图2-1 液压系统原理图
1-对称伺服液压缸 2-电液伺服阀 3-溢流阀 4-换向阀 5-驱动电机 6、7-过滤器 8-油箱 9-液压泵
2。2。2 控制系统原理
控制系统原理图如图2-2所示。参考输入(阶跃信号)进入控制器(PCI-1712)与光栅尺测量的反馈位移量进行比较,其误差经过伪微分控制算法计算后,由数模转换单元输出控制模拟信号,经功率放大器放大,输出至电液伺服阀,控制伺服阀的开口度,以控制伺服液压缸的活塞杆位移输出。数据采集模块在控制过程中可同时采集压力和流量等信号。
图1-2 控制系统原理框图
2。3系统元件的选型
依据液压系统中的执行元件液压缸的活塞直径、最大工作速度、以及有效行程为参考,计算出元件相关性能参数。根据这些基本参数,对重要元件进行选择,可为后面对系统基于AMEsim软件的仿真分析奠定参数基础。
2。3。1 液压执行元件
根据技术要求,已知液压缸活塞杆的直径为40mm,有效行程25mm,可确定液压缸的基本参数及相关参数如表2-2所示。
表2-2 液压缸的基本参数
名称(单位) 参数
液压缸活塞直径(mm) 40
液压缸活塞杆直径(mm) 28
液压缸工作腔面积(mm*2) 640
液压缸的有限行程(mm) 250
液压缸总压缩容积(cm*3)
油液动力粘度(Pa/s)
液压油密度(Kg/m*3) 870
有效体积弹性模量 (Pa)
估算质量(Kg) 10
2。3。2液压动力元件
(1)液压泵最大工作压力的确定
液压泵的最大工作压力需根据执行元件件的最高工作压力来确定,并且要具有一定的储备压力,即:
式中,表示液压泵最大工作压力,表示液压缸的最大的工作压力,取系统中供油压力的2/3,即,表示液压泵出油口到液压缸进油口的总压力损失,包含流过电液伺服阀的压降,由于伺服系统中的管路相对复杂,为使系统能够可靠的运行,取其调整压力高出系统最大的工作压力1。因此,将参数代入公式(2-1)计算可得: