APC液壓伺服系統(tǒng)的計算

1、APC液壓伺服系統(tǒng)的計算項目講明設(shè)計任務(wù)對某熱軋機進行技術(shù)改造，在已有電動壓下系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)液壓壓下微調(diào) 系統(tǒng)，提升壓下系統(tǒng)的操縱精度和響應(yīng)速度，保證產(chǎn)品的目標(biāo)厚度、同板差和 異板差。工藝及設(shè)備要緊參數(shù)坯料最大厚度、寬度、長度：300mM 1500mrH 2500mm成品厚度：540mm成品最大寬度、長度：2700mrX 28000mm額定軋制力：50000kN (5000T)最大軋制速度：5m/s軋機綜合剛度：6500kN/mm輥系重量：2X165000kgAPC系統(tǒng)性能指標(biāo)壓下缸額定壓下力：25000kN (2500T)壓下缸最大壓下力：30000kN (3000T)壓卜缸行程：60m

2、m壓下速度：6mm/s快速回程速度：20m/s液壓APC系統(tǒng)定位精度：w 0.005mm液壓APC系統(tǒng)頻寬(-3dB)： 10Hz液壓APC系統(tǒng)0.1mm階躍響應(yīng)時刻：w 50ms電動APC系統(tǒng)定位精度：土 0.1mm出口板厚精度(同板差)510mmw 0.10mm1020mm ：w 0.16mm2040mm ：w 0.22mmArAPC系統(tǒng)的操縱模式及工作參數(shù)的運算內(nèi)容操縱模式由于壓下力專門大，且精度和穩(wěn)固性要求專門高，因此 APC系統(tǒng)一樣采 納三通閥一不對稱缸操縱模式，即用標(biāo)準(zhǔn)四通伺服閥當(dāng)三通閥用，壓下缸活 塞腔受控，活塞桿腔通恒定低壓。低壓 Pr的作用是軋制時Pr=0.5MPa左右， 防

3、止活塞桿腔空吸并吸入灰塵；換輥時使Pr=3MPa左右用于快速提升壓下缸。壓下缸放在上支承輥軸承座與壓下螺絲（或牌坊頂面）之間時，壓下缸 倒置，即活塞桿不動，缸體運動。、因壓下力專門大，為幸免壓下缸尺寸、伺服閥流量和供油系統(tǒng)系統(tǒng)供油壓參數(shù)尺寸過大，擬取經(jīng)濟壓力；考慮液壓元件及伺服閥的額定 力Ps壓力系列，并考慮到可靠性和愛護水平，取 Ps=28MPa 考慮到壓下力專門大，那個地點不可能按常規(guī)即最大功率傳輸 條件取Pl=（ 2/3）Ps；但PL也不應(yīng)過大，負載壓力PL應(yīng)保證伺服閥閥口上有足夠壓降，以確保伺服閥的操縱能力，那個地點取R=23MPa背壓Pr壓下操縱狀態(tài)取Pr=0.5MPa壓下力 F=A

4、cP L-ArPr式中 Ac 活塞腔工作面積，川Ar活塞桿腔面積，卅令面積比a =Ac/Ar得 Ac=F/ (PL-Pr/ a)由 F=25000kN, FL=23MPa Pr=0.5MPa,并取a =4-4活塞直徑D活 得Ac=10989.01 X 10 m2塞桿直徑 d D= 4Ac 118.29 10 2m取 D= 1200mmd= 1050mm則 Ac=11309.73 X 10-4 mAr=2650.72 X 10-4 ma =Ac/Ar=4.27壓下缸參數(shù)的確定與運算FL=22.22MPa壓下缸行程可按照來料最大厚度、壓下率、成品最小厚度及故 行程S障狀態(tài)的過鋼要求等加以確定，取

5、S=60mm關(guān)于三通閥操縱的差動缸，液壓諧振頻率)=eAc2 Vcmt式中Ac=11309.73X 10-4 m壓下缸活塞腔工作面積B e油液的容積彈性模量，考慮到系統(tǒng)在23MPa左右的高壓狀態(tài)下工作，取B e 1000MPa液壓諧振頻Vc壓下缸活塞腔操縱容積，考慮到伺服閥塊直截了當(dāng)率核試驗 一貼裝在壓下缸缸體上，管道容主動小，則Vcmi n=AcSS=6X 10-2m壓下缸行程3m=ms/2+ mcy=85.5 X 10 kgms上輥系的運動質(zhì)量， ms=165X 10 kgmy壓下缸缸體運動質(zhì)量， my=3X 10 kg將Ac、B e、S、m諸參數(shù)代入3 h中，可運算出3 h=469.53

6、rad/s=74.73HzWh(s)=hh液壓動力元件的傳遞函數(shù)由于3 h專門咼，能夠不必擔(dān)憂APC系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)3 h=469.53rad/s式中 1/Ac=1/(11309.73 X 10-4)=88.42X 10-2m-iE hmin 0.2由壓下速度V=6mm/s,可求出伺服閥的負載流量 負載流量QL=VAc=407.15L/mi n選用MOOG-D79系列伺服閥，要緊參數(shù)如下：額定流量 Q=400L/min ,（單邊 Pn=3.5MPa）最大工作壓力35MPa輸入信號土 10V或土 10mA伺服閥的選響應(yīng)時刻（從0至100%亍程）412ms擇及其參數(shù)辨論率0.2%滯環(huán)0.5%伺服閥參數(shù)的確定零漂（ T=55K）2%總的零位泄漏量（最大值）10L/min先導(dǎo)閥的零位泄漏量（最大值）6L/min 閥口實際壓降 P=Ps- P-Pl- FT 式中 液壓站供油壓力Ps=28MPa液壓站至伺服閥的管路總壓降 Pi - 1MPa伺服閥回油管路壓降 PT 0.5MPa伺服閥的工額定負載壓力Pl =22.22MPa作流量 P =4.28MPa因此伺服閥的工作流量：Q=Q nJ P 442.33L / minPn由Q=442.33L/min及Ac=11309.73X 10-4卅，可得實際壓下速度：實際壓下 V=Q/Ac=6