HAGC缸带载动摩擦力特性测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了HAGC缸带载动摩擦力测试系统及测试方法。电液伺服阀的T口通过单向阀与油泵的出油口连接，P口与油箱连接，A口与HAGC缸的无杆腔连接；油泵的进油口和HAGC缸的有杆腔分别连接油箱；电液伺服阀的T口与单向阀之间的连接管道通过溢流阀与油箱连接；HAGC缸固定在机架内，HAGC缸的活塞杆与机架的横梁下表面接触；第一载荷测量单元检测机架横梁的载荷，第二载荷测量单元检测机架侧壁的载荷，压力传感器测量无杆腔压力；逐步增大电液伺服阀的控制电压，增大其流量输出，从而增加无杆腔压力，使机架承受载荷逐步增加。

Test system and test method for dynamic friction characteristics of HAGC cylinder with load

The invention discloses a HAGC cylinder load dynamic friction test system and a test method. The T-port of the electro-hydraulic servo valve is connected with the oil outlet of the oil pump through the one-way valve, P-port is connected with the oil tank, A-port is connected with the rodless cavity of the HAGC cylinder, the oil tank is connected with the rod cavity of the oil pump inlet and the HAGC cylinder respectively, and the connecting pipe between the T-port of the electro-hydraulic servo valve and the one-way valve is connected with the oil tank through the overflow valve. The piston rod of the HAGC cylinder contacts the lower surface of the cross beam of the frame; the first load measuring unit detects the load of the cross beam of the frame, the second load measuring unit detects the load of the side wall of the frame, and the pressure sensor measures the pressure of the rodless cavity; the control voltage of the electro-hydraulic servo valve is gradually increased to increase its flow output, thereby increasing the pressure of the rodless cavity. The force increases the load of the rack gradually.

【技术实现步骤摘要】
HAGC缸带载动摩擦力特性测试系统及测试方法
本专利技术属于液压元件测试
，具体涉及HAGC缸带载动摩擦力特性测试系统及测试方法。
技术介绍
HAGC缸的动摩擦力是其关键指标之一。HAGC缸在带载运动过程中，承受巨大载荷，橡胶密封和机械部件变形会导致活塞杆运动阻力急剧增大，摩擦阻力过大会带来液压缸的动态死区，而且制约响应频率，导致稳定性问题，对系统的性能影响很大。因此HAGC缸的带载动摩擦力测试非常重要，但由于载荷大，HAGC缸带载动摩擦力的测量不方便。如何科学方便地检测带载动摩擦力一直是业界的难题。目前主要通过测定活塞杆在相同位移下对应的载荷计算HAGC缸带载动摩擦力，但这种测量方式存在以下几个方面的问题：1、带载动摩擦测试系统中位移传感器安装在液压缸与机架之间，并且通过磁力表架吸附在机架上，当系统运动产生振动时，磁力表架易脱落，造成位移传感器摔伤损坏；2、测试不同型号HAGC缸时，位移传感器都需要重新安装标定，测试不够方便；3、动摩擦力测试过程中，位移传感器易产生振动，从而影响位移传感器的信号输出和测试精度。
技术实现思路
本专利技术一方面的目的在于提供一种测试精度高、安装方便、适用范围广的HAGC缸带载动摩擦力的测试系统。为了实现上述目的，其技术解决方案为：一种HAGC缸带载动摩擦力测试系统，包括机架、HAGC缸、第一载荷测量单元、第二载荷测量单元、控制单元、压力传感器、电液伺服阀、单向阀、油泵、溢流阀和油箱。电液伺服阀的T口通过单向阀与油泵的出油口连接，P口与油箱连接，A口与HAGC缸的无杆腔连接；油泵的进油口和HAGC缸的有杆腔分别连接油箱；电液伺服阀的T口与单向阀之间的连接管道通过溢流阀与油箱连接。HAGC缸固定在机架内，HAGC缸的活塞杆与机架的横梁下表面接触；第一载荷测量单元检测机架横梁的载荷，第二载荷测量单元检测机架侧壁的载荷，压力传感器测量无杆腔压力。控制单元调节电液伺服阀的控制电压从而控制其流量输出，以及采集第一载荷测量单元、第二载荷测量单元和压力传感器的数据。在上述的HAGC缸带载动摩擦力测试系统，第一载荷测量单元设置在机架横梁前后侧面的中间位置。在上述的HAGC缸带载动摩擦力测试系统，第二载荷测量单元设置在机架侧壁内外两侧的中间位置。在上述的HAGC缸带载动摩擦力测试系统，所述第一载荷测量单元和第二载荷测量单元采用电阻应变片。在上述的HAGC缸带载动摩擦力测试系统，所述压力传感器设置在电液伺服阀的A口与HAGC缸的无杆腔连接管道上。本专利技术另一方面的目的在于提供一种HAGC缸带载动摩擦力测试方法，包括上述技术方案所述的HAGC缸带载动摩擦力测试系统，所述测试方法包括以下步骤：步骤1，设置参数总记录点数N，计数点n＝0，电液伺服阀的控制电压u0＝0；步骤2，采集第一载荷测量单元、第二载荷测量单元和压力传感器的测试数据，得到机架横梁初始承受载荷F0以及无杆腔初始压力P0；步骤3，累加计数点n＝n+1；步骤4，增大电液伺服阀的控制电压，Un+1＝Un+ΔU；步骤5，采集第一载荷测量单元、第二载荷测量单元和压力传感器的测试数据，得到机架横梁承受载荷Fn以及无杆腔压力Pn＝UA/D3；步骤6，判断Fn与F0的大于关系，若Fn不大于F0则返回步骤4，继续增大电液伺服阀的控制电压，直到Fn大于F0；步骤7，判断计数点n与总记录点数N的大于关系，若n小于N则返回步骤3，直到n大于等于N；步骤8，计算HAGC缸带载动摩擦力。本专利技术一方面的有益效果是：1、获取机架承受载荷的方法简单，通过在机架横梁前后侧面、侧壁内外两侧分布设置应变片，然后逐步增加电液伺服阀的控制电压，增加无杆腔的压力，使机架承受载荷逐步增加，即可采集到机架承受的载荷。2、电阻应变片与机架粘贴牢固，动态测试时候受振动影响小，不易脱落，避免了位移传感器磁力表架易脱落，造成传感器摔伤损坏的缺点。3、现有技术中，测试不同型号的HAGC缸时，活塞位移幅值不同，位移传感器量程难以选取，每次测试时需要重新标定安装，不够方便。本专利技术利用应变片测量机架应变，再转换为机架所受载荷，适用于不同型号的HAGC缸带载动摩擦力测试，适用范围广，不需要重复安装。4、电阻应变片灵敏度和分辨率高，动态测试时受振动影响小，提高了HAGC缸带载动摩擦力测试精度。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方式的HAGC缸带载动摩擦力特性测试系统的结构图。图2是根据本专利技术的一个实施方式的HAGC缸带载动摩擦力特性测试系统机架俯视图。图3是根据本专利技术的一个实施方式的HAGC缸带载动摩擦力的特性曲线。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。一种HAGC缸带载动摩擦力测试系统，包括机架1、HAGC缸2、第一载荷测量单元3,4、第二载荷测量单元5,6、控制单元9、伺服放大器10、压力传感器11、电液伺服阀12、单向阀13、油泵14、溢流阀15和油箱16。电液伺服阀12的T口通过单向阀13与油泵14的出油口连接，P口与油箱16连接，A口与HAGC缸2的无杆腔连接。油泵14的进油口和HAGC缸2的有杆腔分别连接油箱16。电液伺服阀12的T口与单向阀13之间的连接管道通过溢流阀15与油箱16连接。HAGC缸2固定在机架1内，HAGC缸2的活塞杆与机架1的横梁下表面接触；第一载荷测量单元3，4检测机架1横梁的载荷，第二载荷测量单元5，6检测机架1侧壁的载荷，压力传感器11测量无杆腔压力。控制单元9调节电液伺服阀12的控制电压从而控制其流量输出，以及采集第一载荷测量单元3，4、第二载荷测量单元5，6和压力传感器11的数据。第一载荷测量单元3，4可以设置在机架1横梁前后侧面的中间位置。第二载荷测量单元5，6可以设置在机架1侧壁内外两侧的中间位置。第一载荷测量单元3，4和第二载荷测量单元5，6均可采用电阻应变片。第一载荷测量单元3，4通过动态应变仪7与数据采集卡8的模拟信号输入端子A/D1电连接，第二载荷测量单元5，6通过动态应变仪7与数据采集卡8的模拟信号输入端子A/D2电连接，压力传感器11与数据采集卡8的模拟信号输入端子A/D3口电连接。采集卡8的模拟信号输出端D/A口通过伺服放大器10电连接电液伺服阀12的流量输出控制部件，例如电磁铁。数据采集卡8将第一载荷测量单元3，4、第二载荷测量单元5，6和压力传感器11采集的数据进行模数转换后传输给控制单元9处理，以及将控制单元9输出的调节电液伺服阀12控制电压的信号进行数模转换后传输给伺服放大器10。控制单元9的工作流程，即HAGC缸带载动摩擦力测试方法如下：步骤1，设置参数总记录点数N(即第一载荷测量单元3，4、第二载荷测量单元5，6、压力传感器11的数据均同步采集N个点)，计数点n＝0，电液伺服阀12的控制电压u0＝0；例如N可以取值500，当然还可以是其它数值。步骤2，扫描A/D1、A/D2和A/D3通道，采集第一载荷测量单元3，4、第二载荷测量单元5，6和压力传感器11的测试数据，得到机架1横梁初始承受载荷F0以及无杆腔初始压力P0。步骤3，累加计数点n＝n+1。步骤4，增大电液伺服阀12的控制电压，Un+1＝Un+ΔU，Un表示此时伺服阀的控制电压，ΔU表示每次增加的电压大小，Un+1表示增加ΔU后的控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HAGC缸带载动摩擦力测试系统，其特征在于，包括机架(1)、HAGC缸(2)、第一载荷测量单元(3，4)、第二载荷测量单元(5，6)、控制单元(9)、压力传感器(11)、电液伺服阀(12)、单向阀(13)、油泵(14)、溢流阀(15)和油箱(16)；电液伺服阀(12)的T口通过单向阀(13)与油泵(14)的出油口连接，P口与油箱(16)连接，A口与HAGC缸(2)的无杆腔连接；油泵(14)的进油口和HAGC缸(2)的有杆腔分别连接油箱(16)；电液伺服阀(12)的T口与单向阀(13)之间的连接管道通过溢流阀(15)与油箱(16)连接；HAGC缸(2)固定在机架(1)内，HAGC缸(2)的活塞杆与机架(1)的横梁下表面接触；第一载荷测量单元(3，4)检测机架(1)横梁的载荷，第二载荷测量单元(5，6)检测机架(1)侧壁的载荷，压力传感器(11)测量无杆腔压力；控制单元(9)调节电液伺服阀(12)的控制电压从而控制其流量输出，以及采集第一载荷测量单元(3，4)、第二载荷测量单元(5，6)和压力传感器(11)的数据。

【技术特征摘要】
1.一种HAGC缸带载动摩擦力测试系统，其特征在于，包括机架(1)、HAGC缸(2)、第一载荷测量单元(3，4)、第二载荷测量单元(5，6)、控制单元(9)、压力传感器(11)、电液伺服阀(12)、单向阀(13)、油泵(14)、溢流阀(15)和油箱(16)；电液伺服阀(12)的T口通过单向阀(13)与油泵(14)的出油口连接，P口与油箱(16)连接，A口与HAGC缸(2)的无杆腔连接；油泵(14)的进油口和HAGC缸(2)的有杆腔分别连接油箱(16)；电液伺服阀(12)的T口与单向阀(13)之间的连接管道通过溢流阀(15)与油箱(16)连接；HAGC缸(2)固定在机架(1)内，HAGC缸(2)的活塞杆与机架(1)的横梁下表面接触；第一载荷测量单元(3，4)检测机架(1)横梁的载荷，第二载荷测量单元(5，6)检测机架(1)侧壁的载荷，压力传感器(11)测量无杆腔压力；控制单元(9)调节电液伺服阀(12)的控制电压从而控制其流量输出，以及采集第一载荷测量单元(3，4)、第二载荷测量单元(5，6)和压力传感器(11)的数据。2.根据权利要求1所述的HAGC缸带载动摩擦力测试系统，其特征在于，第一载荷测量单元(3，4)设置在机架(1)横梁前后侧面的中间位置。3.根据权利要求1所述的HAGC缸带载动摩擦力测试系统，其特征在于，第二载荷测量单元(5，6)设置在机架(1)侧壁内外两侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨哲，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42