大型HAGC缸試驗(yàn)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(jī),對(duì)其靜、動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行檢測(cè)與判定十分必要。本文針對(duì)大型HAGC缸性能測(cè)試方法和測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行研究,開展了以下幾個(gè)方面的工作:
　　綜合了國(guó)內(nèi)外HAGC缸使用、制造與測(cè)試技術(shù)資料,分析了市場(chǎng)需求與技術(shù)特點(diǎn),探討了HAGC缸靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo)科學(xué)測(cè)試的理論價(jià)值和工程意義。通過對(duì)現(xiàn)有HAGC缸測(cè)試方法定性及定量分析,針對(duì)軋機(jī)機(jī)架彈性變形、板帶彈塑性

2、變形的復(fù)雜工況特點(diǎn),創(chuàng)新性地提出了能模擬現(xiàn)場(chǎng)工況的加載方法和負(fù)載試驗(yàn)技術(shù),實(shí)測(cè)表明有較高的測(cè)試精度、系統(tǒng)可靠,通用性好。
　　通過對(duì)測(cè)試系統(tǒng)關(guān)鍵部件--加載機(jī)架建立有限元模型,從靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩方面進(jìn)行定量仿真分析,并對(duì)部分仿真結(jié)果進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。仿真分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:加載機(jī)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(jī)架總重量較小;4500t載荷作用下,機(jī)架強(qiáng)度能滿足HAGC缸測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)加載要求,機(jī)架高度(Y)方

3、向剛度適中,拉伸量可達(dá)5.33mm,在HAGC缸測(cè)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(cè)量;機(jī)架變形所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦阻尼遠(yuǎn)小于HAGC缸的動(dòng)摩擦力,機(jī)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(cè)試頻率范圍,機(jī)架承受動(dòng)態(tài)載荷時(shí),位移變形響應(yīng)速度快,遠(yuǎn)大于HAGC缸的動(dòng)態(tài)測(cè)試響應(yīng)范圍,因此機(jī)架的瞬態(tài)過程性能不會(huì)對(duì)HAGC缸動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果造成實(shí)質(zhì)性影響。
　　分析了測(cè)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(cè)試控制系統(tǒng)的仿真數(shù)字模型。按實(shí)際選定了仿真參數(shù),運(yùn)用軟件對(duì)液壓位置閉環(huán)控制測(cè)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(duì)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(duì)系統(tǒng)快速性、準(zhǔn)確性進(jìn)行了計(jì)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(zhǎng)度、通徑,液壓油的彈性模量、粘度,機(jī)架剛度等可變因素對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果的影響程度,結(jié)果表明管道的剛

5、度、長(zhǎng)度、通徑對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果影響較大,可達(dá)基本響應(yīng)時(shí)間的10％以上,機(jī)架剛度所致影響可達(dá)基本響應(yīng)時(shí)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(shí)間的1.7%,其他因素的影響很小,可不予考慮。
　　開發(fā)了針對(duì)大型HAGC缸靜動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)的測(cè)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(jì)算機(jī)測(cè)控及軟件系統(tǒng)。測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)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(yàn)達(dá)70MP