大型HAGC缸試驗方法與技術(shù)研究.pdf

1、HAGC(Hydraulic Automatic Gauge Control)缸廣泛應(yīng)用于板帶軋機,對其靜、動態(tài)性能進(jìn)行檢測與判定十分必要。本文針對大型HAGC缸性能測試方法和測試系統(tǒng)進(jìn)行研究,開展了以下幾個方面的工作:
　　綜合了國內(nèi)外HAGC缸使用、制造與測試技術(shù)資料,分析了市場需求與技術(shù)特點,探討了HAGC缸靜、動態(tài)指標(biāo)科學(xué)測試的理論價值和工程意義。通過對現(xiàn)有HAGC缸測試方法定性及定量分析,針對軋機機架彈性變形、板帶彈塑性

2、變形的復(fù)雜工況特點,創(chuàng)新性地提出了能模擬現(xiàn)場工況的加載方法和負(fù)載試驗技術(shù),實測表明有較高的測試精度、系統(tǒng)可靠,通用性好。
　　通過對測試系統(tǒng)關(guān)鍵部件--加載機架建立有限元模型,從靜力學(xué)和動力學(xué)兩方面進(jìn)行定量仿真分析,并對部分仿真結(jié)果進(jìn)行了測試驗證。仿真分析與實驗結(jié)果表明:加載機架上下橫梁中間加工成月牙形,能改善應(yīng)力分布,使相同載荷下機架總重量較小;4500t載荷作用下,機架強度能滿足HAGC缸測試系統(tǒng)靜態(tài)加載要求,機架高度(Y)方

3、向剛度適中,拉伸量可達(dá)5.33mm,在HAGC缸測試過程中能產(chǎn)生較大變形位移量,有利于位移傳感器的測量;機架變形所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦阻尼遠(yuǎn)小于HAGC缸的動摩擦力,機架高度方向變形為第4階振型,其固有頻率遠(yuǎn)大于HAGC缸測試頻率范圍,機架承受動態(tài)載荷時,位移變形響應(yīng)速度快,遠(yuǎn)大于HAGC缸的動態(tài)測試響應(yīng)范圍,因此機架的瞬態(tài)過程性能不會對HAGC缸動態(tài)測試結(jié)果造成實質(zhì)性影響。
　　分析了測試系統(tǒng)中電液伺服閥、HAGC缸、連接管道、位移傳感

4、器、伺服控制器等主要組成元器件,分別建立了數(shù)學(xué)仿真模型,并在此基礎(chǔ)上形成了測試控制系統(tǒng)的仿真數(shù)字模型。按實際選定了仿真參數(shù),運用軟件對液壓位置閉環(huán)控制測試系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析與PID校正比較,利用開環(huán)Bode圖對穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,通過單位階躍響應(yīng)及閉環(huán)Bode圖對系統(tǒng)快速性、準(zhǔn)確性進(jìn)行了計算分析。討論了伺服閥與被試液壓缸之間連接管道的剛度、長度、通徑,液壓油的彈性模量、粘度,機架剛度等可變因素對試驗系統(tǒng)測試結(jié)果的影響程度,結(jié)果表明管道的剛

5、度、長度、通徑對動態(tài)測試結(jié)果影響較大,可達(dá)基本響應(yīng)時間的10％以上,機架剛度所致影響可達(dá)基本響應(yīng)時間的4.9%,油液因彈性模量變化所致影響可達(dá)基本響應(yīng)時間的1.7%,其他因素的影響很小,可不予考慮。
　　開發(fā)了針對大型HAGC缸靜動態(tài)性能檢測的測試系統(tǒng),包括液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、監(jiān)控程序和畫面、傳感系統(tǒng)、計算機測控及軟件系統(tǒng)。測試系統(tǒng)動態(tài)加載能力達(dá)4500t,液壓油源流量1000l/min,壓力31.5MPa,耐壓試驗達(dá)70MP