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液壓拉力機力控制系統模型

液壓拉力機力控制系統模型
液壓拉力機用來對各種金屬材料、錨鏈、鋼絲繩電纜線、工程塑料等材料的拉伸試驗，其主要部分采用臥式結構，它必須滿足能對加載力進行自動控制的要求，滿足長時間的保壓要求，同時還得滿足活塞的運動速度可以實現自動調節的要求。
在進行拉力試驗時，液壓拉力機電控比例泵的排量調定，可以認為其為一恒流源。兩個活塞缸完全相同，不考慮其同步狀況，兩個活塞缸可等效為一個。液壓拉力機的力控制系統由比例溢流閥、放大器、液壓缸和力傳感器組成（見圖1），這些元件構成了閉環系統。當給定的電壓信號Ur與力傳感器的反饋Uf電壓信號不等時，放大器輸給比例溢流閥電流I，使液壓缸輸出的液壓力增加或減小，直到Ur=Uf，保證作用在負載上的驅動力基本上為給定值。
中間車體和拉桿的剛性比試件大很多，因此其變形可以不予考慮。忽略傳感器的變形量，將試件進行簡化，使系統成為單自由度的力控制系統。設液壓彈簧剛度K1，試件剛度K2，液壓阻尼系數為C1，試件變形阻尼系數為C2。假設機械結構有足夠大的剛性，可得整機負載簡化模型見圖2。