零开口四通滑阀分析

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1、上一次课知识点回顾Hydraulicsystemsinisolationservenopurpose.——AMESimmanual1§1.1.1液压控制阀结构及分类常见的液压伺服控制元件有：圆柱滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀等及其组合。圆柱滑阀2一、圆柱滑阀阀芯阀体（阀套）凸肩沉割槽棱边阀芯孔阀芯与阀体land棱边滑阀典型结构原理图沉割槽通油槽3一、圆柱滑阀的分类两凸肩四边滑阀【四通阀】三凸肩四边滑阀【四通阀】四凸肩四边滑阀【四通阀】双边滑阀【三通阀】带固定节流孔的单边滑阀【二通阀】4不同开口形式的流量特

2、性曲线▼零开口（零遮盖或零重叠）具有线性特性，应用广泛，但加工制造困难。零开口ZEROLIP零重叠5不同开口形式的流量特性曲线正开口UNDERLIP负重叠▼正开口（负遮盖或负重叠）零位压力灵敏度低，泄露量大，功率损耗大；正开口范围内，增益大。6不同开口形式的流量特性曲线负开口正重叠▼负开口（正遮盖或正重叠）有死区特性，将影响控制系统的稳态误差，应用较少。但密封性好，在比例控制系统中有应用。7§2.1.2液压控制阀定义、作用定义：液压控制阀是将输入量为机械量（位移或转角），转换为液压信号的的输出量（流量

3、、压力），并进行功率放大的元件。作用：1）机液信号转换；2）控制作用；3）功率放大。8§1.1.3液压控制阀的一般分析一般分析：关注静特性（即阀的压力—流量特性），指阀在稳态时的负载控制压力、负载控制流量和阀位移三者间的关系。静特性表示阀的工作能力和性能，对液压控制系统的静动态特性具有影响。描述方法：1）方程；2）特性曲线；3）特性参数。9§1.2四通滑阀一般分析静态特性理论分析的流程：1）分析工作原理，明确各变量间关系；2）列写各元件的动态特性方程；3）根据因果关系，推导系统特性方程；4）绘制特性曲

4、线，分析静态特性；5）工作点线性化，求取阀系数；10§1.2四通滑阀一般分析四通滑阀控制对称液压缸示意图11§1.2四通滑阀一般分析三凸肩四通四边零开口……圆柱滑阀12假设条件：1、理想滑阀#各节流边为绝对锐边，无径向间隙，无泄漏；#各节流口的流量系数相等，；#各节流口流动为紊流（重要）；#忽略阀腔内的压力损失；2、理想流体#流体不可压缩，流体密度均一；3、理想的恒压源#供油压力为常数，回油压力为零；为什么没提及教材中的节流口的匹配对称条件？13§1.2四通滑阀一般分析四通滑阀及等效液压桥路14§1.

5、2四通滑阀一般分析匹配：对称：15§1.2四通滑阀一般分析匹配对称条件得到的结论：对于匹配对称条件的四通阀：16§1.2四通滑阀一般分析匹配对称四通阀的压力-流量方程：匹配对称四通阀的供油流量方程：17§1.3零开口四通滑阀分析1、零开口特点#零遮盖；18§1.3零开口四通滑阀分析零开口四通滑阀及等效液压桥路一、零开口四通滑阀的稳态特性方程19§1.2四通滑阀一般分析20§1.3零开口四通滑阀分析？教材14页中提及“如果节流窗口为矩形”，意味着什么？其他开口形式（如圆形、开三角槽等）如何？21滑阀的面

6、积梯度及部分开口，可全周开口、开方孔、开圆孔开圆孔展开图开方孔全周开口(a)通油槽为整周开槽(b)通油槽为方孔（c）通油槽为圆孔。dvxvxvxv22x>0时x<0时§1.3零开口四通滑阀分析23§1.3零开口四通滑阀分析零开口四通滑阀的流量—压力特性方程：至此，我们掌握了滑阀理论分析的推导方法，获得了描述一个具体结构阀的特性方程。如果有多个零开口四通阀，他们之间是否存在物理本质的联系？能够给出一个普适化描述呢？无因次分析法(1-31)24§1.3零开口四通滑阀分析零开口四通滑阀稳态特性方程的无因次形

7、式：(1-33)(1-34)25QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000pL/ps-0.80.8-0.40.40.6-0.6-1.0ⅣⅡⅢⅠ零开口四通滑阀压力-流量曲线曲线是非线性的!仅仅是曲线么？26#线性控制系统的动态特性分析支配方程(偏微分方程)预定工作点线性化环节方框图传递函数时域响应特性频域特性27将流量方程(1-31)式在某一工作点(QL0、xv0、pL0)附近进行泰勒级数展开，可得在此工作点处的线性

8、化后的流量方程:(1-27)Kq——流量增益，或流量放大系数，表示负载压力pL不变时，当阀芯位移xv，有微小增量时所引起的流量增量；Kc——压力流量系数，表示阀芯位移不变时负载压力增量与负载流量增量之间的关系，也称阀刚度。§1.3零开口四通滑阀分析二、流量方程线性化28(1-35)(1-37)(1-36)§1.3零开口四通滑阀分析说明：1）线性化方程后的方程为增量方程（重要概念）；2）线性化方程的形式与预位工作点有关；3）线性化方法的小邻域近似与全域模型