SV03A.ppt

第三章 液压动力元件 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控马达 3.5 负载匹配 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控马达 3.5 负载匹配 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控马达 3.5 负载匹配 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控马达 3.5 负载匹配 第三章 液压动力元件 3.1 四通阀控制液压缸 3.2 四通阀控马达 3.3 三通阀控制液压缸 3.4 泵控马达 3.5 负载匹配 考虑到阀控马达传递函数式中的Vt是包含高低压油道的总容积，而泵控马达传递函数式中的V只是高压油道容积。为了比较泵控和阀控这两种不同控制方式的异同，应当在负载工作情况大致相同，马达参数大致相等的条件下进行比较才有意义。所以可以认为Vt≈2Vt，泵控马达时的液压固有频率?h与阀控时的相比，阀控时的液压固有频率要比泵控时的大?2倍，阀控时的阻尼系数?h也比泵控时的阻尼系数大?2倍。根据以上分析可见，泵控系统的动态特性比阀控的要差，其根本原因是泵控系统只能控制一个油腔，而阀控系统是控制了两个油腔。泵控系统和三通阀控系统类似，这两者都是只控制一个油腔的。 由于泵控系统的阻尼系数比阀控系统的要低不少，所以泵控系统一般都是欠阻尼的。为了提高阻尼系数，可人为地增加漏损量以提高泄漏系数Ci。但这样做后，阻尼系数?h虽然提高了。可是又降低了泵控系统所特有的高效率。阀控系统的阀系数Kq及Kc是随工作点的不同而变化的，因此，以某一特定工作点的阀系数值设计计算的结果与工作状态的实测结果差别较大。泵控系统中与Kq、Kc相对应的参数是泵的角速度?p及泄漏系数Ct。这两个参数比Kq、Kc稳定得多，故泵控系统的计算结果与实际运行情况要接近得多。 总的说来，泵控系统的效率高，冷却补油条件较好，结构尺寸大，动态响应差。 (三)沿程阻力与机械效率的影响 在本章的3.1、3.2、3.3等前三节中，讲述了各种阀控式动力元件。为了简化，在讲述过程中都没有考虑管道损失和马达的机械效率。在讲述3.4节泵控马达时，才涉及到管道沿程阻力损失和马达机械效率，因并导出了包含管道沿程阻力系数?及马达机械效率?m的(3-55)至(3-59)式，利用(3-55)至(3-59)式，就可以很方便地分析沿程阻力及机械效率对泵控马达系统各种性能的影响。 1.机械效率的影响 因为只考虑机械效率?m 的影响，为了分析简便起见，设粘性摩擦系数 B=0，并设沿程阻力系数? = 0，由(3-56) ~(3-59)式，可得 K1是代表系统增益的，马达机械效率对系统增益无影响。 分析上面四式，可作如下结论。 K2代表柔度，柔度的倒数为刚度，马达机械效率?m使刚度下降。由于存在?m，马达实际所能输出的力矩减小了，也就是刚度有所下降。 ?m使液压固有频率?h下降，使阻尼系数?h增加。机械效率低的会增加能耗，多消耗能量可以增加阻尼。 2.沿程阻力的影响 如果取B =0，?m=1，即只考虑沿程阻力系数?的影响。由(3-56)~(3-59)四式，可得 如果只有主控信号xv，那么(3-13)式即成 (3-38) 如果只有干扰信号干扰信号TL，则阀控马达的柔度表达式为 (3-39) 本章介绍 P69 三通阀控制液压缸，简称三通阀控缸，也是一种很常用的控制方法，图3.8所示为零开口三通阀控缸的结构原理图。 3.3 三通阀控制液压缸 由于三通阀只有一个控制口，所以它只能用差动液压缸作执行元件。 为分析简便，仍假设阀是理想的，能源压力是恒定的。 pc Xv 图3.8 三通阀控缸的结构原理图 A QL ps ps FL xp 图3.8是以零开口三通阀为例的，其实，用正开口三通阀、单喷嘴挡板阀等其它型式的三通阀也完全一样，只是线性化流量方程的阀系数有所不同而已。 P69 在2.2.3节中已导出三通阀的流量方