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淺談伺服油缸的快速和穩(wěn)定性
更新日期：2019-02-15
伺服油缸為提高生產(chǎn)率，要求各類(lèi)機(jī)床和機(jī)械設(shè)備有較高的退刀速度，為滿(mǎn)足這一要求，數(shù)控液壓伺服油缸必須具有較高的運(yùn)行速度。根據(jù)公式n=60 f／(zm)，其中，廠為輸入脈沖頻率，可見(jiàn)其快速性與數(shù)控系統(tǒng)能提供的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率有關(guān)，與液壓泵站能提供的油液流量也有關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要計(jì)算確定。就油缸本身而言，根據(jù)公式u1—8Q-（πd2）（Vl為活塞速度；Q為液壓泵的流量；D為缸簡(jiǎn)直徑）可知快速性取決于油缸的流量，就系統(tǒng)而言還取決于伺服閥的開(kāi)啟度。即 υ=υ1Ae／r 式中，υ為活塞運(yùn)行速度；υ1為閥開(kāi)口處流速；A為閥開(kāi)口長(zhǎng)度；e為閥開(kāi)口寬度；r為活塞半徑。 以lOOmm油缸計(jì)算，若油缸運(yùn)行速度為5cm/s，伺服閥開(kāi)口處油液流速將達(dá)到694cm／s，要提高油缸運(yùn)行速度，只要增大閥的開(kāi)口寬度，實(shí)際上閥的開(kāi)口寬應(yīng)設(shè)計(jì)在一定范圍內(nèi)，以適應(yīng)快速性的要求。
υ／e為油缸的速度放大系數(shù)，以Cv表示，即Cv= υ／e。在一定的速度下，要求e越小，Cv越大；但過(guò)大，會(huì)引起油缸運(yùn)行時(shí)發(fā)生振抖、失步等不穩(wěn)定因素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，Cv取200×l/s，油缸運(yùn)行穩(wěn)定。 關(guān)于數(shù)控液壓伺服油缸的穩(wěn)定性，主要要求能準(zhǔn)確地將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^大推力的直線位移，工作平穩(wěn)，不產(chǎn)生失步、爬行和振抖等現(xiàn)象。 影響油缸穩(wěn)定性的因素大致有以下幾項(xiàng)。 ?、賱偠龋喊ㄓ透妆旧淼膭偠?、油缸與機(jī)床連接件的剛度，油缸的剛度又有輸出件的剛度（缸體、活塞桿）和輸入件的剛度（量測(cè)反饋元件的剛度），要保證足夠的剛度，就要合理選擇所用材料、尺寸和結(jié)構(gòu)。 ?、谀Σ磷枇Γ褐饕菣C(jī)床拖板的摩擦阻力，盡量減少摩擦阻力是保證油缸工作穩(wěn)定的重要方面。為此必須保持床身導(dǎo)軌的直線度和平面度，并保證拖板與導(dǎo)軌接觸良好，在導(dǎo)軌上貼塑料膜是減少摩擦阻力的有效方法。油缸內(nèi)部傳動(dòng)件的摩擦阻力也要盡可能減小，因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩較小，阻力增加將產(chǎn)生失步甚至丟步，解決的方法是提高各配合件的精度和光潔度。
υ／e為油缸的速度放大系數(shù)，以Cv表示，即Cv= υ／e。在一定的速度下，要求e越小，Cv越大；但過(guò)大，會(huì)引起油缸運(yùn)行時(shí)發(fā)生振抖、失步等不穩(wěn)定因素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，Cv取200×l/s，油缸運(yùn)行穩(wěn)定。 關(guān)于數(shù)控液壓伺服油缸的穩(wěn)定性，主要要求能準(zhǔn)確地將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^大推力的直線位移，工作平穩(wěn)，不產(chǎn)生失步、爬行和振抖等現(xiàn)象。 影響油缸穩(wěn)定性的因素大致有以下幾項(xiàng)。 ?、賱偠龋喊ㄓ透妆旧淼膭偠?、油缸與機(jī)床連接件的剛度，油缸的剛度又有輸出件的剛度（缸體、活塞桿）和輸入件的剛度（量測(cè)反饋元件的剛度），要保證足夠的剛度，就要合理選擇所用材料、尺寸和結(jié)構(gòu)。 ?、谀Σ磷枇Γ褐饕菣C(jī)床拖板的摩擦阻力，盡量減少摩擦阻力是保證油缸工作穩(wěn)定的重要方面。為此必須保持床身導(dǎo)軌的直線度和平面度，并保證拖板與導(dǎo)軌接觸良好，在導(dǎo)軌上貼塑料膜是減少摩擦阻力的有效方法。油缸內(nèi)部傳動(dòng)件的摩擦阻力也要盡可能減小，因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩較小，阻力增加將產(chǎn)生失步甚至丟步，解決的方法是提高各配合件的精度和光潔度。
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