电阻应变计在轧机伺服液压缸测试中的应用.pdf

2014年3月
机床与液压
Mar.2014
第42卷第5期
MACHINE TOOL&HYDRAULICS
Vol 42 No 5
DOI:10.3969/ l. Issn.1001-3881.2014.05.017
电阻应变计在轧机伺服液压缸测试中的应用
尹丹,陈新元,邓江洪,李鹏,李涛
(武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉430081)
摘要:针对液压AGC测试系统存在的不足,在原有测试系统的基础上设计了一种新的测试方案,主要改进在于用电阻
应变计替代位移传感器。通过有限元仿真分析和重复静态实验,表明新方案具有可行性。
关键词:AGC测试;电阻应变计;有限元法
中图分类号:TH137文献标识码:B文章编号:1001-3881(2014)5-060
Application of Resistance Strain Gage in Rolling Mill Servo Cylinder Testing
YIN Dan, CHEN Xinyuan, Dengjianghong, II Peng, II Tao
( College of Machinery and Automation, Wuhan University of Science and Technology
Wuhan Hubei 430081, China)
Abstract: Aiming at the shortcomings of hydraulic AGC testing system a new test method was designed based on the original
testing system. Displacement sensor was replaced by the resistance strain gage as an improvement. Through the finite element simula
tion analysis and repeated static experiments, it is confirmed that the new method is feasible
Keywords: AGC testing; Resistance strain gage; Finite-element method
在现代冷金企业中,轧机伺服液压缸是轧机液压感器输出信号严重失真,无法准确反映伺服油i的活
AGC系统中的关键设各,需要定期进行检修,以保塞杆位移。
证产品质量和节约生产成本。液压AGC测试系统可
另一方面,位移传感器灵敏度有限,试验时山于
以有效地对伺服液压缸性能进行试验,近年来得到了干扰信号强烈,为获得有效的位移信号,须増大何服
广泛的应用,取得了显者的经济效益。
缸[的振幅,使其振幅达釗毫米级,而伺服液斥缸实际
轧机用大型伺服液压缸具有轧制力大、行程短、工作时的振幅是微米级。由于轧机伺服油缸的缸径
频率响应高等特点,我国现有AGC测试系统尚不能般很大,要模拟伺服油缸高频振动的工况,在毫米级
完全满足其试验要求-]。为此,文中在原某型液压振幅测试时需要功率很大的油源和大流量的电液伺服
AGC测试系统基础上,通过间接测量伺服液压缸活阀才能满足试验条件,极大地増加了测试系统的成
塞杆位移,研究测试伺服液压缸性能参数的新方法
本,又使得模拟加载与侗服油缸实际工况偏差较大。
原测试系统的构成与瓶颈
2改进方案与仿真
原液压AGC测试系统主要由伺服缸、电液伺服2.1新方案原理
阀、位移传感器、压块、伺服放大器、动态测试仪
轧机ACGC测试系统的基本构成是闭式机架+加
数据采集系统、CAT系统、加载油源、闭式机架等组载伺服缸。在模拟加载过程中,闭式机架在弹性变形
成
范围内随伺服液压缸活塞杆位移发生变形。这种变形
该测试系统可以试验0.01~20Hz的伺服液压缸是相对固定的,而机架的变形又和其应变是唯一对应
动态性能,但实际使用时山于下述两方面原因,仅能关系,所以可以通过测量机架的应变间接测量伺服
完成0.01~10Hz的伺服液压缸动态性能试验。
液压缸活塞杄仲出量。
方面,因为液压AGC测试系统需要测试各种
闭式机架的变形较复杂,无法用简单的物理模型
型式的伺服油缸,位移传感器是通过磁力表架吸附在进行计算。文中采用 ANSYS对机架进行有限元分析
伺服缸体上的,具有通用性。这种紧固方式既便于安找出机架应变与机架变形的关系,分析得出可供实验
装与拆卸,又不会损坏伺服油缸,但在伺服油缸高频的应变测点,进而得出机架应变和伺服液压缸活塞位
振动时变得很不牢固,振动产生的干扰信号使位移传移的关系。
收稿日期;2013-03-01
作者简介:尹丹(1987-),男,硕士研究作,研究方向为流体传动与控制。E-mail:yd013015@163.c0m