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电液比例阀与伺服阀控制技术在静态万能试验机上应用比较

 

电液比例阀与伺服阀控制技术在静态万能试验机上应用比较(见下表)
 
     “比例控制阀发展的初期阶段,仅仅是将比例电磁铁代替普通液压阀的开关型电磁铁或调节手柄,这种比例阀的结构原理和设计准则没有变化。这种比例阀工作频宽小,稳定滞环大,只能用于开环控制。七十年代中期至八十年代初,是比例阀发展的第二个阶段,比例阀开始采用各种内反馈原理,耐高压,比例电磁铁出口比例放大技术日趋成熟。阀工作频宽达到5~10Hz稳定滞环降低到3%左右,八十年代后,比例阀技术发展进入第三阶段,比例阀原理进一步改善,采用了压力流量位移反馈和动压反馈及电校正等手段,使阀稳定精度动态相应和稳定性都有进一步提高。除中位仍有部分死区外其控制性能与伺服阀更为接近”。“此外比例放大技术也相应迅速发展,不仅集成了各种反馈信号传感接受和处理功能,而且尺寸大为减小,可安装在阀体上使整个控制系统组成一体,使用更为方便,比例电磁铁驱动力的提高,也为阀的动态特性的改善提供了条件”,将其应用于静态电液伺服万能试验机中,配合微机精密全数字闭环调速控制系统已完全满足其使用要求。

电 液 比 例 阀
伺 服 阀
电液比例阀:抗污染能力极强,对液压油的过滤要求为20μm,可实现无故障运行。
伺服阀:对液压油的过滤要求需达到3μm以内,抗污染能力极弱,尤其对静态液压式试验机间隙密封的柱塞油缸,更易引起油质污染,阻塞伺服阀。
控制方式:电液比例阀是纯数字电器伺服控制、电路简单,稳定性非常高。
控制方式:伺服阀多数采用模拟电器控制、电路复杂,稳定性较弱。
工作状态:电液比例阀是在低压起动,系统压力随试验力增加而比例增加,噪音低、油温不易上升,不需冷却装置。
工作状态:伺服阀是在高压状态下起动,正常工作时始终处于最高压力下,工作噪音大、油温升高快,容易渗漏,需要进行水循环冷却。
电器测量控制系统:金力公司采用计算机总线插卡式设计,所有功能通过软件来完成,有利于功能扩展、软件升级及微机联网,并且具有故障自诊断功能,维修极为方便,只需更换微机内相应插卡即可。
电器测量控制系统:伺服阀电器测量控制系统大多数采用德国都利公司电箱,需自配计算机及软件去管理电箱,显示试验数据,打印报告等工作,一旦电箱出现故障,试验机厂家无能力维修。
性能:电液比例阀反应速度较低,适合于静态液压试验机(频宽Hz/-3dB)~25
性能:而伺服阀反应速度较高,频宽(Hz/-3dB)20~200,适合于动态试验机。
闭环控制
闭环控制
性能价格比:高
性能价格比:低

国内外液压力万能试验机技术性能对照,见下表

序号
         生产厂家
技术指标
金力公司
比例阀新产品
德国DoLi电箱
WAW—500
日本岛津
UDH
1
最大试验力
1000 kN
500 kN
1000 kN
2
试验力范围
 0.4~100% FS
0.4~100% FS
分六档衰减50倍
试验力精度
±1%
±1%
±1%
3
变形精度
±0.5%FS
±0.5%FS
±0.5% FS
4
位移测量
光电编码器
光电编码器
光电编码器
位移测量分辨率
0.002 mm
0.05 mm
0.05 mm
5
等速率位移控制范围
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
等速率负荷控制范围
0.001~2FS /min
0.1~2FS /min
0.1~2FS/min
等速率负荷控制精度
±1%
±2%
±5%
7
等速率应变控制范围
0.1~100%FS / min
0.1~100%FS / min
0.1~100%FS/ min
等速率应变控制精度
±1%
±2%
±5%
8
恒速率控制
±1%
±2%
±5%
9
控制方式
比例阀组件
数字式控制
电液伺服阀
模拟式控制
电液伺服阀
模拟式控制
10
控制功能
程序控制
程序控制
程序控制
在试验过程中各种控制方式及速率可任意平滑切换
 
 
低周循环及用户自行设计的各种组合波形试验。
低周循环
 
11
油缸型式
柱塞油缸
或双向缸
双向缸
柱塞缸


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