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汽车软硬连接管新型试验机的研制咗

2022-01-29

汽车软硬连接管新型试验机的研制

1试验机的系统组成如所示为试验机的系统组成,系统主要分为3部分:系统以FLC为控制核心。根据试验机控制信号的数量及种类,选用三菱FX2N-48MTPLC和A/D、D/A、PT通讯等几个特殊功能模块构成控制系统的试验机的系统组成核心。A/D模块用于管路压力泄漏量的检测和液压站输出压力的检测;D/A模块用于液压站输出压力的控制;PT模块用于测试阶段的温度监控;通讯模块用于PLC与上位计算机通讯,完成测试数据的记录与保存。  交变控温室可达到高、低温和常温设定,以满足被测产品不同的环境温度要求。同时,交变控温室可设定多种状态的输出,作者选择升温、保温、降温信息作为输出信号传递给PLGPLC通过读取这3个信号,来判断温控箱的工作状态,以进行相应的控制。  液压系统的方案选择试验机对管路提供的压力一般在10液压系统在PDC的控制下,完成对高压管路的加压、保压、卸压等操作。  液压系统可以采用电机、液压泵、调压阀等组件构成,通过多个调压阀输出测试所需压力值。但由于调压阀需要手动调节,其自动化程度较低。而且在管路模拟工况下,液压泵需要连续工作,能耗较大。同时,液压系统需要选用满足压力要求的高压泵。这一方案使试验机占用较大的空间,也容易造成液压油泄漏、污染环境。  气液工作原理,系统通过比例调压阀6来调节气驱液泵1的输入空气的压力,进而调节气悉心研发出独立设计的磨盘挤出机驱液泵1的输出压力。工作前,将被测零件与高压输出口将会使工作活塞和工作油缸壁产生moca力紧密相连。由PLC通过D/A模块输出4~20mA电流给比例调压阀6就可以实现管道压力的设定。基于气驱液泵的液压系统没有采用常规的液压泵源,而是采用气源、气液增压装置、闭式油箱。该系统输出响应快、控制方便,是一种经济、节能、环保的增压系统。  2输出压力的控制设液泵在输入空气压力0.4MPa的情况下,输出压力与液体流量之间的关系曲线。可以看出,泵输出压力气驱液泵性能图随着油液流量的增加而逐渐减小。在相同的输入空气下,流量为零时,泵输出压力达到大值,此大值为静态大压力值。其值由输入空气的压力决定,可以通过调节输入空气压力来进行调节。  压力的值,这样,在管路存有微量泄漏时,输出压力仍能达到设定数值。对于管路的泄漏,在PIC中有专门的子程序来进行判断。  计在试验机的液压系统中,气驱液泵负责给高压管路输送高压油。在实际的加压过程中,泵首先要给管路充满油,然后把油压升到指定的压力。充油的过程中,油液流量大,所以泵的静态大压力小;等到充油快结束,流量减小时,泵的静态大压力便开始增大;终,泵的静态大压力与系统的设定压力值相等,流量为零,泵中活塞则处于静止状态。只有当高压管路处压力减小或者驱动空气上升时,泵才会重新开始工作,活塞重新开始运动,直至建立新的平衡。  由于系统中存在较多非线性因素,如不同的管路长度、泄漏、介质中的空气等,在给调压阀同样的比例值情况下,所获得的气驱液泵的压力会不同。因此,需要根据高压管处压力传感器的反馈信号,采用PD控制算法对输出压力进行闭环调节。  根据泵的性能,以及各种非线性因素,作者设计了如下控制步骤:在加压过程中,首先给比例调压阀输入一个小于目标值的数值(该数值在前期调试阶段实际测得)并延时诞时时间值在前期调试阶段实际测得)在延时期间,油液充满管路,然后系统再根据目标压力值和反馈值之差,对压力进行PD控制,如所示。  PD压力控制流程图这种控制方法,一方面考虑到了充液过程所耗的时间,并通过输出恰当固定值的方法让充液快速完成,另一方面也考虑到终压力值的性,在后的阶段采用了PD控制算法。  3控制系统的软件设计软件采用模块化思想进行设计,这有利于程序的修改和维护,也有利于进一步扩充。  环扫描的方式运行程序,作者把程序分成了全局模块和局部模局模块在每一个扫描周期都要执行,包括A/D模块读取、报警控制程序流程图信号处理、运行模式选择等几大部分。局部模块则是根据用户选定的运行模式有选择地进行。由于该试验机要进行多种不同的试验,为此,按照不同的试验,把程序分成不同的局部模块、如耐久性试验模块、耐压试验模块,爆破试验模块等。对于几个局部模块中经常调用的公用部分(如压力的输出控制)作者把它们做成子程序,各个局部模块可以按需调用。  用户通过手动/自动切换开关以及触摸屏上按钮,可以选择系统的工作方式。系统有以下3种运行模式:(1)手动模式。触摸屏上设有手动控高温拉力实验机的重点在夹具制页面。  用户通过各个阀的控制按钮可以控制阀的开关,也可以通过设定比例值进行调压,触摸屏上会实时显示压力及温度值。该模式主要用于调试程序,也可以用来诊断系统故障原因;(2)部分执行模式。当用户需要单独运行某个试验(如爆破试验)时,可以选择这个模式,这样程序只会执行相对应的试验模块,而不执行其他试验模块;(3)整体执行模式。有时候用户需要模拟实际工况,连续地对产品做多种试验(如耐久性一耐压一爆破试验)就应该选择该模式,这样在做完一个试验后,系统会自动开始下一个试验,直至完成。  4实物图实验机实物如示,触摸屏界面如示。  显示局示压力If参数设置I记录表I报警窗口1触摸屏页面之一5小结该试验机以PLC作为控制核心,触摸屏作为人机界面,整个液压系统都由ic控制,具有自动化程度高、人机界面友好、性能可靠、稳定的特点。液压系统采用气驱液泵作为主要元件,具有结构紧凑,能耗、泄漏小,污染轻等优点。该试验机适合进行各种软硬连接管的试验,经适当扩充后,也可适应其他汽车管路的试验要求。该试验机已经在企业中投入使用,效果良好。

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