液压阻力桥路学(16学时).ppt

《液压阻力桥路学(16学时).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、液压阻力桥路学液压与气动技术研究所林君哲绪论在各类常规液压控制阀、比例控制阀和伺服控制阀等液压元件中，为了得到较好的控制特性，提高液压元件的技术特性，往往使用多个液阻来实现液阻控制回路。1936年，Harry.Vickers设计了先导式溢流阀，其先导回路由B型半桥组成。1958年Blackburn、李诗颖研制了电液伺服阀，这种伺服阀主阀的4个可变液阻构成全桥液压回路。1973年W.Backe出版了《液压阻力回路系统学》。在这本著作里，作者系统地分析了各种半桥液阻回路和全桥液阻回路的特性及其应用。浙江大学路甬祥、吴

2、根茂等应用液阻网络理论分析方法研制了直接检测式比例压力控制阀和其他比例控制阀，显著改善了比例控制阀的技术特性。20世纪80年代中期，吴根茂在德国Rexroth公司做研究工作时，为了寻求更好的溢流阀压力流量特性，研制了一种先导回路由3个液阻构成的新型先导式溢流阀。20世纪90年代末，胡艳平等提出π桥液阻回路，对其特性进行分析和仿真。第一章液压阻力桥路概述1.1液压传动中流量控制类型（1）调节变量泵排量优点：没有节流损失；缺点：需要较大的调节行程和力（F=100~1000N,s=10~100mm）。（2）调整液流阻力

3、优点：阀的调整行程和力较小（F=10~100N,S=0.1~1mm）；缺点：压力损失较大。传递大功率，采用调节泵排量的流量控制方式，可保持较小的功率损失；要求好的时间特性，采用改变液阻的流量控制方式，可以保证信号的快速和可靠传递。1.2结构与特性电阻网络线性关系：服从欧姆定律，线性电阻元件u=ri（1.1）非线性关系：非线性电阻元件u=f（r）i（1.2）液阻网络（1.3）静态液阻R：是液阻两端压差对流量的比值，它是液阻对稳态流体阻碍作用的一种度量。动态液阻Rd：是液阻两端压差卫校增量对流量微小增量的比值，它是液

4、阻对动态流体阻碍作用的一种度量。（1.4）（1.5）（m=0.5）静态液阻和动态液阻一般都是压差△p或qv的函数。由式（1.3）可得，静态液阻R为动态液阻Rd为（1.7）（1.6）非线性液阻的静态液阻R值和动态液阻Rd值是不同的。如，常用的薄刃型非线性液阻的压力流量特性为（1.8）静态液阻R为动态液阻Rd为（1.9）（1.10）对薄刃型非线性液阻来说，动态液阻Rd是静态液阻R的2倍。本课程除特别注明以外，所研究的液阻均为静态液阻。在液压阀的先到控制液阻网络中，有些液阻是专门为改善液压阀动态特性而设计的，故有时也称

5、为动态液阻或动态阻尼。分析这种液阻网络的动态特性时，同样应用式（1.5）定义的动态液阻概念。液阻的结构形式：（1）薄刃型（薄壁孔口），L/d≤0.5，表现为局部压力损失。（2）细长孔型，L/d≥4，表现为沿程压力损失。（3）短管型（介于薄刃型和细长孔型之间的混合型），L=（2~4）d，溢流阀中使用的圆孔型固定液阻，混合型液阻的表达公式较多，常采用与薄刃型液阻相同公式，但短管型与薄刃型的流量系数数值不同。应用特点：（1）细长孔型液阻为常值，但细长孔型液阻与粘度有关，在压差一定的情况下，流量与液体粘度成反比，不利于流

6、量的精确控制。（2）薄刃型液阻为非线性，但液体粘度对流量没有影响，故在液压元件设计中，常将液阻设计成薄刃型。（3）混合型液阻兼容细长孔和薄刃型液阻的特点，为计算简化，仍采用薄壁型液阻公式1.3液阻的串联与并联类似电路中的电阻，多个液阻也可以串联或并联使用。可以用等效液阻代替。由式（1.8）可知若过流孔为圆孔，则（1.11）（1.12）静态液阻R为或1.3.1串联液阻（1.13）（1.14）经过计算，分压公式为（1.14）（1.15）从式（1.14）和式（1.15）可知，两个液阻串联分压时，两个液阻的内孔直径相差不

7、大，否则起不到分压的作用。例如：设d1=0.5mm，d2=1.0mm，由式（1.14）和式（1.15）可得1.3.2并联液阻经过计算，分流公式为（1.16）（1.17）上述分析可知：（1）多个串联或并联的液阻，均可用一个等效液阻代替；（2）在液压元器件中，为增大液阻的孔径，采用两个液阻串联；相同孔径的液阻串联，等效液阻孔径为原来的0.84倍。1.4全桥和半桥液阻回路电桥电路是将电阻参量的变化变为电压输出的一种测量电路，在测量、滤波和温度补偿等方面广泛应用。如图1.5和图1.6所示为了便于分析液阻回路特性，将电桥的

8、概念引用到液阻回路中。1、4边滑阀控制双活塞杆液压缸，看做全桥液阻回路；2、形成4个可变液阻，R1，R2，R3，R4；3、P0为滑阀输入，P1，P2为滑阀输出；4、液阻值由阀芯的移动量y来控制，控制力可以是液压力、气压力、电磁力和机械力；5、空心箭头表示阀口的开度增大，液阻值减小。实心尖头表示阀口的开度减小，液阻值增大。1.4.1全桥液阻回路1.4.2半桥液阻回路1、锥阀