油缸体

实例说明如何计算和选择比例伺服阀

发布时间:2022/7/14 14:46:24   
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在推算和筛选比例/伺服阀时,首先需求认识下列根基消息。

1.施行器范例:对称缸、差动缸或者液压马达

2.机器做战对施行器的请求

施行器的尺寸

施行器的的最大行为速率

品质/负载巨细

系统节制范例:地方节制、力节制或者速率节制

3.或者的扰动以及处事处境等

在获得上述消息以后,比例/伺服阀的推算和选型根基可按下列五步来举行。

推算施行器所需的负载压力

推算比例/伺服阀上的压降

推算所需的最大流量

推算施行器的天然频次

盘问模范筛选符合的比例/伺服阀

如今,经过一个实例来申明怎样实现上述的五步经过。

根基消息下列。

1.施行器范例:如上图所示,假使为对称缸

2.机器做战对油缸的请求(这些消息每每不是液压工程师肯定的)

油缸尺寸:D=φ63mm/d=φ45mm/H=mm

推算油缸活塞腔环形处事面积

A=3.14*(D2-d2)/4=1.53x10-3m2

负载请求的最大疏通速率:Vmax=0.2m/s

负载M=Kg,即F=0N。为了领会与推算,简化为惟有负载品质自身,无弹簧品质系统。

装配方法:油缸水准装配,伺服阀置于油缸缸体上。

底下,咱们将经过五步法的轨则来依次举行

Step1:推算施行器所需的负载压力

依据油缸的所受的负载和油缸活塞腔的环形面积,推算油缸活塞腔的负载压力:

P=F/A=0/(1.53x10-3)≈59xPa=59bar≈60bar

Step2:推算比例/伺服上的压降

当负载压降为系统压力的2/3时,伺服液压节制系统的效率最高。据此轨则,可推算得悉伺服阀总压降约为30bar。

Step3:推算施行器需求的最大流量

施行器所需的最大流量Q

Q=Vmax*A=0.2*(1.53x10-3)=3.06x10-4m3/s=18.4L/min

Step4:推算施行器的最大天然频次

咱们以为全部液压油都是也许紧缩的,其像弹簧相同处事。因而油缸也许为是液压弹簧-品质系统。等效图下列,油缸的负载倘若惟有品质部份的影响,没有斟酌机器弹簧-品质系统的存在。

液压缸就像一个线性弹簧,其总刚度K即是各腔受压液体形成的液压弹簧刚度之和。当活塞处于中位时,体积V1=V2=V/2,此时的总刚度为最小,频次最低,系统机能最差。

液压油缸固有角频次推算

式中:

K,液压弹簧刚度

m,油缸品质系统,斟酌等效值,此处为Kg

β,液压体积弹性模量,取值1.4xPa

A,油缸活塞腔有用环形效用面积,此处为1.53x10-3m2

V,油缸的总容积,V=A*H=6.12x10-4m3

液压缸天然频次推算

Step5:筛选符合的比例/伺服阀

筛选伺服阀时,咱们需求斟酌所用的伺服阀是用在甚么样的节制系统,是地方/速率节制,依旧力/压力节制?或者两者有之?

要是是地方和速率节制,咱们如许筛选伺服阀:

伺服阀规格不宜过大,现实流量越热诚额定流量越好

伺服阀的频宽应当在液压油缸天然频次的3倍以上。

尽管增加阀与油缸之间的油液聚集例如增加管路,进而抬高液压缸刚度极为频次(参考刚度推算公式来领会),如也许把比例/伺服阀集成在油缸上。

要是是力/压力节制,咱们如许筛选伺服阀:

伺服阀规格不宜过大,现实流量越热诚额定流量越好

伺服阀的频宽应当在液压油缸天然频次的3倍以上。要是频次更高,系统不变更好,更有益于做闭环节制。

对于阀与油缸之间的油液容积几多没有老成束缚。反而多一些,对节制更好。

选频次

基于上述轨则,此处筛选的伺服阀频次应当在:25*3=75Hz以上,并按25%记号斟酌(倘若也许餍足处事的大部份地域)。

选流量

依据前方的推算得悉,阀的现实负载所需流量为:18.4L/min。

推算额定流量Qn(按额定压差70bar推算)

要是压差按10bar斟酌(比例阀的话),则推算出来的额定流量Qn=10.6L/min。

筛选伺服阀型号

依据上述对于频次和额定流量的推算,咱们也许斟酌筛选的伺服阀为(可筛选不同品牌和型号的,现倘若为MOOG):D-…G…A,额定流量为40L/min的伺服阀。要是是10%的电流幅值,频次可达约Hz;要是是25%的电流幅值,频次可达约80Hz。干系的手艺参数和伯德图也许观察模范猎取,摘取部份下列。

当详细的阀选定以后,也也许反过来求经过阀的现实压差(要是盼望至油缸的流量稳固)或者现实流量(要是盼望阀的压降稳固)。这与是地方节制依旧力节制干系。

结语

伺服阀的筛选是一个均衡的经过,取决于你盼望或者现实阀大部份时候在哪个给定地域处事。因而,可备选的阀或者不只一个,需求众人从手艺与成本方面去衡量了。

上述的解析和推算也可是斟酌了伺服阀的频次和额定流量。做为系统推算和筛选来讲,这是齐全不足的。除此以外,还需斟酌品牌、阀的先河节制范例、中位机能、响适时候、障碍保障、输入记号、装配方法、处事处境、阀芯藻饰量、节制油与泄油方法、使能筛选等等一系列的题目。此处不赘述了。

学识加点料

为了推算的便利,咱们上述采取的是对称缸,要是长短对称缸,其固有频次(非品质弹簧负载时)

式中:

A1:无杆腔效用面积

n:液压缸有杆腔与无杆腔有用面积比A2/A1。当n=1,即为对称缸

接待与你相易!

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-END-

YIDENG



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