交变负载中平衡回路的系统稳定性研究.pdfVIP

2010年5月 机床与液压 May2010 第38卷第9期 MACHINETOOL HYDRAUUCS Vo1．38No,9 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．09．012 交变负载中平衡回路的系统稳定性研究 张大鹏，李鄂民，邵晓寒，王中龙 (兰州A_z-大学机 电工程学院，甘肃兰州730050) 摘要：以采用平衡阀的平衡回路为例，分析在交变负载中造成液压平衡回路不稳定的原因。建立了该回路系统的数学 模型，对影响系统稳定性的因素进行了探讨。结果表明适当增加先导阀活塞与主阀活塞面积之比、适当增大回液系统的液 容、在缸底处安装缓冲装置可提高系统的稳定性。 关键词：交变负载；平衡回路；稳定性；数学模型 中图分类号：TH137．5 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2010)9—040—3 StudyonStabilityofBalanceCircuitunderAlternateLoad ZHANGDapeng，LIEmin，SHAOXiaohan，WANGZhon~ong (SchoolofMechanicalElectricalEngineering，LanzhouUniversity ofScienceandTechnology，LanzhouGansu730050，China) Abstract：Takingbalancecircuitinwhichbalancevalvewasadoptedasna example，theinstabilityreasonsofthehydraulicbal— ancecircuitunderalternateloadwerenaalyzed．Themathematicsmodelofthehydraulicbalancecircuitwasbuilt，thefactorsinfluen— cinghtesystem stabilitywerediscussed．Th eresultsshowhtatthesystem’Sstbailitycanbeincreasedthroughappropriatelyincreasing thearearatioofthepilotvalvepistonandmainvalvepiston，properlyincreasingfluidvolumeofthefluid-returnsystem，andinstalling bufferincylinderbottom． Keywords：Alternateload；Balancecircuit；Stability；Mathematicsmodel 交变负载是指在运动过程中，负载大小和方向随 越负载会造成机构的超速下降。 着运动而进行周期性的变化。由于负载的不断变化 ， 容易引起液压缸压力的变化而造成工件的超速失控。 因此，必须在液压系统中设置能产生一定背压的液压 元件，克服负载变化 的影响，以控制工件的运行速 度，这种回路称为平衡回路。 通常使用的平衡回路主要有采用顺序阀、节流阀 和平衡阀等几种平衡回路。由于前两种回路只能适用 于不变负载的情况下，对负载的变化无法 自动调整。 而平衡阀能够克服负载变化的影响，因此在变负载中 主要使用采用平衡阀的平衡回路。 笔者以采用平衡阀的平衡回路为例，从平衡回路 系统原理出发，对交变负载下平衡回路的稳定性进行 图1 交变负载机构液压控制原理图 分析，找出影响回路稳定性的因素，并提出提高平衡 在0～90。液压缸所受的负载变化为： 回路稳定性的条件。 却1(t)=ap2(t)+ t) 1 交变负载的力平衡分析及液压系统设计