匹配非對稱閥控制非對稱缸系統(tǒng)特性分析

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1、2012年5月機(jī)床與液壓Mav20l2第40卷第10期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．10DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．10．023匹配非對稱閥控制非對稱缸系統(tǒng)特性分析張尚盈(中冶南方工程技術(shù)有限公司軋機(jī)事業(yè)部，湖北武漢430223)摘要：根據(jù)閥控非對稱缸系統(tǒng)的非對稱特性，修正系統(tǒng)負(fù)載、負(fù)載壓力和負(fù)載流量的定義；探討了匹配非對稱閥控制非對稱缸系統(tǒng)的最佳負(fù)載匹配準(zhǔn)則，研究了匹配非對稱閥控制非對稱液壓缸系統(tǒng)在最小液壓剛度時的動力機(jī)構(gòu)特性，為非對稱閥控制非對稱缸系統(tǒng)

2、的進(jìn)一步研究奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：非對稱閥；非對稱缸；動、靜態(tài)特性中圖分類號：TH137文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—3881(2012)10—071—4CharacteristicAnalysisoftheMatchedAsymmetricValveControlledAsymmetricCylinderSystemZHANGShangying(WISDRIRollingMillBusinessDepartment，WuhanHubei430223，China)Abstract：Correctedsystemload，

3、loadpressureandloadflowaredefinedonthebasisofasymmetricalcharacteristicofthevalvecontrolledasysmmetriccylindersystem．Theoptimumloadmatchcriterionconcerningmatchedasymmetricvalvecotrolledasymmetriccylindersystemwasdiscussed．Powerelements’characteristicofmatchedasymme

4、tricvalvecotrolledasymmetriccylindersystemwiththeminimumhydraulicspringstifnesswasstudied．Theoreticalfoundationisestablishedforthefurtherdiscusswithrespecttoasym—metricvalvecotrolledasymmetriccylindersystem．Keywords：Asymmetricvalve；Asymmetriccylinder；Staticanddynami

5、ccharacteristics非對稱液壓缸即單出桿雙作用液壓缸，因其結(jié)構(gòu)閥控制非對稱缸系統(tǒng)最佳負(fù)載匹配準(zhǔn)則；接著列寫出尺寸緊湊、安裝使用方便和價格低廉等優(yōu)點，在諸多閥控缸系統(tǒng)動力機(jī)構(gòu)基本方程，定義系統(tǒng)在具有最小行業(yè)液壓控制系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。采用對稱伺服液壓剛度時的等效負(fù)載流量并給出簡潔熟知的閥系數(shù)閥控制非對稱液壓缸的位置伺服系統(tǒng)，在活塞桿運(yùn)動形式；然后推導(dǎo)出匹配非對稱閥控制非對稱液壓缸位方向發(fā)生改變時液壓缸兩腔會發(fā)生壓力突跳，從而易置伺服系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，最后給出結(jié)論。于導(dǎo)致兩腔超壓或氣蝕。采用匹配非對稱伺服閥控制1系統(tǒng)描

6、述非對稱液壓缸的位置伺服系統(tǒng)則可消除液壓缸兩腔的不具有彈性負(fù)載的非對稱閥控制非對稱缸位置伺壓力突跳，并能提高閥控缸系統(tǒng)的承載能力。服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。在此假設(shè)：非對稱液1980年，TacoJViersma在其教材中簡要講述壓缸兩腔面積之比為A／A=n(O

7、內(nèi)也偶有文獻(xiàn)論述非對稱閥控制非對稱液壓缸的特性，但其中對負(fù)載流量的重新定義似較牽強(qiáng)且各不相同。哈爾濱工業(yè)大學(xué)李洪人教授在2008年《機(jī)床與液壓》第三屆技術(shù)研討會上作了“非對稱閥電液伺服系統(tǒng)分析與設(shè)計”的專題報告，使得非對稱閥控制非對稱缸系統(tǒng)的理論在國內(nèi)液壓界得到進(jìn)一步普及。文中首先描述非對稱閥控制非對稱液壓缸系統(tǒng)，回顧此類系統(tǒng)的靜態(tài)特性研究成果；隨之定義非對稱液壓缸系統(tǒng)的修正負(fù)載和負(fù)載壓力并給出匹配非對稱圖1非對稱閥控制非對稱缸位置伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖收稿日期：2011—07—25作者簡介：張尚盈(1972一)，男，博士，高級工程

8、師，主要從事電液伺服系統(tǒng)、控制理論及應(yīng)用和軋機(jī)HAGC系統(tǒng)等方向的研究。E—mail：zhshangying@163．com?！?2·機(jī)床與液壓第40卷圖中：q為流入液壓缸無桿腔的流量，m／s；qKh：(1)為液壓缸有桿腔流出的流量，m／s；A．為液壓缸無桿腔的有效作用面積，