閆洪霞，馬 超

（北京電子科技職業(yè)學院航空工程學院，北京 100176）

雙缸液壓運動控制實驗系統(tǒng)代表了業(yè)界較高性能的液壓運動控制系統(tǒng)，可以模擬多油缸組成的協(xié)調(diào)運動控制，既方便實驗人員快速掌握運動控制器的基本原理和豐富功能，又可以借助系統(tǒng)開放的算法和通信接口開發(fā)針對不同行業(yè)的高性能液壓運動控制解決方案[1-2]。本研究基于智能RMC70運動器的雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)故障可靠度特征的計算，既保證了系統(tǒng)的雙向高精度同步，也提高了系統(tǒng)的可靠性[3-5]。

1 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)可靠性設(shè)計

1.1 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)簡介

雙缸液壓運動控制系統(tǒng)由工作導軌、液壓泵站、電控部分、智能RMC70運動控制裝置等部分組成，技術(shù)要求如下。

油泵流量：26 L/min。

系統(tǒng)電機功率：2.2 kW。

轉(zhuǎn)速：1 440 r/min。

電壓：380Ⅴ。

系統(tǒng)工作壓力：100 bar。

系統(tǒng)油缸規(guī)格：負載拉力為0.1 kN。

系統(tǒng)清潔度：NAS6級。

系統(tǒng)油液介質(zhì)：46#抗磨液壓油。

1.2 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)原理

雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖1 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)原理圖

2 可靠性模型建立

2.1 液壓設(shè)備可靠性主要數(shù)量特征之間關(guān)系

雙缸液壓運動控制系統(tǒng)可靠性主要數(shù)量特征之間關(guān)系如圖2所示。

圖2 雙缸液壓運動控制系統(tǒng)可靠性主要數(shù)量特征之間關(guān)系

其中，R（t）為可靠度，F(xiàn)（t）為失效概率，f（t）為失效概率密度，MTBF為平均故障間隔，λ（t）為失效率分布函數(shù)，MTTR為平均修理間隔時間t（i），A（t）為有效度。

式（1）中：n（t）為t時刻時故障樣本數(shù)；N為樣本總數(shù)。

2.2 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)故障可靠性數(shù)據(jù)

可靠性數(shù)據(jù)來源于XXX液壓件廠雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)現(xiàn)場的試驗數(shù)據(jù)和部分廠家在實際生產(chǎn)過程中所記錄的數(shù)據(jù)，在嚴格遵守相關(guān)原則前提下，共獲得100條真實可靠的故障數(shù)據(jù)，部分故障數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)表

2.3 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)故障可靠度計算

對故障數(shù)據(jù)進行預處理，結(jié)果如表2所示。

表2 經(jīng)驗分析法數(shù)據(jù)計算表

雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)分布模型擬合結(jié)果如表3所示。

表3 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)典型分布模型擬合

由表3可知：指數(shù)分布和威布爾分布均通過擬合檢驗，且優(yōu)度R指＞R威，則證明指數(shù)分布模型對雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)故障間隔時間的擬合更加精確，可靠性特征如下：

2.4 液壓系統(tǒng)模型

可靠性建模有3個假定的條件：液壓元件只具有正常與失效2種狀態(tài)、液壓元件的壽命特征服從指數(shù)分布、液壓元件的失效是相互獨立的。雙缸液壓運動控制系統(tǒng)各元件可靠性預計值如表4所示。雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)可靠度曲線如圖3所示。

表4 雙缸液壓運動控制系統(tǒng)各元件可靠性預計值

圖3 雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)可靠度曲線

3 小結(jié)

本文根據(jù)雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)的特性，重點介紹了基于智能RMC70運動器的雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)故障可靠度特征的計算。研究結(jié)果已經(jīng)反饋給生產(chǎn)制造單位并得到了認可，對雙缸液壓運動控制試驗系統(tǒng)的可靠性水平的提高有重要意義。