液压伺服系统讲座(十五) 第五章 液压伺服系统的设计与分析(续)

5-2执行元件-负载环节的动态特性液压伺服系统中,放大器和传感器的动态,通常较伺服阀和执行元件-负载环节的高得多,可近似看作比例环节;伺服阀的传递函数可查阅样本或由其试验数据来确定;需要详细讨论的是执行元件-负载环节的传递函数。执行元件有油缸和油马达二种,它们可由伺服阀,也可由变量泵来控制,因此有阀控缸,阀控马达和泵控马达三种组合方式。阀控缸中常用的是四通(四边)滑阀-双作用缸,三通(双边)阀-差动缸二种。下面就来确定这些组合方式在不同负载条件下的传递函数,并讨论诸参数对系统性能的影响。     

大型油压机柱塞缸工艺设计

柱塞缸是大型油压机的主要载荷部件和执行元件,外形尺寸大,精度要求高.传统的工艺方法为毛坯实芯整体锻造,然后挖空再加工,综合费用高.本文介绍了一种新型的工艺设计方案,采用分体结构并利用窄间隙埋弧自动焊方式,彻底改变了常规加工方式带来的不足.     

径向锻造油压机电液伺服控制系统建模与仿真

分析了径向锻造油压机主缸运动电液伺服控制原理;在建立电液伺服系统各元件、子系统数学模型的基础上,借助AMESim软件搭建了电液伺服系统的仿真模型;研究了反馈方式、回程压力、建压时间和加载频次对主缸运动精确性和快速性的影响。研究结果表明:与主缸位置反馈相比,伺服缸位置反馈时系统运行更加平稳;为保证系统的响应速度和主缸对伺服缸的跟随性,合理的回程压力为3~12 MPa;为保证系统的快速性、精确性及系统的经济性,尽量减少建压时间;主缸供液高压油液体积50000 mL时,伺服缸时间滞后0. 03 s,主缸对伺服缸跟随滞后0. 01 s;系统流量确定时,锻造频次增加使得锻造行程减小,控制精度降低,系统响应滞后。     

液压阀门的智能控制

传统的液压阀门在控制中反应迟钝,不能满足快速的智能控制与自动调节的要求.基于传统的液压阀门,利用MSC 51单片机作为主控制器,用数字阀控制摆动缸来驱动阀门的开合,采用差压传感器和角位移传感器作为反馈元件对液压阀门的智能控制进行了改进,使阀门控制达到智能化、数字化、集成化.     

柱塞缸电液伺服系统性能分析与控制策略研究

以30MVA钛渣电弧炉电极控制系统的液压动力元件柱塞缸为例,给出其位移、速度及力与控制信号之间的关系,并分析柱塞缸伺服系统的动特性。采用基于状态变量的模型参考自适应控制方法并利用Lyapunov稳定性理论寻求自适应律,使系统状态收敛,改善了系统控制特性,并获得了较好的控制效果。     

气液联动缸的运动分析

本文通过阻尼缸的运动分析,对气液联动缸为什么能起到稳速作用,怎样来标志气液联动缸的稳定性指标,以及设计时应根据哪些要求来计算气缸直径等问题,笔者根据一些初步的实践,对这些问题作了一些探讨。图5幅.馆藏号：     

小型缸的气-液串联复合驱动系统的动态仿真

介绍了一种气-液串联复合驱动系统,系统利用气体的小孔节流阀产生壅塞流原理,即以气体经节流阀小孔排气的质量流量恒定为基础,结合小型单作用滑动缸的弹簧的阻尼特性,建立滑动缸位移、速度的动态方程,动态方程的自变量不是压力而是时间,是以时间量来控制滑动缸位移的复合驱动系统,其控制方式简单,成本低廉.     

阀控非对称缸摩擦力分析与补偿研究

以电液伺服系统的常用执行机构--阀控非对称缸为研究对象,通过试验测得摩擦力数据,设计摩擦力在线观测器,基于结构不变性原理提出系统摩擦力的动态补偿方法,进行控制策略的研究.试验结果表明:与PID控制相比,采用摩擦力补偿策略提高了液压缸位置控制.     

一种低压大流量的高效节能快速顶升自吸液压装置

橡胶硫化机、木材热压机等诸多以柱塞缸为执行元件的液压系统,大多具有低压大流量快速进给,闭合后低压卸荷,高压增压,回程靠自重下落等特点。现在各生产厂所配的液压系统大多是低压快速进给时采用多台低压大流量泵供油,闭合升压时或使其停机或卸荷,高压泵继续加压。回程时则靠高压泵将液控单向阀打开使其回落。其典型的液压回路如图1所示。     

冲孔压弯自动送料装置

一、原理: 冲孔压弯自动装置采用了简单的射流技术,用射流元件控制气缸完成它的送料动作。把这套装置安装在模具上,把料自下而上放在料斗里,放满为止,打开气源,当冲床滑动块上升碰上限气行程开关,双稳元件进行切换,控制双相放大器,使气缸活塞向前运动,带动推料块,把料推到模具里,冲压滑块下降碰下限行程开关,双稳元件再一次进行切换控     

采煤机滚筒输出轴的失效分析

本文对采煤机滚筒输出轴零件的断裂失效进行检验分析,总结出采煤机滚筒输出轴断裂失效的机理和断裂失效的原因。     

用于锻造工艺课程实验的气锤的研制

基于冲击气缸研制了用于锻造工艺课程实验的气锤。依据铅试样镦粗变形功和冲击气缸的最大冲击功,选择了冲击气缸的缸筒内径和活塞行程。根据冲击气缸的工作原理,设计了冲击气缸的控制电路,选用了电器元件和气路控制元件,设计制造了冲击气缸的支架与砧座。当气压达到0.7MP a时,按下开关经延时后,锤头高速向下运动。     

关于高质量汽缸体铸造工艺问题的探讨

介绍了现代汽车发动机对汽缸体铸件的技术要求和铸造工艺难点,从铸造工艺设计、铁液成分控制、铸件冷却时间、铁液的孕育等方面对高质量汽缸体铸造工艺问题进行了讨论。最后对缸体铸造技术的发展提出了看法。     

一种专用多轴钻床的设计与制造

介绍了某专用多轴钻床的用途、结构特点及原理等。其进给部分采用数控系统,工件用夹具定位,手动上、下料,气缸自动夹紧。该钻床结构简单、操作方便可靠、加工效率高、成本低。     

混凝土搅拌主机缸体焊接变形的分析及控制

双卧轴混凝土搅拌主机缸体在焊接过程中产生较大的变形,很难保证端板的平面度,在使用过程中容易产生砂石卡阻,致使搅拌负荷加大.本文通过分析缸体的结构特点及焊接变形原因,优化焊接工艺及采取有效焊接变形控制措施来进行缸体的焊接.实践证明:缸体的焊接变形得到了有效控制,端板的平面度控制在1.5 mm之内,满足了混凝土搅拌主机的使用要求.     

气动高精度压力控制系统的建模及特性分析

为实现气缸容腔的高精度压力控制,设计一种采用比例压力阀控制、缓冲储气罐和无摩擦气缸串联的双闭环高精度压力控制系统.建立了该类系统完整的数学模型,模型包含阀口流动的非线性、储气罐和气缸内的压力动态、比例阀的动力学、储气罐和气缸连接管路的模型和基于实验数据的气体泄漏模型.仿真分析了气源压力、气源温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键参数对系统动态性能和控制性能的影响,为压力控制系统各参数的选择和控制器的设计提供理论依据.     

基于PLC的全自动轴加工组合机床

文章在分析轴类零件传统加工工艺的基础上,推出了一种基于PLC控制的轴加工组合机床,阐述了其机械结构与控制系统,该机床将铣削动力头、钻削动力头和刷油器对称直线布置,采用气缸实现工件的装卸与各工位的往复循环,该组合机床各功能部件对称直线布置的这一结构特点,为其结构的简化与功能的柔性化奠定了良好的基础,是一款加工轴类及箱体类工件的经济实用型专用设备.     

摆动油缸驱动式托盘交换机构设计

以卧式加工中心为母机，设计630 mm托盘交换机构。详细阐述了托盘交换机构的结构，包括安装底座、支撑腔体、上底座、齿轮中心轴、交换臂、液压缸体、液压活塞、花键轴等。摆动油缸驱动式托盘交换机构以液压为驱动力，实现交换机构升降旋转。采用活塞结构与轴承、摆动油缸相结合的结构方式，完成升降与旋转，升降过程由活塞结构完成，旋转过程由摆动油缸完成，具有安装简单、高稳定性、高效率等优点。     

薄壁大直径筒体组装焊接工艺

针对某空气冷凝器中的薄壁大直径筒体,根据其结构特点及制造精度要求,将整个筒体的制作分成长筒体、弯头及椭圆筒节三大部件,然后整体组装成型;每个部件的制作根据其特点针对下料、卷圆、组对、焊接等各个流程环节制定工艺方案,设计有效的工装及防变形控制措施,保证筒体的制作精度要求;筒体直径大及长度较长,焊接工作量大,所有筒体的纵、环缝采用埋弧焊不清根焊接工艺,取消碳弧气刨清根及砂轮打磨工序,在改善车间作业环境的同时缩短了整个焊接周期,提高了生产效率,保证了生产计划要求;采用的工艺方案及工装能为此类型的产品工艺设计提供参考。     

矿用液压缸动载特性的仿真及试验研究

基于AMESim仿真计算,综合软件中机械元件库、液压元件库及液阻库,建立了矿用液压缸动载加载系统的仿真模型,对动载条件下液压缸无杆腔的压力特性进行模拟分析,进行了液压缸动载过载的现场测试试验并同步监测无杆腔压力波动,仿真计算数据在一定误差范围内与试验数据吻合,验证了文中仿真模型搭建及参数设定的准确性。在此基础上通过修改仿真模型的技术参数,对矿用液压缸在不同工况条件下的动态特性进行仿真计算,对比不同工况下的液压缸无杆腔压力-时间曲线,得出结论:增大液压缸初撑压力以及无杆腔容积有利于增强液压缸的抗冲击能力;动载过载条件下安全阀超调量达到36%,1.2 s后完全泄压;液压缸动载过载冲击试验台蓄能器对液压缸压力特性的影响表现在随着蓄能器容积的增大,初期无杆腔压力峰值明显增大,后增强趋势逐渐放缓,蓄能器容积达到300 L后影响强度基本为0。