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2006年第7期液压与气动39

偏心负载对摆动气缸角加速度影响实验研究

叶骞。孟国香，谢文华

EffectonAngularAccelerationofRotaryCylinderDuetoEccentricLoad

YEOian，MENGGuo-xiang，XIEWen—hua

(上海交通大学机动学院机电控制研究所SMC气动中心，上海200030)

摘要：为了研究偏心负载对垂直放置的摆动气缸运动造成的影响，搭建了相应的摆缸速度稳定性试验

台，并在供气压力及转动惯量保持不变的条件下对不同偏心负载扭矩作用下的摆动气缸动特性进行了实验

研究。实验结果表明，偏心负载对摆动气缸的角加速度曲线有很大的影响，随偏心负载扭矩增加，其角加速

度曲线呈双驼峰形状，且第二峰值与第一峰值的差异变大。

关键词：摆动气缸；偏心负载；动特性

中图分类号：TH138文献标识码：B文章编号：1000—4858f2006)07—0039—02

0前言

垂直放置的摆动气缸在偏心负载的作用下其动特

性会发生变化，具体表现为行程末端加速度峰值远大

于无偏心负载时的加速度峰值，这种现象的出现使得

摆缸轴上承受的惯性能量成倍增加，长时间重载或过

载会造成轴断裂等故障，严重影响摆缸的正常使用，直

接影响工作元件如机器人的手臂动作的准确性。因此

有必要对该现象进行实验研究，确定给定偏心负载扭

图1摆动气缸测试试验台原理图

矩作用对摆动气缸动特性的影响程度，从而为进一步

有偏心负载，另一端接有角位移传感器，用来测量摆动

采用适当措施减小或消除偏心负载对摆动气缸动特性

气缸的转动角度；压力传感器分别接在摆缸的两腔，用

影响的研究工作提供思路。

来测量摆动气缸两腔的瞬时压力；电磁换向阀的入口

l实验方案

与气源相连，出口与摆动气缸两腔相连，用来控制摆动

如图1所示为摆缸测试试验台原理图。

摆动气缸速度稳定性测试试验台主要由气源，二

收稿日期：2006—03—20

位五通电磁换向阀，摆动气缸，角度传感器，压力传感作者简介：叶骞(1973一)，男，黑龙江哈尔滨人，讲师，博士，

器及偏心负载惯量盘构成。摆动气缸输出轴上一端装主要研究方向为气压传动与控制方面的研究。

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图3b～3d是柔性体其他3个单元m2、m3和m44结论

的传递率对比。图中曲线1是无隔振传递率，曲线2本文研究了单轴柔性体主动隔振问题。理论分析

是被动隔振传递率，曲线3是主动隔振传递率。可看和算例演示表明以接口单元的传递率可以作为设计和

出被动隔振在高频衰减振动，但在低频引入了额外的考核单轴柔性体隔振系统的指标。

谐振。主动隔振则消除了该谐振，并进一步减小了振

动传递。参考文献：

尽管在的主动隔振传递率上有接近于1或略[1]丁文镜．减振理论[M]．北京：清华大学出版社，1988．

高于1的点存在，它不影响对隔振系统的评价——使[2]刘丽坤．八作动器隔振平台及整星隔振研究[D]．哈尔

用隔振系统后，柔性体的各单元传递率都减小了很多。滨：哈尔滨工业大学，2005．