试验机用伺服驱动加载装置.pdfVIP

学兔兔 · 22· 轴承技术 2011年第 4期 试验机 用伺服驱动加载装 置 (1．技术 中心 ，2．031厂) 侯碧辉 张润生 苗 革 摘 要 ：阐述了一种伺服驱动加载装置的结构及工作原理 ，伺服电机的选用 。 关键词 ：试验机 ；伺服驱动 ；加载装置 1 1 前 言 力损失 ，保持加载压力稳定 ，而且可 以通 过微 目前轴承试验机所使用 的加 载装 置有 两 机对加载进行实时 自动控制。 种 ：一种是老式 的手动加载 ，只能提供一 种恒 加载装置如图 1所示 ，主要 由伺服电机 、蜗 定的油压，使试验轴承只能获得恒定 的压力 。 杆蜗轮传动 、滚珠丝 杠传 动、油缸 、压力变送 虽然可以由液压 系统来实现压力 的变化 ，但手 器、膜片缸等组成。 动操作 起来 非 常麻烦 ，不能保 证载 荷 的精确 度。第二种是液压伺服加载系统 ，通过伺服阀 可实现静态 加载、动态加载 ，使试验轴承 随时 获得所 需 的载荷 。但这 两种方式液压系统 体 积大、造价高、耗能大 。基于以上原 因，设计以 下伺服驱动加载装置 。 2 设计 原 理 采用伺服电机驱动 ，伺服 电机 由伺服驱动 器和伺服电机构成 ，驱动器接受计算机 内控制 系统 的控制 指令 ，进行综合运算和处理 ，最终 形成伺服电机所需 的电流输 出，从而对伺服电 机的速度、位置和转矩进行快 速精确 的有效控 1．油缸 ；2．活塞 ；3．丝母 ；4．丝杠 ；5．蜗轮 ； 制 ，最后通过传动机构来驱动油缸活塞 ，从而 6．蜗轮轴 ；7．蜗杆轴 ；8．伺服电机 ； 得到 系统所 需 的油 压 ，实现 试 验 加 载过 程 。 液 9．膜片缸 ；10．压力变送 器 压控制是采用闭环控制系统进行控制及测量。 图 1 3 结 构特 点及 工作原 理 该加载装置为伺服电机驱动 ，采用蜗轮蜗 加载装置工作前 ，先将 油缸 l及管路 中充 杆传动方式 (减速机构 )，具有传动 比大 ，结构 满液压油。工作时 ，伺服电机 8驱动蜗杆轴 7， 紧凑 、传动平稳 ，没有噪音，可自锁等优点。为 通过蜗轮 4、蜗轮轴 5带动滚珠丝杠传动，从而 了确保定位精度和工作的平稳性 ，采用 了低摩 推动活塞 2(活塞是安装在丝杠上)移动，使液 擦的传动副即滚珠丝杠 ，以减少摩擦力 。工作 压油进入试验机 的膜 片缸 9。压力 变送器 l0 时伺服电机通 过减速机构驱动油缸将压 力油 测得系统实 际油 压 ，通过 电信号 反馈 给工控 送人压力腔 (膜片缸 )，通过橡皮 隔膜 、活塞将 机 ，与工控机根据载荷谱确定加载的设定值进 压力传递到试验轴承上 ，不仅可 以自动补偿压 行 比较 ，如果设定 值 大于实 际值 ，则经 RS485 学兔兔 轴承技术 2011年第 4期