【正文】 ?12 5 3 4 5 3 4 111 8 0 1 7 4 1 7 22227sssssQFLL 二、伺服閥的傳遞函數(shù) 由參考文獻(xiàn) [9]可知，伺服閥的傳遞函數(shù)的表達(dá)式為 ? ?1222 ???ssKsGsvsvsvsvsv??? （ 33） 其中 svK 為電液伺服閥的流量增益 17 ? ? ? ?AsmAsmIQK nomsv ??????? ?? 3233 sv? 為液壓固有頻率 sr a dmV Attpesv 46 252 4 51010 0 1 8 0 0 044 ???? ????? ??? sv? 為液壓阻尼比 145107 0 0 00 1 8 103 5510 ?????? ??ttepcesv V mAK ?? 代入上式得伺服閥的傳遞函數(shù)為 ? ?12 5 3 5 3 012 22222 ???????? ?ssssKsGsvsvsvsvsv??? 放大器增益待定。系統(tǒng)波特 圖有四個(gè)轉(zhuǎn)折頻率，它們分別是 srad1801 ?? ， ?? ， srad25303 ?? ，srad253414 ?? 。要確定 K ，先在 ?? 處繪出伺服閥的幅頻特性，留 17dB 的增益裕量。于是 放大器增益量 VAK i 9 9 3 627 ??????? ?? 18 圖 用 matlab 畫波特圖 90 176。270 176。0ω 弧度/秒1 10 100 1000ω 弧度/秒dBω4=2534110000ω3=ωsv=2530ω 1 = 180幅值裕量 = 17dB28 圖 CAD 界面分析波特圖 檢驗(yàn)技術(shù)指標(biāo) 一、最大振幅 計(jì)算流量時(shí)已考慮滿足 12Hz 時(shí) 177。實(shí)際 加載 12Hz 時(shí)，力輸出衰減到 1dB，即為 N4109? 。 二、靜態(tài)負(fù)載下控制力的漂移 19 從圖 看出，本系統(tǒng)為 0 型系統(tǒng)，干擾引起的穩(wěn)態(tài)誤差為 KfKef ??1 2 （ 34） 飄移干擾為 AAif d % ??????? ANK 6272 ?????? ? 又因?yàn)??K ，代入上式得 Ne f 46 ?? ???? ? 滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 三、系統(tǒng)頻寬 由圖 可得 HzHzf ??? ??? 滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 本章小結(jié) 主要對液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過靜態(tài)計(jì)算，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，以及對系統(tǒng)進(jìn)行校正 選擇 符合要求的 系統(tǒng)各元件。此時(shí)，由于相位裕量很大，所以系統(tǒng)仍保持穩(wěn)定而頻寬提高。 (2)選用伺服閥時(shí)必須考慮閥中變形零件的疲勞，所以流量規(guī)格應(yīng)選大一些，使閥內(nèi)零件的變形幅度小一些，以提高伺服閥的使用壽命。 20 第四章 材料試驗(yàn)機(jī)其他元件計(jì)算選擇 液壓泵的選擇 一、確定液壓泵的工作壓力 液壓泵的最大工作壓力 pppp ??? 1 式中 1p 為執(zhí)行元件的最大工作壓力 p? 為液壓泵出口到執(zhí)行元件入口之間的壓力損失，按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。 代入數(shù)據(jù)得 M PaM Pap p ??? 二、確定液壓泵的流量 系統(tǒng)所需的最大流量為 sm ?? ，若取回路泄漏系數(shù) ?K ，則泵的總流量 ? ? )m i n144( 3333m a x LsmsmqKq p ?? ?????? ? 三、選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù) 其最大工作壓力和流量，再 數(shù)據(jù)查閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的YBE125 型葉片泵 四、確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率 工作循環(huán)中，液壓泵的壓力和流量比較恒定，則液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 pppp qpP ?? （ 41） 因?yàn)檫x用的是葉片泵，其液壓泵的總效率為 ，選取 ?p? ，再將上述數(shù)據(jù)代入得 KWWP p 104 1 2 36 ????? ? 選用規(guī)格相近的 Y200L22 型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 37KW。工作液體應(yīng)符合 ISO4406 的 15/11～ 18/14 污染等級或 NAS78 級以上的清潔度。 本章小結(jié) 21 本章主要是通過第三章得出的數(shù)據(jù)對材料試驗(yàn)機(jī)的液壓能源進(jìn)行選擇。 22 第五章 材料試驗(yàn)機(jī)泵站校核計(jì)算 液壓系統(tǒng)壓力損失計(jì)算 計(jì)算系統(tǒng)壓力損失，必須知道管道的直徑和管道長度。 系統(tǒng)壓力損失包括管路的沿程壓力損失 1lp? ，局部壓力損失 2lp? 及液壓閥類元件的局部損失 Vp? ，即 Vll pppp ??????? 21 。由第三章可得最大流量為 sm ?? ，由此可知， 此時(shí)的 15511011018 43 3 ????? ??? ?? ?? 為最大。 二、計(jì)算系統(tǒng)壓力損失 由上可知，適用于層流流動(dòng)狀態(tài)的沿程阻尼系數(shù)為 ?? eR? 油液在管道內(nèi)的流速為 24dq??? （ 55） 將上式代入沿程壓力損失計(jì)算公式 （ 51） ，并代入數(shù)據(jù)后，得 Pad lqd lp l 552 221 ????? ?? ???? 23 在管道結(jié)構(gòu)尚未確定的情況下，管道的局部壓力損失 2lp? 常按下式作經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，即 Papp ll 412 ????? 由上幾章可知 smq ??? ， smqn ??? ，而電液伺服閥的額定壓力損失 Papn 5103??? ，由此可得出 PaqqppnnV5252 1 7 ?????????????????????? 為了保證液壓缸的下行速度，應(yīng)使系統(tǒng)壓力損失滿足以下條件： M P aPappp p 4 7 7 ) 1 1 (1011 654561 ?????????????? ?而 M PaM Pap p 4 7 ?? ，滿足條件 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與散熱計(jì)算 液壓系統(tǒng)的壓力、容積和機(jī)械損失構(gòu)成總的能量損失，這些能量損 失轉(zhuǎn)化為熱量，使系統(tǒng)油溫升高，由此產(chǎn)生一系列不良影響。 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱計(jì)算 液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因，是由于液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失以及溢流閥的溢流損失所造成的。因?yàn)楣艿赖纳崦嫦鄬^小，且與自身由于壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般略去不計(jì)。因此，分析、計(jì)算和設(shè)法減輕液壓沖擊式很重要的。 當(dāng)有特殊要求的時(shí)候，應(yīng)按下述情況進(jìn)行驗(yàn)算。 （ 2） 縮短沖擊波傳播反射的時(shí)間 ? ，如縮短管道長度 l 。 二、液壓缸所驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件被制動(dòng)時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的液壓沖擊壓力 tAmp ??? ? （ 511） 式中 m 為被制動(dòng)部件的質(zhì)量 ?? 為運(yùn)動(dòng)部件速度的變化量 A 為液壓缸的有效作用面積 t? 為運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)或速度減慢 ?? 所需時(shí)間 由上式 （ 511） 可得出，為了減少運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊，應(yīng)延長制動(dòng)時(shí)所需的時(shí)間 t? ，或減少運(yùn)動(dòng)部件速度的變化量 ?? ，如在液壓缸行程終點(diǎn)采用減速、節(jié)流等緩沖裝置。這些驗(yàn)算一般包括：系統(tǒng)壓力損失計(jì)算，系統(tǒng)發(fā)熱與溫 升計(jì)算，液壓沖擊計(jì)算等。 26 第六章 結(jié)論 當(dāng)前的材料試驗(yàn)機(jī)主要采用電液伺服控制系統(tǒng)，普遍存在能耗大、溫升快、適用范圍窄、成本高、維護(hù)困難及控制不好等問題，并且存在測量精度低、控制方式不能靈活組合、穩(wěn)定性差等難點(diǎn)。論文在分析了試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)模型，并進(jìn)行了動(dòng)靜特性分析、工程測試應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)、控制 策略的研究和探討。在此基礎(chǔ)上提出了影響系統(tǒng)精確性、快速性、穩(wěn)定性的因素及相應(yīng)的解決辦法。 (2)、設(shè)計(jì)了電液比例控制液壓萬能材料試驗(yàn)機(jī)的工程測試應(yīng)用軟件。 (3)、針對試驗(yàn)機(jī)的拉伸試驗(yàn)過程的兩個(gè)不同控制階段：彈性階段和屈服階段，論文提出了分別運(yùn)用 PID 控制器和模糊控制相結(jié)合的試驗(yàn)控制方法。因此，當(dāng)試驗(yàn)過程進(jìn)入屈服階段，試樣開始塑性形變后，應(yīng)用模糊智能控制方法控制試驗(yàn)過程。 27 致謝 值此論文脫稿之際 ，首先向 XXX 老師致以最衷心的感謝。 在 X 老師的帶領(lǐng)下， 學(xué)生 積極討論，從中我得到了很多啟發(fā)， 小組 成員 XXX在完成論文的工作中提供了許多幫助，在此表示感謝。 再次將最誠摯 的感謝和祝福送給所有幫助我成長的老師、同學(xué)、朋友