轧机伺服液压缸测试系统中活塞位移应变转换方法研究.pdf

学兔兔 匐 蝈 轧机伺服液压缸测试系统中活塞 位移的应变转换方法研究 Studyon the piston displacem entm easurem entmethod ofrollingmilIservo-cylindertesting system 杨钦翔，陈新元，丁先山 YANG Qin．xiang，CHENXin-yuan，DlNGXian—shan (武汉科技大学，武汉 430081) 摘 要：针对轧机伺服液压缸动态测试系统中被试缸活塞位移测量方法的不足 ，提出了位移一应变转换 的方法。通过有限元分析确定了闭式机架在受载拉伸变形时应变敏感部位的位置和应变一位移 关系函数，设计了实验，对理论分析结果进行了验证。结果表明该方法能够有效解决轧机伺 服液压缸测试系统中被试缸活塞位移方便可靠检测的工程难题。 关键词：伺服液压缸；位移检测；闭式机架；应变 中圈分类号 ：TH137 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)05(下)一0001-03 Doi；10．3969／J．issn．1009-0134．2015．o5(下)．01 0 引言 差异，因此选取机架上对测试加载比较敏感，并且线性 轧机伺服液压缸是板带轧机的核心元件，其性能直 度好的测点进行贴片监测，以便能比较简单地映射转换 接影响板带材的质量 ，因此对其性能进行定期测试尤为 出被试缸活塞杆位移，这一点非常关键。为了找到合适 重要 ”【。动态测试时，通用做法是把轧机伺服缸放置于 的敏感部位 ，本文利用有限元软件对测试过程 中机架受 闭式机架 内，活塞杆顶着机架上横梁，如图l所示，在 载后产生应力的情况进行理论分析，根据应力数据找出 电液伺服阀控制下产生正弦振动 ，外置位移传感器通过 机架上各点的应变与活塞位移的关系，并选出应变贴片 磁力表架吸附在伺服缸上 ，对被试缸的活塞响应位移进 监测 的最佳点位 。 行检测。这种测试方式存在三个缺点：第一，每次测试 都需要重新安装位移传感器，操作麻烦；第二，磁力表 架吸合力有限，在动态测试过程 中，传感器容易受振动 干扰，导致位移信号严重失真；第三，位移传感器的行 程选择困难，行程太小易被活塞杆推翻而脱落，行程太 大测量精度又难 以保证障l。本文提出在闭式机架上选定 的敏感点处永久性 的粘贴应变片，采集测试过程中机架 敏感点的应变，然后通过一定的映射关系，转换为被试 1闭式机架：2．下垫块 ：3．伺服液压缸；4．应变片；5．上垫块 液压缸活塞杆的等效位移的测试方法，力求克服传统测 图1 闭式机架测试图 试系统中位移检测的不足 。 1．1闭式机架关键敏感部位的选择 1 闭式机架应变敏感部位的选择和分析 对机架有限元分析 ，找出机架应力分布规律 。 轧机伺服液压缸测试中，机架始终工作在弹性变形 如图l所示，本实验机架宽1600mm，高1160mm，厚 范围内。由于被测试缸的规格不同，试验中施加载荷和 200mm。上、下垫块用于防止液压缸与机架直接接触而 载荷作用面积不同，机架上各点所受应力和应变也存在 损伤机架，上垫块面积为500mmX200mm，下垫块面 收稿