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Continentalhydraulics液压泵在液压系统的工作原理

2017-10-24 点击量:

Continentalhydraulics液压泵在液压系统的工作原理

简介:Continentalhydraulics液压系统液压泵压力控制在压力机、磨削加工和测试系统中经常被用到。这些应用往往需要控制压力值的增加,这种控制的复杂度及精密度远远高于普通液压阀或压力调节器可以达到的程度。现代应用可以充分利用净力的优势。这一优势通过使用差动控制实现,即将活塞两侧的压力与分别与其对应的面积相乘获得作用力,然后用无杆腔的力减去有杆腔的力获得净力。
现在常用的闭环控制方法是通过补偿介质的粘度变化来实现对压力的精确控制。利用已经通过验证的PID算法比用带有弹簧的机械设备所能提供的有限比例调节控制要精密得多。这一特殊的性能使我们得以在控制压力的同时修正和减小超调量。
Continentalhydraulics液压系统的液压泵压力是什么?为什么它对于精确控制如此重要呢?
压力是单位面积上受到的力,即总的力比上总的受力面积。液压系统中的压力是通过对定容系统中的油液施加力或向定容系统添加油液而产生的。本文中,我们将忽略热膨胀的影响。
Continentalhydraulics液压系统液压泵运动控制器压力变化的基本公式:
这一公式告诉我们,压力随着容量及体积弹性模量β的改变而改变,而体积弹性模量β反应了液体的压缩性。比如,油的体积弹性模量大约为200,000 psi,而水的体积弹性模量则大约为312,000 psi。这就意味着如果容量减少0.1%,油压将增加200 psi而水压将增加312psi。也就是说,水比油更难压缩。下面的公式定义了时间对力及压力的影响:也就是说,假设体积和体积弹性模量为常量,在已知速度、流量和当前容量的前提下,我们就可以计算出任意时刻的力以及压力的变化率。接下来我们将就公式(2)、(3)做重点讨论。
Continentalhydraulics液压系统液压泵运动控制器公式的应用
压力可通过多种途径进行控制,常用方法是利用液压阀或者带有伺服性质阀芯的液压阀。方程2表明要想提高一定的压力,必须将液体注入腔体之中。液体添加的速率应与期望的压力升幅成正比。当压力达到理想值时,停止加注,然后系统一直保持压力恒定。实际应用中,少量泄漏总是存在,控制器必须以液体泄漏的速率向系统添加液体。因此,净流量Q始终为零并且压力变化率亦为零。若要减小压力则必须调节液压阀使液体流过阀体。当达到理想压力值时,阀体再次关闭以保持压力恒定。此处的关键是压力变化率决定于流量而非压力本身。
如果系统设计得当,可用典型的液压阀来进行压力控制。其关键在于阀体的A口和 B口之间要设有专门的缝隙或孔隙。在已知最大理想压降速率的前提下,方程2 和方程3可用来计算理想泄漏量。运动控制器必须控制阀体使其一直以等同于液体经由孔隙流失的速度向系统提供液体。如果流量过低,压力就会随着液体的流出而降低。如果流量过高,压力就会提升。该方法的优点是当系统运动时受到阻尼的作用不会产生剧烈震动。
Continentalhydraulics液压系统液压泵控制的意义
在一个液压驱动系统中,压力可能会在一毫秒内迅速增加。但是机械设备不会如此快速地进行响应。机械系统受压力支配,而非压力变化率。因此,如果压力变化率未受控制,很容易使机械设备跳变至设定值。试想你正在开车,当看到红灯时你会逐渐减速至平缓停车,而非急停。压力控制器应该完成同样的工作。
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