电液伺服试验机液压伺服系统的优化设计.pdfVIP

电液伺服试验机液压伺服系统的优化设计 程永全 赵建玉 【并■试盘^匪霄曩鸯司，夭牵大学在职研览生t蒋宙墨∞笠) (山东毫时牛魔：蛴南2，00蕾} 提要：本文针对液压伺艉系统能t利用较j匠昀特点，通过对伺厦问、作动墨、液压潭和蓄能嚣等系统元 件的理论分析，对试驻机的渡压动力系统连{亍丁优化设计，具有较高的工程实际应用价擅。 关t词：伺服阀：作动器：液压源；蓄能器：优化设计 一、电液伺服阀的性麓 试验机上使用的电液伺服阀性能要求比较高。既有静态和动态性能的要求，又有寿命 的要求。目前在试验机E应用较多的有力反馈喷嘴挡板式伺服阀、三级伺服阀和电反馈动 圈取滑润式电藏伺服阀。 试验机的液压系统一般采用定压定量液压源。若液压源供给系统的压力是Ps，流量为 系统所需的最大流量Qh。，由于伺服阀存在压降，系统实际压力为PL．流量是QL，对 于零开口的理想四边滑阀，假定阀口是对称的．根据流体力学可知： QL=K。X．、匮=KtX，{霉。二瓦 式中：Kl——与阀口过流面积周长有关的系数； )0——阀芯偏离中间位置的位移量： P。一…阀口压降； P。…一伺服阀的供油压力： PL一——负载压力： 公式(1)是电液伺服阀的负载流量特性．是一抛物线，称为电滚伺服阀的负载流量 特性曲线，如图I。 qL— qLm —＼ — O Ps PL 图1伺膈稠负载智ic宣曲缝 一76— 同样可以计算屯液伺服阀的效率玎： s—PL PIQfj＆}￡tX，tP ＆tPs—PL (2) l 疗=——三=L=——————』——三==一=—二二—‘；=÷ Ps^3Ps PsQL—PsKtX．tPs 当毒；o时，7有最旭可以推出足=詈B时，节有最大值a 即‰=÷ =O384 可见液压伺服系统的效率较底，能量损失很大，因此对液压伺服系统进行优化设计具 有重要的意义。 二、试验机作动器负载特性 试验机的负载情况太体分为纯惯性负载(如振动台)和弹性负载(如疲劳试验机)。 通常试验机的伺服阀输入信号多数为正弦信号．最大振幅为‰时，作动器的位移、 速度、加速度分别为： z，=凰sm甜 v=一。国cos担对 口：一五棚2sin耐 作动器在运动中需克服的各种负载有： 惯性力： E=M=一巩L∞2咖耐 (3) 阻尼力： ‘=占V=E‰甜cos“ (4) 弹性力：Fs：KsXP=KsX。蛹础 (5) 重力： G=以g(作动罂垂直安装时) (6) 式中：良一一阻尼系数； 磁——负载的弹性系数： 托，～．负载的位移，通常试验机的机桨刚度很大，园此负载位移等于作动器 活塞的位移； m-…——活塞及负载的质量： g……重力加速度：