱的高度，步骤6)，获得由AGC伺服油缸、中间垫块和测试加载机架构成的测试系统的刚度Ke为：使K0＝Ke，从而，推导出：再次推导出：由此，计算出所要的圆柱形中间垫块直径大小，实现对不同规格的AGC伺服油缸的测试时，测试系统刚度可变，且可在同一加载机架上实现变刚度的测试。2.如权利要求1所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，对不同规格的AGC油缸进行测试时，为了保证中间垫块的刚度K2>0，所以伺服油缸测试机架所能够测试的工作轧机的刚度需在一个刚度范围内，即，AGC伺服油缸工作轧机系统的刚度K0<加载机架刚度K1。3.如权利要求1所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，在对于不同规格的AGC伺服油缸，通过选用不同刚度值的中间垫块，以改变测试系统的刚度值时，所述中间垫块的形状为圆柱形。4.如权利要求1所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，所述K0值为实际工作轧机系统的刚度值的一半。5.如权利要求1所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，所述AGC伺服油缸测试时的测试加载机架的刚度值K1，可以在测试前测试得出，或通过理论计算的方法计算得到。6.如权利要求1所述一种可变刚度的伺服油缸性能测试方法，其特征在于，在计算测试系统所用中间垫块的刚度值K2时，根据被测试的AGC伺服油缸的规格和测试时加载机架的高度值确定中间垫块的高度H1；H1＝H-H...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾廷权，吴首民，王泽济，李辉，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31