单列游星轴承试验机的液压加载控制系统.pdf

轴承技术 2 0 1 3年第 1 期 l 7 单列游星轴承试验机的液压加载控制系统 技术中心 王媛媛侯碧辉 摘要 介绍 了利用工控机和 P L C控制脉冲输出频率和编程确定极限位的方法。 关键词 工控机 ；P L C脉冲输出频率 ； 极限位 1 前言 一 目前 ， 公 司研 制 多个 型号 的航 空轴 承 产 品， 根据 客户的要求 ， 需要在模 拟轴承实际工 作状况和 临界状 态下 的试 验机 上进行 试验 。 单列游星齿轮轴承试验机对 u V一1 2 0 9项 目轴 承进行实际载荷谱和转速谱工况模拟试验 ， 并 考核其各种性能。该试验机 由主机 、 液压加载 伺服控制系统 、 润滑系统、 电控系统等四部分 组成 ， 由工业控制计算机监测和控制 。 2 液压控制系统 l 工 控 机 I I 1 P L C I 伺服 驱动 器 I l 伺 服 电 机 l l 液压缸 图 1 单列游星试验机液压加载伺服控制系统 如图 1 所示 ， 系统先 由工控机根据载荷谱确定 轴向加载和径向加载的设定值， 与压力传感器 测量的实际值进行 比较 ， 如果设定值大于实际 值 ， 则经 R S 4 8 5串口通讯命令 P L C输 出正向脉 冲， 进行加载。反之， 如果设定值小于实际值 ， P L C将输 出反 向脉 冲， 进行 反 向加 载即卸载。 当压 力 达 到设 定 值 时 ， P L C停止 脉 冲输 出。 P L C脉冲输出端接人伺服驱动器 ， 由伺服驱动 器控制伺服 电机带动液压缸工作。 3 P L C脉冲输出频率的调整 刚开始调试 的时候 ， P L C输 出脉冲频 率为 1 5 0 0 H z ， 由于机械及 油路 的响应时 间滞后 ， 当 达到设定值时系统不能立 刻停止加载， 实际值 会超过设定值。工控机检 测到实际值大于设 定值， 会通过 P L C输出反向脉冲， 进行卸载。 如此反复多次才能稳定在设 定值。再者 由于 液压缸及油路存在泄漏 ， 一旦 由压力传感测量 的实际值小于设定值时， 将重新开始加载， 系 统就会 不断重 复波动过 程 ， 不停 的加 载 和卸 载。如果把 P L C输出脉冲频率改小， 加载时间 就会延 长， 难 以达 到设 计要 求 的加载 时 间范 围。经过总结 ， 把加载的频率通过程序分为两 档， 一档为快速； 另外一档为慢速。当实际值 和设定值的差距比较大时， 就调整 P L C的脉冲 输出频率 为 1 5 0 0 H z ， 进行快 速加 载或卸 载。 当实际值和设定值相 差在 1 ％范 围时， 调整 P L C的脉冲输出频率为 3 0 0 H z ， 进行慢速加载 或卸载。经过如此改变 ， 加载系统能很快地稳 定在设定值。 4 编程确定极限位 单列游星试验机 的液压缸 比较紧凑 ， 无法 安装左右限位开关 ， 如果超过极限位还在加载 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 8 轴承技术 2 0 1 3年第 1 期 或卸载， 就会损坏液压缸。通过 P L C编程解决 了这一 问题。首 先根据 滚珠 丝杠 的行 程 、 螺 距 ， 减速比， 计算出总行程所需总的脉冲数 ， 再 计算出左极限或右极 限的脉冲数 ， 然后用手持 编程器确定左右极限位 ， 把左极 限位或右极限 位的数据放在掉电保护单元里。P L C用绝对位 置控制指令进行加载或卸载。每次上电时， 使 用 M 8 0 0 2初始脉 冲把掉 电保护单元的 内容送 到记录 Y 0 、 Y 1绝对位置的专用寄存器 I 8 1 4 0 、 D 8 1 4 2里。开始 工作 时 ， 再不 停地 把 D 8 1 4 0 、 D 8 1 4 2的数据送到掉 电保护单元里。这样 ， 就 能很好地记下每次 P L C的脉 冲输出的绝对位 置， 不会出现超 出行程的情况。P L C记录绝对 位置的程序简单示意如下 单列游星试验机经过近半年的运行 ， 状况 良好 ， 圆满地完成了轴承的模拟试验任务。 上接第 6页 5 结束语 注脂方式 的改变实际上是改变 了润滑油 在轴承 内部空间的分布情况 ， 可以大大减轻轴 承旋转时球兜对润滑油施加的反复冲击力， 在 游隙、 注脂量、 密封方式、 使用工况一样的情况 下能够有效地降低漏脂率， 提高产品的使用寿 命。 【 1 】 J B ／ T 8 5 7 1 2 0 o 8 滚动轴承 密封深沟球轴承防尘、 漏脂、 温升性能试验规程 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m