司冀 中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所

引言

某鉆管夾持卡盤要求遠(yuǎn)程控制下卡盤打開和關(guān)閉動作時(shí)間短、運(yùn)動穩(wěn)定。在已設(shè)計(jì)好的控制系統(tǒng)下，必須對卡盤進(jìn)行性能測試實(shí)驗(yàn)[1-2]。

一、測試方案

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，制定了圖1實(shí)驗(yàn)方案[3]。

圖1 實(shí)驗(yàn)方案

二、搭建測試平臺

（一）測試系統(tǒng)硬件

選用研華610工控機(jī)，德國VOLFA生產(chǎn)的LWF-500-V2位移傳感器，日本SMC生產(chǎn)的ITV2050-213S壓力傳感器和PF2A521流量傳感器。

（二）測試系統(tǒng)軟件

以NI的LabVIEW作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺編寫測試軟件[4-5]。測試軟件以圖形曲線將壓力、流量及位移數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示與存儲，可對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[7-8]。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（一）實(shí)驗(yàn)曲線

利用測試平臺，采集壓力、流量及位移數(shù)據(jù)，測得卡盤在氣源壓力0.2MPa至0.6MPa間的運(yùn)動工況，0.1MPa做為壓力梯度，運(yùn)動數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 活塞運(yùn)動全程時(shí)間與換向閥上游壓力關(guān)系

（二）分析方法

分析卡盤打開和閉合時(shí)，活塞開始運(yùn)動前的響應(yīng)時(shí)間t1、運(yùn)動全程所需時(shí)間t2以及進(jìn)氣腔壓力pa、排氣腔壓力pb變化等參數(shù)和換向閥上游壓力ps之間的關(guān)系，上游壓力ps一定時(shí)，分析：

（1）活塞桿運(yùn)動是否平穩(wěn)，速度有無出現(xiàn)爬行；（2）閥換向后活塞運(yùn)動前的響應(yīng)時(shí)間t1；（3）運(yùn)動全程所需時(shí)間t2；（4）氣缸兩腔壓力變化；（5）氣缸打開和關(guān)閉時(shí)間如表1所示，系統(tǒng)打開和閉合時(shí)間符合工作需要。

四、結(jié)論

通過分析結(jié)論如下：

（1）各工況下卡盤動作時(shí)，活塞桿運(yùn)動平穩(wěn)，在行程末端時(shí)沖擊力較大且運(yùn)動前響應(yīng)時(shí)間較長；

（2）上游壓力0.3MPa比0.2MPa下可縮短卡盤打開整個(gè)運(yùn)動時(shí)間約41.7%以上；而高于0.3MPa以上，每增加一個(gè)壓力梯度此時(shí)間縮短較為平緩，約為4.2%～6.2%。