选择执行元件及其惯性负载

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：在选择执行元件时，除了考虑执行元件的规格外，还应当考虑执行元件的其他一些性能，如速度范围、低速平稳性、刚性、额定压力、效率、可靠性、寿命和价格等，以及系统对液压缸的机械刚度和最低稳定速度的要求、系统对液压马达的容积效率和最低稳定转速的要求。

1.选择执行元件时注意事项

在位置控制系统中，执行元件的规格应足够大，以保证在整个工作循环中都能拖动预期的负载。另外，执行元件的规格大些可得到较高的液压固有频率，提高系统的响应能力。但执行元件的规格不能选得过大，否则为了得到最大速度所需的流量就要过大，需要较大的伺服阀和能源装置，增大能源的功率储备，从而增大低速、空载时的功率损失。

一般来说，阀控液压缸的性能不如阀控液压马达的性能，因为液压缸中处于压缩下的油腔容积要比液压马达的大，因此液压固有频率值低，且随活塞的行程而变化，特别是在行程较大时，液压固有频率值更低，在这种情况下，即使是直线运动，也常用液压马达驱动，通过滚珠丝杠或齿轮齿条装置把旋转运动变为直线运动。

在选择执行元件时，除了考虑执行元件的规格外，还应当考虑执行元件的其他一些性能，如速度范围、低速平稳性、刚性、额定压力、效率、可靠性、寿命和价格等，以及系统对液压缸的机械刚度和最低稳定速度的要求、系统对液压马达的容积效率和最低稳定转速的要求。当系统采用了变速机构时，应把负载的质量、转动惯量、速度、位移、加速度等都折算到液压马达的输出轴上。变速机构传动比的确定原则是：在满足液压系统固有频率要求的前提下，传动比越接近1越好。

2.执行元件（含惯性负载）环节传递函数的形式

若高压腔容积为V₀，液压油有效体积弹性模数为β_e，运动部件折算质量为m，以执行元件位移X_p为输出量，进入液压缸的流量q_U为输入量，负载仅为惯性负载时的传递函数可写成：

其中，；，式中通常取ξ_h=0.1～0.2；阀的零位流量-压力系数为，其中，μ为液压油动力黏度，-ω为面积梯度，c_r为径向间隙，通常c_r=0.005mm。