液壓系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)高級(jí)

液壓系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)高級(jí)回路設(shè)計(jì)和伺服控制液壓泵與液壓馬達(dá)的性能參數(shù)滑閥的共性問(wèn)題：卡緊力和液動(dòng)力比例閥與伺服閥介紹基本回路介紹液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般步驟位置伺服控制速度伺服控制壓力伺服控制液壓泵與液壓馬達(dá)的性能參數(shù)液壓泵與液壓馬達(dá)的性能參數(shù)液壓泵與液壓馬達(dá)的性能參數(shù)滑閥的共性問(wèn)題：液動(dòng)力和卡緊力1、滑閥的液動(dòng)力液流通過(guò)閥口時(shí)，產(chǎn)生的液動(dòng)力作用在閥芯上，使換向閥的性能受到很大的影響。因此，有必要對(duì)液動(dòng)力作一分析。液動(dòng)力可以分為二種：穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力和瞬態(tài)液動(dòng)力。1）穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力是閥芯移動(dòng)完畢后，液流流過(guò)閥口時(shí)，因動(dòng)量發(fā)生改變而作用在閥芯上的力。圖6-10所示為液流流過(guò)閥口的二種情況，利用動(dòng)量方程分析可知，這二種情況下，閥芯所受到的軸向液動(dòng)力Fbs的方向都是有使閥芯關(guān)閉的趨勢(shì)，其大小與流量成正比。因此，在高壓大流量情況下，這個(gè)力將會(huì)很大，使閥口不能穩(wěn)定地打開(kāi)。通常解決這個(gè)問(wèn)題的方法是采取一些補(bǔ)償、消除液動(dòng)力的措施。但是，穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力也有有利的一面，它相當(dāng)于一個(gè)與操縱力相反的回復(fù)力，使滑閥的工作趨于穩(wěn)定。穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力瞬態(tài)液動(dòng)力2)瞬態(tài)液動(dòng)力瞬態(tài)液動(dòng)力是滑閥移動(dòng)過(guò)程中（即開(kāi)口大小變化時(shí)）閥腔內(nèi)的液流由于加速或減速而作用在閥芯上的力。其大小只與閥芯的移動(dòng)速度有關(guān)，即與閥口的變化率有關(guān)。瞬態(tài)液動(dòng)力與穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力相比，數(shù)值較小，但其對(duì)閥芯運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性有影響。根據(jù)液流方向和閥芯運(yùn)動(dòng)方向，有四種組合。圖6-11（a）、(b)其中的二種情形。瞬態(tài)液動(dòng)力（a）正阻尼(b)負(fù)阻尼瞬態(tài)液動(dòng)力由上分析可知，瞬時(shí)液動(dòng)力起的作用應(yīng)視液流從閥口流入還是流出而定。流出的起正阻尼作用，流出的起負(fù)阻尼作用。前者雖有使閥芯運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定的趨勢(shì)，但增大了閥芯運(yùn)動(dòng)的阻力，后者則是滑閥不穩(wěn)定的因素之一?？ňo力滑閥的閥芯和閥孔之間的配合間隙很小（μm級(jí)），當(dāng)間隙中有油液時(shí)，移動(dòng)閥芯所需的力并不大（只需克服粘性摩擦力）。可是實(shí)際情況并非如此，特別在中、高壓系統(tǒng)中，當(dāng)閥芯停下來(lái)一段時(shí)間后（一般約5min以后），這個(gè)阻力可以大到幾百牛頓，使閥芯重新移動(dòng)十分費(fèi)力，這就是所謂的液壓卡緊現(xiàn)象?？ňo力發(fā)生液壓卡緊現(xiàn)象有很多原因。有的是液壓中的雜物（液壓污染）卡進(jìn)間隙中；有的是由于配合間隙過(guò)小，油溫升高造成閥芯膨脹而卡死；但主要原因是來(lái)自滑閥副的形狀誤差和同心度變化所引起的徑向不平衡液壓力，下面分析這種原因的幾種常見(jiàn)現(xiàn)象?？ňo力卡緊力為了減小徑向不平衡力，一般在閥芯臺(tái)肩上開(kāi)有幾道環(huán)形槽，稱為均壓槽。均壓槽一般寬0.3～0.5mm，深0.5～0.1mm，間距1～5mm。均壓槽深度比配合間隙大得多，所以均壓槽四周有幾乎相等的壓力，大大減小了閥芯的徑向不平衡力?？ňo力的消除

----均衡槽液壓閥的安裝形式比例閥介紹電液比例閥（簡(jiǎn)稱比例閥）由常用的人工調(diào)節(jié)或開(kāi)關(guān)控制的液壓閥上加上電氣－－機(jī)械比例轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成。使用時(shí)，電液比例閥可以按輸入電氣信號(hào)連續(xù)按比例地對(duì)油液的壓力、流量和方向進(jìn)行調(diào)整控制。廣泛用于對(duì)液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、遠(yuǎn)距離控制或程序控制，但對(duì)控制精度和動(dòng)態(tài)性能要求不太高的液壓系統(tǒng)中。電液比例壓力閥電液比例壓力閥電液比例壓力閥電液比例壓力閥電液比例壓力閥電液比例壓力閥電液比例壓力閥電液比例壓力閥電液比例壓力閥

應(yīng)用實(shí)例伺服閥工作原理伺服閥介紹伺服閥工作原理伺服閥參數(shù)伺服閥性能

流量－負(fù)載曲線伺服閥性能

恒定閥壓差下流量－輸入信號(hào)的公差范圍伺服閥性能

瞬態(tài)響應(yīng)伺服閥性能

頻率響應(yīng)伺服閥性能

頻率響應(yīng)關(guān)系伺服閥外形

基本回路介紹1壓力控制回路2節(jié)流調(diào)速回路和容積調(diào)速回路3速度換接回路4多缸動(dòng)作回路（以上內(nèi)容看課件）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般步驟液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般步驟壓力伺服控制我們以壓力試驗(yàn)機(jī)為例,來(lái)分析壓力液壓伺服控制的動(dòng)態(tài)特性和設(shè)計(jì)方法。壓力試驗(yàn)機(jī)特點(diǎn):可以準(zhǔn)確加載各種快速變化的函數(shù)，如正弦、方波、斜波、梯形波、隨機(jī)波等任意函數(shù)波，頻率范圍0－300HZ?？梢约诱?fù)向負(fù)載?？梢赃M(jìn)行大振幅疲勞試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)機(jī)原理圖壓力試驗(yàn)機(jī)動(dòng)態(tài)特性分析傳遞函數(shù)和方塊圖kpruiuf+-ueki-f=ΔidFLQL液壓缸和負(fù)載電液伺服閥伺服閥放大器力傳感器靜態(tài)增益ΔiKsv:流量增益ωsv:結(jié)構(gòu)頻率δsv:綜合阻尼比Mt:

活塞等效質(zhì)量BL:負(fù)載阻尼系數(shù)Vt:缸總壓縮容積（包括管路）Kc:缸泄漏系數(shù)Ks:機(jī)械系統(tǒng)總剛度βe:容積壓縮彈性模量靜態(tài)增益漂移干擾壓力試驗(yàn)機(jī)動(dòng)態(tài)特性分析

設(shè)計(jì)實(shí)例技術(shù)要求:最大靜負(fù)載±105N最大動(dòng)態(tài)負(fù)載（不加校正）20HZ：±7×104N（即－3db）40HZ：±4×104N（即－8db）最大振幅0.5HZ：±4mm12HZ：±1.6mm工作頻率范圍0～50HZ靜態(tài)負(fù)載下的控制力漂移<±1%設(shè)計(jì)實(shí)例運(yùn)動(dòng)部件重量傳感器150N夾具800N活塞500N總重1450N各機(jī)械部分的柔度和剛度上夾具、缸體及床身柔度1.25×10-9m/N下夾具柔度7×10-10m/N力傳感器柔度6.8×10-10m/N機(jī)座柔度7.5×10-10m/N試件柔度2.5×10-9m/N總?cè)岫菷=5.88×10-9m/N總剛度KS=1/F=1.7×10-9m/N負(fù)載阻尼系數(shù)BL=3.4×104N.s/m活塞最大行程L=50mm力傳感器增益Kpr=10-5v/N油源壓力ps=21MPa設(shè)計(jì)實(shí)例1求液壓缸的工作面積Ap

考慮到負(fù)載力波形、延長(zhǎng)伺服閥疲勞壽命，負(fù)載壓力取較低。設(shè)計(jì)實(shí)例2求系統(tǒng)所需最大流量供油量應(yīng)滿足最大振幅的要求，即其中xpm

為頻率ω下的最大振幅。代入具體數(shù)值得（12HZ，振幅1.6mm）設(shè)計(jì)實(shí)例3確定伺服閥的規(guī)格（額定流量、額定壓力）選用規(guī)格：額定100L/min,額定壓力21MPa。型號(hào)：QDY1-D100型.設(shè)計(jì)實(shí)例4實(shí)際參數(shù)代入傳遞函數(shù),計(jì)算、繪制波德波德圖分析波德圖分析（技術(shù)指標(biāo)）1不同工作頻率下的最大動(dòng)態(tài)負(fù)載頻率HZω（弧度/秒）dB幅比AdB=20lgA負(fù)載N(105×A)20126-30.7077×10440251-7.54.2×10450314-103.1×104波