更新時(shí)間:2020-12-01
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功率放大器:
逐漸增大輸入信號(hào),使閥芯開始移動(dòng),但由于閥口遮蓋量過(guò)大,閥出口并無(wú)流量輸出,只有當(dāng)閥口開度約為大開度的25%時(shí),閥出口才有流量輸出。
當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到或超過(guò)大輸入信號(hào)的25%時(shí),閥出口才有流量輸出,其大小取決于閥的開度。
當(dāng)無(wú)控制信號(hào)時(shí),過(guò)大的閥口遮蓋量會(huì)使泄漏減少,但從控制角度來(lái)說(shuō),并不希望有太大的死區(qū)。
死區(qū)補(bǔ)償
不過(guò),通過(guò)調(diào)整功率放大器上的死區(qū)補(bǔ)償電位計(jì),可以減小死區(qū)。
首先將輸入信號(hào)的1% ( 0.1V )定為死區(qū),并保持之。
不過(guò),當(dāng)輸入信號(hào)超過(guò)這個(gè)閥值時(shí)功率放大器輸出就會(huì)跳過(guò)該閥值,以將閥芯移動(dòng)至死區(qū)邊緣。此時(shí)將產(chǎn)生與輸入信號(hào)0.1-0.2 V相對(duì)應(yīng)的流量,然后,閥口將隨著輸入信號(hào)的增加而逐漸開啟。然而,當(dāng)輸入信號(hào)約為7.5V時(shí),閥口開度將大。實(shí)際上,從閥芯開始移動(dòng)至停止,死區(qū)也在移動(dòng)。
增益調(diào)整
通過(guò)調(diào)整增益電位計(jì),以降低功率放大器增益,可以校正這種情況。增益減小意味著需要較高的輸入信號(hào),才能產(chǎn)生一定輸出??梢赃@樣設(shè)定增益,即當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到大時(shí),閥口開度也應(yīng)大。
如果將死區(qū)補(bǔ)償設(shè)定太低,那么,在閥芯開始移動(dòng)時(shí)就會(huì)有較大的死區(qū)區(qū)間。
但是,如果將死區(qū)補(bǔ)償設(shè)定太高,那么,當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到0.1V - 0.2V的國(guó)值時(shí),閥芯移動(dòng)就將跨過(guò)死區(qū),這表明比例閥很難控制小流量。
如果將增益設(shè)定太低,當(dāng)輸入信號(hào)大時(shí),比例閥開度并不是大(注意:在有些情況下,為限制比例閥的大流量,可將增益設(shè)定低一-些)
如果增益設(shè)定太高,那么,在輸入信號(hào)達(dá)到大值之前,比例閥開口就已經(jīng)達(dá)到大了。
第三個(gè)調(diào)整功能用于確定當(dāng)輸入信號(hào)變化時(shí),功率放大器輸出的變化快慢程度。這也稱之為斜坡調(diào)整。當(dāng)未選擇斜坡功能時(shí),關(guān)閉或?qū)?/span>
通輸入信號(hào)將產(chǎn)生輸入信號(hào)或相應(yīng)的輸出信號(hào)突然變化。如果系統(tǒng)中慣性負(fù)載突然啟停,這就會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。然而,當(dāng)選擇斜坡功能時(shí),功率放大器輸出就以. 定速度變化(增加及降低)。
一般來(lái)說(shuō),為了使比例閥開口達(dá)到大,可將大斜坡時(shí)間設(shè)定為5s。
功率放大器前面板上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)地簡(jiǎn)化了設(shè)定過(guò)程。,一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)用于指示輸入到功率放大器的輸入信號(hào),即由死區(qū)、增益和斜坡調(diào)整約束的輸入信號(hào)。第二個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)用于指示閥芯位移(帶反饋的比例
閥)或?qū)o(wú)反饋比例閥用來(lái)指示輸出電流(轉(zhuǎn)換為定電壓)。
液壓比例控制系統(tǒng)
以比例控制元件完成動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)方向控制,分為比例壓力閥、比例流量閥、比例方向閥及比例方向流量閥,可為模擬量輸入或數(shù)字量輸入,視是否帶反饋分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制,一般獲得頻率不是很高(10HZ)以內(nèi),高頻響閥可實(shí)現(xiàn)較高頻率。
若精度要求不高可考慮使用電液比例控制系統(tǒng),一般電液比例控制系統(tǒng)可達(dá)至以下精度
位置精度- 3 mm
速度精度帶壓力補(bǔ)償器- 3%
加減速斜坡時(shí)間-0.5秒
壓力帶位移傳感器的產(chǎn)品-比例壓力閥設(shè)定的0.3% (如壓力設(shè)定為200bar,精度可達(dá)0.6bar)
一般的多驅(qū)動(dòng)器液壓系統(tǒng)皆要求流量及壓力控制,提供比例壓力及流量控制系統(tǒng)
開環(huán)式比例壓力及流量控制可用于定量泵及變量泵系統(tǒng)。
速度和流量比例控制的分別是:
流量控制只控制供油量,并不控制驅(qū)動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)方向;
若系統(tǒng)負(fù)載及變速要求高,則要使用速度控制系統(tǒng)。
速度比例控制多用于自動(dòng)化控制、注塑機(jī)、壓力機(jī)等
使用閉環(huán)的主要原因:
保持設(shè)定值不受外來(lái)干擾所影響
→在不同的工作壓力下保持穩(wěn)定的速度
→在不同的輸出力下保證相同位置
→在帶偏載的情況下作同步移動(dòng)
提高精度要求
→位置誤差低于1 mm
→壓力誤差低于1 ba
→需要控制加減速度
高動(dòng)態(tài)要求的系統(tǒng)
→模擬應(yīng)用
→測(cè)驗(yàn)應(yīng)用
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液壓傳動(dòng)基本原理
從原理上來(lái)說(shuō),液壓傳動(dòng)所基于的基本的原理就是帕斯卡原理,就是說(shuō),液體各處的壓強(qiáng)是一致的,這樣,在平衡的系統(tǒng)中,比較小的活塞上面施加的壓力比較小,而大的活塞上施加的壓力也比較大,這樣能夠保持液體的靜止。所以通過(guò)液體的傳遞,可以得到不同端上的不同的壓力,這樣就可以達(dá)到一個(gè)變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個(gè)原理來(lái)達(dá)到力的傳遞。液壓傳動(dòng)中所需要的元件主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動(dòng)力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力的部件,主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來(lái)工作,所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是常見的一-種液壓泵,它通過(guò)兩個(gè)嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使得液體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵,在選擇液壓泵的時(shí)候主要需要注意的問(wèn)題包括消耗的能量、效率、降低噪音。液壓執(zhí)行元件是用來(lái)執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置,主要包括液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)是與液壓泵做相反的工作的裝置,也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機(jī)械能,從而對(duì)外做功。液壓控制元件用來(lái)控制液體流動(dòng)的方向、壓力的高低以及對(duì)流量的大小進(jìn)行預(yù)期的控制,以滿足特定的工作要求。正是因?yàn)橐簤嚎刂圃骷撵`活性,使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動(dòng)。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機(jī)械操縱法、電動(dòng)操縱閥等。除了上述的元件以外,液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過(guò)濾器.蓄能器和密封裝置。通過(guò)以上的各個(gè)器件,我們就能夠建設(shè)出一個(gè)液壓回路。所謂液壓回路就是通過(guò)各種液壓器件構(gòu)成的相應(yīng)的控制回路。根據(jù)不同的控制目標(biāo),我們能夠設(shè)計(jì)不同的回路,比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。根據(jù)液壓傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析,然后擬定系統(tǒng)的原理圖,其中這個(gè)原理圖是用液壓機(jī)械符號(hào)來(lái)表示的。
之后通過(guò)計(jì)算選擇液壓器件,進(jìn)而再完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。這個(gè)過(guò)程中,原理圖的繪制是關(guān)鍵的。它決定了一個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)劣。液壓傳動(dòng)的應(yīng)用性是很強(qiáng)的,比如裝卸堆碼機(jī)液壓系統(tǒng),它作為一種倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械,在現(xiàn)代化的倉(cāng)庫(kù)里利用它實(shí)現(xiàn)紡織品包、油桶、木桶等貨物的裝卸機(jī)械化工作。也可以應(yīng)用在萬(wàn)能外圓磨床液壓系統(tǒng)等生產(chǎn)實(shí)踐中。這些系統(tǒng)的特點(diǎn)是功率比較大,生產(chǎn)的效率比較高,平穩(wěn)性比較好。
對(duì)液壓油性能的要求
在液壓傳動(dòng)中,液壓油既是傳遞動(dòng)力的介質(zhì),又是潤(rùn)滑劑,在部分元件中又起密封作用,系統(tǒng)中的熱量也是通過(guò)油液擴(kuò)散出去的,因此又起到散熱作用。因此,為保證液壓系統(tǒng)可靠、有效、經(jīng)濟(jì)地工作,液壓油必須保證以下幾點(diǎn)要求:1)適當(dāng)?shù)恼扯?。粘度是表示油液流?dòng)時(shí)分子間磨擦阻力的大小。粘度過(guò)大時(shí)油液流動(dòng)時(shí)阻力大,能量損失大,系統(tǒng)效率降低。此外,主機(jī)空載損失加大,溫升快且工作溫度高,在主泵吸油端易出現(xiàn)“空穴”現(xiàn)象。粘度過(guò)小時(shí)則不能保證液壓元件良好的潤(rùn)滑條件,加劇元件的磨損,泄漏增加,液壓系統(tǒng)效率也要降低。2)良好的粘溫特性。粘溫特性是指油液粘度升降隨溫度而變化的程度,通常用粘度指數(shù)表示。粘度指數(shù)越大,液壓系統(tǒng)工作中油液粘度隨溫度升高下降越小,從而使液壓系統(tǒng)的內(nèi)漏不致過(guò)大。粘度指數(shù)一般不得低于90。3)良好的抗磨性及潤(rùn)滑性。目的是為了降低機(jī)械磨擦,保證在不同的壓力、速度和溫度等條件下都有足夠的油膜強(qiáng)度。4)較高的化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性能,不易氧化和變質(zhì)。實(shí)踐證明,油溫每升高10℃,其化學(xué)反應(yīng)速度提高約一倍??寡趸捕ㄐ院玫囊簤河烷L(zhǎng)時(shí)間使用不易發(fā)生氧化變質(zhì),可以保證液壓油的正常循環(huán)。5)質(zhì)量應(yīng)純凈,應(yīng)盡量減少機(jī)械雜質(zhì)、水分和灰塵等的含量。6)對(duì)密封件的影響要小。7)抗乳化性要好,不易引起泡沫??谷榛允侵赣鸵褐谢烊肓怂⒔?jīng)攪動(dòng)后不成為乳化液、水從其中分離出來(lái)的能力??古菽允侵赣鸵褐谢烊肟諝獠⒔?jīng)攪動(dòng)后不生成乳狀液、氣泡從油中分離出來(lái)的能力?;烊胨蚩諝夂蠼档土艘簤河偷娜莘e模數(shù),可壓縮性增大,液壓元件動(dòng)作遲緩,并易產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)。8)防銹性能好。液壓油覆蓋在零件表面,避免其被氧化銹蝕。9)抗剪力安定性好。為改善油液的粘度指數(shù),油液中往往加入聚甲基丙烯酯,聚異丁烯等高分子聚合物,這些物質(zhì)分子鏈較長(zhǎng),油液流經(jīng)液壓元件的狹縫時(shí)受到很大的剪切作用,往往會(huì)使分子斷鏈,油液粘溫特性下降。10)燃點(diǎn)、閃點(diǎn)應(yīng)滿足環(huán)境溫度,揮發(fā)性要小,以確保液壓油使用安全。
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