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2015年
2015年9月 机床与液压 Sep.2015
第43卷第17期 MACHINETOOL3HYDRAULICS Vol.43No.17
DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.17.043
阀控非对称缸摩擦力对缸内压力的影响
赵洪伟,段世慧,杨胜春,滕申科
(中国飞机强度研究所,陕西西安710065)
摘要:为研究在大型飞机结构疲劳试验中缸内摩擦力对阀控非对称缸压力的影响,建立了非对称缸压力的数学模型,分析计算了阀控非对称缸换向时压力受摩擦力影响发生的变化。利用AMESim仿真软件对系统进行了仿真得到了相应的压
力变化曲线,验证了理论推导。仿真结果表明:摩擦力使得非对称缸的压力突变值增加且压力曲线出现振荡,该研究为大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸的设计提供参考。
关键词:非对称作动缸;压力突变;摩擦力;AMESim
中图分类号:TH137.51 文献标志码:A 文章编号:1001-3881(2015)17-173-3
InfluenceofFrictionForceonPressureonAsymmetricCylinderControlledbyValve
ZHAOHongwei,DUANShihui,YANGShengchun,TENGShenke(AircraftStrengthResearchInstitute,Xi’anShaanxi710065,China)
AbstractInorder to researchthe influenceoffrictionforce on pressureon asymmetriccraftstructurefatiguetestthemathiematicalmodelofpressurewasestablislied.Yhenasymmetriccylindercontrolledbyvalverevers-ingthechangevalueofpressureinfluencedbythefrictionforcewascalculatedwithianalysis.ThesystemwassimulatedbyusingtheAMEsimsimulationsoftwareto obtaincurve ofpressure changingin correspondingsoastoverifythe
resultsshowthatthepressurejumpinasymmetrical cylinderwillincrease with friction force and oscillacurve.Thisresearch will providereference to design of asymmetriccylinderused in large
Keywords:AsymmetriccylinderPressurejumpFrictionforceAMESim
〇前言
阀控缸是大型飞机结构疲劳试验中应用比较广泛的传动和动力系统。该系统包括伺服阀和作动缸,作动缸分为对称作动缸与非对称作动缸两种[1],其中,对称缸具有很好的控制特性,-一应用在局频系统中,但其加工难度大、滑动摩擦阻力较大、需要的运行空间也大,而非对称缸构造简单,制造容易、单边滑动密封的效率及可靠性高、工作空间小、承载能力大,常应用于中低频系统中[2],但是非对称缸在液
压控制系统换向时会发生压力突变,压力突变对系 图1四通阀控非对称作动缸
统的性能将造成严重的影响。另一方面非对称作动 作动缸两腔活塞有效面积比为缸活塞和缸壁间的摩擦力(包括库仑摩擦力、静摩 〃)2
擦力及黏性摩擦力)对两腔压力的变化也有着较大
的影响。文献[3]仿真分析了非对称缸内的压力 作动缸稳态时,即活塞速度为常值。缸的输出力变化并且给出了这种变化的解决办法,但是建模理 平衡方程和流量连续方程为:
论和仿真中都没有考虑摩擦力的影响。本文作者在 (2)
考虑摩擦力的情况下仿真分析了非对称缸换向时压 当!=0时有:力变化。
1 建模理论 Ui=)i= (3)
对称四通阀控非对称缸的原理如图
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