蓄能器参数对液压系统动态特性影响
出处:论文网
时间:2007-01-10
(4)
式中 mA—蓄能器管路中油液质量 m1和蓄能器内油液质量m2的等效质量,
,其中a为管路通流面积
A—蓄能器中浦液的截面积
Rf—管路液阻,,其中μ—油液动力粘度
L—管路长度
d—管道内径
将(1)(2)(3)(4)四式联立,整理后解得:
(5)
将(5)式写成无量纲传递函数为[2]:
(6)
式中
—振荡环节的固有频率
—微分环节的阻尼比
——振荡环节的阻尼比
由式(6)看出,该回路是由一个放大环节,一个振荡环节和一个二阶微分环节组成,将式中的S以代替,则得出回路的频率特性为:
(7)
由此可得对数幅频特性曲线如图2所示。
图2 蓄能器波特图
图2中曲线1为放大环节的曲线,为一根水平直线,曲线2为振荡环节的曲线,其斜率为-4 dB/dec,曲线3为二阶微分环节曲线,其斜率为+4dB/dec,曲线4为前三条曲线叠加后形成的曲线。从图中可以看出,曲线2和3的转角频率相同,均为,由于, 因此,在频率时,叠加曲线出现了最小值,这就意味着此时回路吸收脉动的效果最好。
由得
(8)
当时,,将,
,代入(8)式中得:
四、蓄能器参数选择
综上所述,蓄能器前管路的液阻Rf越小,则压力脉动的幅值就越小,蓄能器回路吸收压力脉动的效果就越好。因此,在泵的脉动频率ω已知情况下,就应该合理选择V0,将mA和A代入中,使,且使尽可能小,才能使回路得到吸收脉动最好的效果。
重新选择蓄能器结构参数Vo和A,井尽可能地减小管长L,使蓄能器尽可能地靠近液压泵出口(也可以将管径d增大,但往往受条件限制,管径也不可能做得太大)。实践证明,系统的压力脉动明显降低。
此例说明,在设计吸收压力脉动的蓄能器回路时,需针对具体的回路进行静态和动态特性分析,为回路设计找出理论依据,从而合理地进行结构设计,这样才能使回路获得比较好的吸收脉动的效果。
参考文献
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[2] 左健民.机电控制工程基础[M].北京:机械工业出版社.2002.
[3] 王琳.蓄能器基本参数确定及其特性对液压系统的影响. [J].咸阳:陶瓷.2005,5.40_43
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