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電液比例閥與伺服閥控制技術在靜態萬能試驗機上應用比較

 

電液比例閥與伺服閥控制技術在靜態萬能試驗機上應用比較(見下表)
 
     “比例控制閥發展的初期階段,僅僅是將比例電磁鐵代替普通液壓閥的開關型電磁鐵或調節手柄,這種比例閥的結構原理和設計準則沒有變化。這種比例閥工作頻寬小,穩定滯環大,只能用于開環控制。七十年代中期至八十年代初,是比例閥發展的第二個階段,比例閥開始采用各種內反饋原理,耐高壓,比例電磁鐵出口比例放大技術日趨成熟。閥工作頻寬達到5~10Hz穩定滯環降低到3%左右,八十年代后,比例閥技術發展進入第三階段,比例閥原理進一步改善,采用了壓力流量位移反饋和動壓反饋及電校正等手段,使閥穩定精度動態相應和穩定性都有進一步提高。除中位仍有部分死區外其控制性能與伺服閥更為接近”。“此外比例放大技術也相應迅速發展,不僅集成了各種反饋信號傳感接受和處理功能,而且尺寸大為減小,可安裝在閥體上使整個控制系統組成一體,使用更為方便,比例電磁鐵驅動力的提高,也為閥的動態特性的改善提供了條件”,將其應用于靜態電液伺服萬能試驗機中,配合微機精密全數字閉環調速控制系統已完全滿足其使用要求。

電 液 比 例 閥
伺 服 閥
電液比例閥:抗污染能力極強,對液壓油的過濾要求為20μm,可實現無故障運行。
伺服閥:對液壓油的過濾要求需達到3μm以內,抗污染能力極弱,尤其對靜態液壓式試驗機間隙密封的柱塞油缸,更易引起油質污染,阻塞伺服閥。
控制方式:電液比例閥是純數字電器伺服控制、電路簡單,穩定性非常高。
控制方式:伺服閥多數采用模擬電器控制、電路復雜,穩定性較弱。
工作狀態:電液比例閥是在低壓起動,系統壓力隨試驗力增加而比例增加,噪音低、油溫不易上升,不需冷卻裝置。
工作狀態:伺服閥是在高壓狀態下起動,正常工作時始終處于最高壓力下,工作噪音大、油溫升高快,容易滲漏,需要進行水循環冷卻。
電器測量控制系統:金力公司采用計算機總線插卡式設計,所有功能通過軟件來完成,有利于功能擴展、軟件升級及微機聯網,并且具有故障自診斷功能,維修極為方便,只需更換微機內相應插卡即可。
電器測量控制系統:伺服閥電器測量控制系統大多數采用德國都利公司電箱,需自配計算機及軟件去管理電箱,顯示試驗數據,打印報告等工作,一旦電箱出現故障,試驗機廠家無能力維修。
性能:電液比例閥反應速度較低,適合于靜態液壓試驗機(頻寬Hz/-3dB)~25
性能:而伺服閥反應速度較高,頻寬(Hz/-3dB)20~200,適合于動態試驗機。
閉環控制
閉環控制
性能價格比:高
性能價格比:低

國內外液壓力萬能試驗機技術性能對照,見下表

序號
         生產廠家
技術指標
金力公司
比例閥新產品
德國DoLi電箱
WAW—500
日本島津
UDH
1
最大試驗力
1000 kN
500 kN
1000 kN
2
試驗力范圍
 0.4~100% FS
0.4~100% FS
分六檔衰減50倍
試驗力精度
±1%
±1%
±1%
3
變形精度
±0.5%FS
±0.5%FS
±0.5% FS
4
位移測量
光電編碼器
光電編碼器
光電編碼器
位移測量分辨率
0.002 mm
0.05 mm
0.05 mm
5
等速率位移控制范圍
0.2~50mm/min
0.5~50mm/min
0.5~50mm/min
等速率位移控制精度
±2%
±2%
±5%
6
等速率負荷控制范圍
0.001~2FS /min
0.1~2FS /min
0.1~2FS/min
等速率負荷控制精度
±1%
±2%
±5%
7
等速率應變控制范圍
0.1~100%FS / min
0.1~100%FS / min
0.1~100%FS/ min
等速率應變控制精度
±1%
±2%
±5%
8
恒速率控制
±1%
±2%
±5%
9
控制方式
比例閥組件
數字式控制
電液伺服閥
模擬式控制
電液伺服閥
模擬式控制
10
控制功能
程序控制
程序控制
程序控制
在試驗過程中各種控制方式及速率可任意平滑切換
 
 
低周循環及用戶自行設計的各種組合波形試驗。
低周循環
 
11
油缸型式
柱塞油缸
或雙向缸
雙向缸
柱塞缸


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