液压伺服拉力试验机设计开题报告(3)
该课题是要对汽车安全带的搭扣进行强度试验，所以在液压缸活塞杆的末端应连接一有挂钩的拉力传感器。上面两个缸用伺服阀控制，下面那个缸用比例减压阀控制。
2.3 控制系统
在正常情况下，作为学生的我们，多数会采用可编程控制器（PLC）和单片机。以下是可编程控制器和单片机的特点：
2.3.1可编程控制器（PLC）
可编程控制器（PLC）是从早期的继电器逻辑控制系统与微型计算机技术相结合而发展起来的。它的低端即为继电器逻辑控制的代用品，而其高端实际上是一种高性能的计算机实时控制系统。PLC是以微处理器为中心的工业控制器。处理器以扫描方式采集来自工业现场的信号。它的主要功能有条件控制，即逻辑运算功能、定时控制、计数控制、步进控制、A/D、D/A转换、数据处理、级间通讯等功能。它的特点是：工作可靠；可与工业现场先好直接连接；积木式组合；编程操作容易；安装文修方便。目前可编程控制器已在各种工业生产过程的自动控制领域广泛应用。
2.3.2 单片机
单片机是将CPU、RAM、ROM、定时/计数、多功能I/O（并行、串行、A/D）、通信控制器、甚至图形控制器、高级语言、操作系统等都集成在一块大规模集成电路芯片上，由于单片机集成度高、体积小、功能强、可靠性高、功耗小、价格低廉、易于掌握、应用灵活，目前已越来越广泛地应用于工业测控领域。
此次设计选用PLC控制系统。
2.4 液压伺服阀的分类及特点
2.4.1 滑阀式伺服阀：
采用动圈式力马达，结构简单，功率放大系数较大，滞环小和工作行程大；固定节流口尺寸大，不易被污物堵塞；主滑阀两端控制油压作用面积大，从而加大了驱动力，使滑阀不易卡死，工作可靠。
由永磁动圈式力马达、一对固定节流孔、预开口双边滑阀式前置液压放大器和三通滑阀式功率级组成。前置控制滑阀的两个预开口节流控制边与两个固定节流孔组成一个液压桥路。滑阀副的阀心（控制阀芯）直接与力马达的动圈骨架相连，（控制阀芯）在阀套内滑动。前置级的阀套又是功率级滑阀放大器的阀心。
输入控制电流使力马达动圈产生的电磁力与对中弹簧的弹簧力相平衡，使动圈和前置级（控制级）阀心（控制阀芯）移动，其位移量与动圈电流成正比。前置级阀心（控制阀芯）若向右移动，则滑阀右腔控制口•面积增大，右腔控制压力降低；左侧控制口•面积减小，左腔控制压力升高。该压力差作用在功率级滑阀阀心（即前置级的阀套）的两端上，使功率级滑阀阀心（主滑阀）向右移动，也就是前置级滑阀的阀套（主滑阀）向右移动，逐渐减小右侧控制孔的面积，直至停留在某一位置。在此位置上，前置级滑阀副的两个可变节流控制孔的面积相等，功率级滑阀阀心（主滑阀）两端的压力相等。这种直接反馈的作用，使功率级滑阀阀心跟随前置级滑阀阀心运动，功率级滑阀阀心的位移与动圈输入电流大小成正比。
2.4.2 喷嘴挡板式伺服阀：
该阀中衔铁与挡板和弹簧杆连接在一起，由固定在阀体上的弹簧管支承。弹簧杆下端为一球头，嵌放在滑阀的凹槽内，永久磁铁 和导磁体形成一个固定磁场。当线圈中没有电流通过时，衔铁和导磁体间的四个气隙中的磁通相等，且方向相同，衔铁与挡板都处于中间位置，因此滑阀没有油输出。当有控制电流流入线圈时，一组对角方向的气隙中的磁通增加，另一组对角方向的气隙中的磁通减小，于是衔铁在磁力作用下克服弹簧管的弹性反作用力而以弹簧管中的某一点为支点偏转θ角，并偏转到磁力所产生的转矩与弹簧管的弹性反作用力产生的反转矩平衡时为止。这时滑阀尚未移动，而挡板因随衔铁偏转而发生挠曲，改变了它与两个喷嘴之间的间隙，一个间隙减小，另一个间隙增大。
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