电液伺服阀静态特性实验报告北科版

.电液伺服阀静态特性实验报告1 实验台简介SY10电液伺服阀静态性能实验台主要与工业控制计算机，光栅位移传感器，位移显示及信号转换器相配，用于测量伺服阀的静态特性。

实验台所用控制和测量装置采用数字输入、输出控制方式。

控制工业控制计算机，D/A接口板，伺服放大器实现控制信号的输出。

光栅位移传感器测量油缸的位移，位移显示及信号转换器显示油缸的位移并将位移信号传输给计算机。

2 系统工作原理如图2静态实验台系统原理图所示，其主要原件为：截止阀（序号1）、油泵（序号2）、单向阀（序号3）、精过滤器（序号4）、安全阀（序号5）、溢流阀（序号6）高压液压手动阀（序号7）、三位六通液动换向阀（序号8）、静态实验液压缸（序号9）、高压开关（序号10）、集流器（序号11），散热器（序号12）、减压阀（序号13）、三位四通电磁换向阀（序号14）。

通过三位四通电磁换向阀（序号14）来控制伺服阀安装座与液压缸之前的三位六通液动换向阀（序号8）的换位，根据实验需要切换油路来进行不同的伺服阀静态性能实验。

工业控制计算机，D/A接口板，伺服放大器实现控制信号的输出；工业控制计算机，A/D接口板，位移信号的输入控制。

光栅位移传感器测量油缸的位移，位移显示及信号转换器显示油缸的位移并将位移信号传输给计算机。

3实验台性能参数MPa 25额定供油压力：MPa 6~31.5许用供油压力：资料Word.?0.4MPa回油压力：L/min公称流量：30工作液：YH-10，YH-20或其它石油基液压油0 406工作液的正常工作温度：?C0工作液的允许工作温度：15~60C资料Word.静态实验台系统原理图图2?m?工作液清洁度：10min/L被测伺服阀额定流量范围：15~160mA 8~200伺服阀额定电流范围：资料Word.L/min流量测量范围：0.4~30T：0.1827流量计测量时间秒流量计常数：3284脉冲/秒流量测量精度：2%?0.2%分辨率：?0.4MPa压力损失：油缸参数：D =110 mm d = 35 mm 行程S = 1000 mm光栅传感器L= 1000 mm0.1mm/1 位移显示器4 伺服阀静态特性实验4.1 空载流量实验4.1.1实验目的：测绘出伺服阀的空载流量曲线，并求出其流量增益；4.1.2实验装置：SY10伺服阀静态实验台及其泵站，工业控制计算机，D/A接口板，伺服放大器，光栅位移传感器，位移显示及信号转换器。

4.1.3实验步骤：1）把被测伺服阀安装在实验台的伺服阀安装座上，把导线接到信号发生器上，（实验前已完成）把阀的进，出油口（A口与B口），回油口与泄漏口都打开；2）打开油箱吸油管的截止阀和实验台上的高压开关，启动油泵驱动电机，油泵开始运转；3）调节溢流阀的调定压力到被测伺服阀的额定压力，压力值由压力计读出，关闭实验台上的高压开关；资料Word.）的左边电磁得）将转换开关左转，使三位四通电磁换向阀（序号144的左位，8）电，阀的左位工作，压力控制油进入三位六通液动换向阀（序号B口敞开；换向阀的左位工作负载油口A、，对应伺服阀电流0 V5）检查系统的零偏；工业控制计算机输出电压若油缸有位，通过位移显示及信号转换器显示值计数观察油缸的位移，0mA 记录此时的调节电流值即为零偏；移，通过调节伺服阀电流使油缸运动停止，，测10mA/V±3.5V，对应伺服阀电流6）工业控制计算机输出电压0 —?20%?40%?60%?70%II，通过位移显示及信号转换器显示、、为、n值计数油缸的位移，同时记录相同位移的时间，计算得出流量；Q L4.1.4根据所测数据，绘出伺服阀的空载流量曲线。

4.2压力特性实验4.2.1实验目的：测绘出伺服阀的压力特性曲线，并由曲线求出其压力增益；4.2.2实验装置：工业控制计算机，D/A接口板，伺服放大器，SY10伺服阀静态实验台及其泵站。

4.2.3实验步骤：1）把被测伺服阀安装在实验台的伺服阀安装座上，把导线接到伺服放大器控制箱上，把阀的进，出油口（A口与B口）及泄漏口关闭，只打开阀的回油口；2）打开油箱吸油管的截止阀和实验台上的高压开关，启动油泵驱动电机，油泵开始运转；3）调节溢流阀的调定压力到被测伺服阀的额定压力，压力值由压力计读出，关闭实验台上的高压开关；资料Word.）的两边电磁）将转换开关置中位，使三位四通电磁换向阀（序号144）的中位，负载油都不得电，阀的中位工作，三位六通液动换向阀（序号8 B口关闭；口A、表10mA/V3.5V—±，对应伺服阀电流5）工业控制计算机输出电压0?5%?10%?15%?20%?40%?60%、、、、为传感器读出，测、II、n?70%；6）根据工业控制计算机输出电压0 —±3.5V不同的电压值，记录伺服阀输出口P、P的压力值；214.2.4根据所测数据，绘出伺服阀的压力特性曲线。

4.3内泄漏实验4.3.1实验目的：测绘出伺服阀的内泄漏特性曲线，并根据曲线分析伺服阀的功率滑阀的配合情况及磨损情况；4.3.2实验装置：工业控制计算机，D/A接口板，伺服放大器，SY10伺服阀静态实验台及其泵站。

4.3.3实验步骤：1）把被测伺服阀安装在实验台的伺服阀安装座上，把导线接到信号发生器上，把阀的进，出油口（A口与B口）及回油口关闭，只打开阀的泄漏口；2）打开油箱吸油管的截止阀和实验台上的高压开关，启动油泵驱动电机，油泵开始运转；3）调节溢流阀的调定压力到被测伺服阀的额定压力，压力值由压力计读出，关闭实验台上的高压开关；资料Word.）的右边电磁得）将转换开关右转，使三位四通电磁换向阀（序号144的右位，8）电，阀的右位工作，压力控制油进入三位六通液动换向阀（序号B口关闭；换向阀的右位工作，负载油口A、范围内改变工业控制计算机输出电压值，对应伺±3.5V）在电压0 —5?20%?40%?60%?70%，通过位移显示服阀电流变化，测、、为、II n及信号转换器显示值计数油缸的位移，同时记录相同位移的时间，计算得出Q；流量04.3.4根据所测数据，绘出伺服阀的内泄漏特性曲线。

5 实验数据5.1 根据所测数据，测绘出伺服阀的空载流量曲线，并求出其流量增益；空载流量实验的数据如表1所示，位移为10mm。

表1 空载流量实验数据流量q×I/In时间/sI/A10^-4/(m3?s-1)-70% 0.5 -0.007 3.40-0.006 -60% 0.6 2.83-0.004 -40% 0.9 1.892.2 -0.002 -20% 0.770 0.000 0% 0.002.2 0.002 20% 0.771.0 0.004 40% 1.700.006 60%0.62.83资料Word.0.4 0.007 70% 4.25根据实验数据绘出空载流量曲线，如下。

A 10-3)=3.85x10^-2 m3/s-1?×可得，流量增益Kq0=(8×106)/(3.6根据所测数据，绘出伺服阀的压力特性曲线，计算伺服阀压力增益；5.2 所示。

2压力特性实验的数据如表资料Word.表2 压力特性实验数据I/A公斤/cm2 公斤/cm2 0357300.02 3380.04 34110.06 35180.08 35300.1 3530 0.1235 31 0.1436320.16根据实验数据绘出压力特性曲线如下。

资料Word.压力增益Kp0=34.3MPa/A5.3 根据所测数据，绘出伺服阀的内泄漏特性曲线。

内泄漏实验的数据如表3所示，油缸的位移为2mm。

资料Word.表3 内泄漏实验数据I/In时/sI/A10^-4/()--0.007-70%19.40.2429-0.006-60%19.30.2464-0.004-40%19.30.2576-0.00218.4-20%0.2464010.90%0.24290.00220%7.00.24290.00440%19.2 0.26150.006 19.4 60% 0.25370.00719.5 70%0.2394根据实验数据绘出内泄漏特性曲线，如下。

资料Word.6 思考题6.1 伺服阀的空载流量曲线表示阀的什么特性？流量曲线非常有用，它不仅给出阀的极性、额定空载流量增益、名义流量增益，而且还可以从中得到阀的线性度、对称度、滞环、分辨率，并揭示阀的零区特性。

6.2 伺服阀的压力特性曲线表示阀的什么特性？压力增益越大，阀对负载压力的控制就越灵敏。

6.3 伺服阀的内泄漏特性曲线表示阀的什么特性？内泄漏流量是负载流量为零时，从回油口流出的总流量。

对两级伺服阀而言，内泄漏流量由前置级的泄露流量qp0和功率级泄露流量q1组成。

功率滑阀的零位泄漏流量qc与供油压力ps之比可作为滑阀的流量-压力系数。

零位泄漏流量对新阀可作为滑阀制造质量的指标，对旧阀可反映滑阀的磨损情况。

6.4 何谓伺服阀的零偏？何谓伺服阀的零漂？他们对控制系统的影响是什么？在实验时，伺服阀的零偏和零漂何时出现，怎么消除？零偏是指为使阀处于零位所需的输入电流值，以额定电流的百分比表示。

零漂是指工作条件或环境变化所导致的零偏变化，以其对额定电流的百分比表示。

零偏和零漂会影响伺服阀的死区，从而影响系统的精度、快速性及稳定性。

阀工作一段时间后，由于结构尺寸、组件应力、电磁性能、流力特性等可能发生外形变化，零点发生变化，出现零偏；当供油压力、回油压力、工作油温、零值电流等工作资料Word.条件发生变化时，阀的零位发生偏移，出现零漂。

系统调整或检查时，可加偏置电流以补偿零偏，而随工作条件变化的零漂是无法补偿的。

资料Word。