液压阻尼器动态试验台设计

　　0 引言

　　液压阻尼器是用来延长负载作用时间，限制负载动作的速度、位移，防止负载动作过快带来的冲击，降低噪声，提高操纵系统的性能和寿命的装置。液压阻尼器在进行安装试验之前，必须对其性能进行考核，以确保产品的性能合格，能达到机器进行整体试验要求。针对相关技术要求研制开发了一种液压阻尼器动态试验台，用于某型液压阻尼器的性能和耐久试验，本文对其中的关键技术进行分析，并提出了相应的解决方案。

　　1 液压阻尼器的试验要求

　　( 1) 阻尼器动态试验台需按表1 规定的运动谱分别在100℃、50℃、0℃、-25℃和 -50℃环境温度下进行阻尼性能试验。参考输入分为位移正弦波和速度方波两种。根据试验中检测到的力矩和角位移等信号，计算阻尼比见表1;

　　( 2) 执行机构具有的能力，输出扭矩不小于150N. m，带动负载旋转的频率不小于10 Hz;

　　( 3) 角速度的控制精度优于±1%，力矩控制精度优于±0. 5%;

　　( 4) 指令输入为角速度方波时，每个周期内速度的调节时间不大于1/6 周期的时间;

　　( 5) 指令输入为角位移正弦信号时，电机驱动负载跟踪输入的精度为振幅的1%;

　　( 6) 试验台可以进行阻尼器耐久试验，耐久试验次数: ≥200000 次。阻尼器耐久试验条件为: a温度:室温±5℃; b行程: ±60°; c角速度: 1 ～10 rad/s。

　　2 液压阻尼器动态试验台方案设计

　　根据上述液压阻尼器的试验要求及对动态试验台的具体技术指标要求，采用交流伺服电机加减速机的方案实现对被测阻尼器的驱动。图1 表示试验台在常温或者高温试验时电机驱动方式下的原理图。常温和高温试验时试验台结构的主要区别在于: 限位机构和摇臂机构之间的传动轴的长度: 常温时传动轴较短，高低温时较长。采用交流伺服电机系统来实现扭矩的输入，使得系统有较高的频率响应和控制精度。

　　液压阻尼器性能试验要求阻尼器在±60°范围内进行往复运动，所以在机械设计时包含机械保护装置( 即限位机构) ，防止旋转角度过大，保护阻尼器内部机械结构。

　　工控机是整个测试试验系统的核心，在程序控制下对测试试验过程进行集中协调控制，并对所采集的测试试验数据进行显示、存储、实时分析及后续处理。用户可以在上位机提供的友好控制界面下设定试验参数，控制试验过程。电机根据用户的参数设定，在驱动控制器的控制下按照一定频率和角速度运转，进而通过传动轴带动阻尼器运转。转矩和角度传感器负责采集试验过程中的扭矩和角度值，数据采集卡将采集到的数据进行变换和处理后传送给工控机。