分析无卡轴旋切机液压系统的设计与控制系统稳定性验证

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1、2011年10月机床与液压0ct．20ll第39卷第20期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．39No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．20．024无卡轴旋切机液压系统的设计与控制系统稳定性验证鲁霞，胡国清(1．广州城市职业学院，广东广州510405；2．厦门大学，福建厦门361005)摘要：分析无卡轴旋切机的工作原理，推导了旋切过程中刀刃进给速度与圆木直径的数学模型，并推导出液压系统流量计算公式，。从而得出旋切过程中液压缸的流量必须随刀刃进给速度按一定规律变化，以

2、保证旋切机正常工作的结论。根据变速进给模型，设计了无卡轴旋切机的液压系统；建立了闭环控制系统的数学模型，并验证了控制系统的稳定性。使用新型液压系统后，无卡轴旋切机的寿命提高，系统的能耗降低、噪声减小，且易操作。关键词：无卡轴旋切机；数学模型；液压系统；流量控制；控制系统中图分类号：TD602文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)20—065—4HydraulicSystemDesignandStabilityValidationofLog-coreVeneerLatheLUXia，HUGuoqing(1．

3、GuangzhouCityPolytechnic，GuangzhouGuangdong510405，China；．2．XiamenUniversity，XiamenFujian361005，China)Abstract：Workingprincipleoflog—coreveneerlathewasanalyzedindetail．Themathematicalmodelbetweenthetoolfeedingspeedandthediameterofthelogcorewasestablishedandtheform

4、ulaofhydrauliccylinderflowwasdeduced．Fromthese，aconclu—sionthattheflowofhydrauliccylindermustbechangedwiththefeedingspeedaccordingtoacertainrulecanbegained，whichcanbeusedtomakethelatheworkwel1．Bythevariable—speedfeedingmodel，thehydraulicsystemwasdesigned．Themathe

5、maticalmodeloftheclosedloopcontrolsystemwasestablishedanditsstabilitywasverified．Usingthenewhydraulicsystem，thelifetimeofthelog—coreveneerlatheislonger，theenergyconsumptionisreduced，thenoisesarelower，andtheoperationismoreeasy．Keywords：Log—coreveneerlathe；Mathemat

6、icalmodel；Hydraulicsystem；Flowcontrol；Controlsystem驱动辊10引言¨．旋切机是将圆木旋切成单板或薄木的木工机械设备，用于胶合板生产和人造板的表面装饰。目前，驱动刀具进给主要有两种方法：(1)采用调速电机通过丝杆驱动；(2)采用液压驱动。无卡轴旋切机采用调速电机通过丝杆驱动，工作精度较差，寿命低，噪声大。用液压缸驱动代替丝杆驱动，提高了无卡轴旋切机的寿命，降低了系统的能耗，噪声小，改善了工人的工作环境，便于实现系统的自动化控制。所图1旋切机旋切系统简图以，需要推出一种高性能

7、、易操作的无卡轴旋切机的假设驱动辊与圆木间无相对滑动，而驱动辊1、液压系统，以满足用户的迫切需要。2固定不动，则在旋切过程中，圆木一方面绕其中心1旋切机数学模型建立旋转，另一方面在驱动辊3的作用下又向驱动辊1、对于驱动辊1、2、3，d均为直径(rn)，r为半2作中心平面移动。圆木与驱动辊表面线速度相同，径(in)，n。为转速(r／min)；Z为旋切单板的厚度即：(in)；a为驱动辊1、2问的中心距(in)；为刀刃进D×n=d×0给速度(m／s)。如图1所示。在旋切过程中，在驱动辊转速不变的情况下，收稿日期：2010—10

8、—19作者简介：鲁霞(198O一)，女，讲师，硕士，主要从事机电一体化方面的科研和教学工作。E—mail：lx—youyou@126．com。·66·机床与液压第39卷圆木的转速n随圆木直径的不断减小而增大。旋切圆木时，旋切刀刃在驱动辊1、2的对称中心面上，圆木旋切刀刃的水平坐标为：D=+√(+手)一(号)即：：+÷