液压控制系统(6)

式中：C r 径向间隙

在这种情况下，cos?不是常数，而是随xv /C r的变化而变化的，如图2-13所示。

由图可知：

当xv / C r = 0时， ?＝21°。 当xv / C r 较大时， ?≈69°(接近理想情况)。 ②.滑阀工作边圆角对稳态液动力的影响：

此影响很难用理论公式计算。图2-14是稳态液动力Fs与阀开口量xv之间的实验曲线（在阀口压降一定的情况下）。

26

由图可知：

径向间隙和工作边圆角的存在都会使稳态液动力增大，特别是在小开口时影响更严重。 在零位附近的液动力刚度大约是理想滑阀的1.6～2.0倍 稳态液动力与阀开度成非线性。

这种非线性可能引起输入信号与滑阀开度间的非线性。 1)、零开口四边滑阀的稳态液动力

零开口四边滑阀在工作时，同时有两个串联窗口起作用，如图2-5 所示。 当xv>0(阀芯向下运动)时，窗口1和3起作用，其每个窗口的压降为: △p = (ps-pL) / 2

根据式(2-64) 零开口四边滑阀的稳态液动力为：

由上式可知，稳态液动力随负载压力pL的变化而变化，并且在空载时(pL=0)达到最大值，即

式中：K f0 = 0.43 ? ps

2)、正开口四边滑阀的稳态液动力

正开口四边滑阀在工作时是四个节流窗口同时起作用，如图2-10 所示。 根据式(2-64) ，其稳态液动力为：

27

由上式可知，正开口四边滑阀的稳态液动力是零开口四边滑阀稳态液动力的两倍。 ２、瞬态液动力 大小：

式中：L 阻尼长度 Bf 瞬态液动力阻尼系数

方向：与阀腔内液流加速度方向相反

①、正阻尼长度：若瞬态液动力方向与阀芯运动方向相反，此时的阻尼长度L为正，称为正阻尼长度。

② 、负阻尼长度：若瞬态液动力方向与阀芯运动方向相同，此时的阻尼长度L为负，称为负阻尼长度。 1)、零开口四边滑阀的瞬态液动力

在图2-5 中，L1是负阻尼长度，L2是正阻尼长度。根据式(2-70) ，零开口四边滑阀的瞬态液动力为：

空载(pL=0)时，Bf0=(L2-L1)Cd???ps 结论：

当L2 > L1时，Bf > 0是正阻尼。 当L2 < L1时，Bf < 0是负阻尼。

当L2 < L1时，瞬态液动力与阀芯移动方向相同，从而可能使阀工作不稳定。为避免这种情况，设计时通常取L2 ≥ L1。 2)、正开口四边滑阀的瞬态液动力

28

在图2-10中 ，L1是正阻尼长度，L2是负阻尼长度。根据式(2-70) ，正开口四边滑阀的瞬态液动力为：

3、滑阀运动时总的轴向力

滑阀运动时所受的总的轴向液动力为：

根据滑阀运动时力的平衡方程式，可得滑阀运动时所需的总驱动力为：

式中：Ft 驱动滑阀运动所需的总力；

Mv 阀芯及阀腔油液的质量；

Bv 阀芯与阀套间的粘性阻尼系数； Bf 瞬态液动力阻尼系数； Kv 对中弹簧刚度； Kf 稳态液动力刚度。

式(2-73)的稳定条件是方程各项系数均大于零,即 Mv > 0 ( Bv + Bf ) > 0 ( Kv + Kf ) > 0 五、滑阀的输出功率和效率

由于滑阀在电液伺服系统中常作为功率放大元件，因此有必要研究它的输出功率和效率。 但滑阀的效率在伺服系统中又是次要的问题。其原因：

在伺服系统中负载并非恒定，效率是随负载变化而变化的，所以无法保持效率的最高值。 伺服系统首先要满足稳定性、响应速度、精度、灵敏度和线性等要求。为了保证这些指标，往往不得不牺牲一部分效率指标。（例如采用正开口四边滑阀可以提高灵敏度，但泄漏增加，效率降低。）

1、滑阀输出功率最大时的pL值

29

下面以零开口四边滑阀为例 1)、滑阀输出功率（负载功率）：

根据上式画出零开口四边滑阀的输出功率随负载压力变化的无量纲曲线，如图2-16。

由图或式(2-75)可知：当pL=0时，NL=0； 当pL=ps时，NL=0。 2)、输出功率为最大时所对应的pL值：

将式(2-74) 对pL求导，并令其等于零，即：

则 2 ( ps - pL ) - pL = 0, 所以

结论:当负载压力pL为油源压力ps的2/3时,滑 阀的输出功率最大。 2、油源型式不同时滑阀的效率

下面讨论在滑阀输出功率最大时，两种油源型式情况下滑阀的效率。 1)、采用变量泵油源

30

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库液压控制系统(6)在线全文阅读。