3-3-三通阀控制差动

3-3三通阀控制差动液压缸主讲人：赵呈龙本节课要点1.对上节课的要点回顾2.三通阀控制差动液压缸的原理图3.阀中涉及的基本方程（1）阀的线性化流量方程（2）活塞和负载的力平衡方程4.阀的传递函数三通阀控制差动液压缸的原理图基本结构形式一.基本方程•阀的线性化流量方程(3-71)式中——液压缸控制腔的控制压力对液压缸控制腔应用连续性方程，则得（3-72）cPLqvccQKXKP()LipsccccqQCPPdVVdpdtdtcohpVVAxpCoV——液压缸内部泄露系数；——液压缸控制腔容积;(3-73)hAcV——液压缸控制腔初始容积；——液压缸控制腔的活塞面积hpcAxVcDVV假定活塞位移很小，即，则，将式（3-72）与（3-73）合并得到pooLipshipctdxVdpQCPACPddt其增量的拉式变换式为（3-74）oLhPipccVQAsXCPsP（3-75）活塞和负载的力平衡方程为22ppchsrrppLdxdxPAPAMBKxFdtdt（3-76）——活塞杆侧的活塞面积；——活塞和负载的总质量；——活塞与负载的粘性阻尼系数；——任意外负载力。rAtMKLF其增量的拉式变换为2chtPpppLPAMsXBsXKXF（3-77）二.传递函数由基本方程（3-71）（3-75）（3-77）消去中间变量和可得和同时作用时活塞输出位移为cPLQvxLF232222222(1)()(1)qcoVLhhcPpoottcPcochhhhhhKKVXsFAAKXBVVMMKBKKVKKsssAAAAAA（3-78）式中——总流量-压力系数，cKccipKKC如前所述由于阻尼系数通常比大的多，即，则式（3-78）可简化为2hcAK2/1cchBKAcB23222(1)2(1)pcovLhhcphchhhhKKVXsFAAKXKKsKssKA（3-79）式中——液压弹簧刚度，——液压固有平率，——阻尼比，hKhh2;hhoAKV2;hhhtotKAMVM.22pctohhohtBKMVAVAM式（3-79）与式（3-23）形式相同，如果负载弹簧刚度与液压弹簧刚度之比K/Kh1,在满足这个条件时，式（3-79）可以近似的表示成221cthKMKA2222(1)2()(1)qcovLhhcpchhhhKKVXsFAAKXKKsssA（3-80）上式可改写为221(1)2(1)(1)qhovLccphrhhKAVXsFKKKKXsss（3-81）式中——总压力增益;——惯性环节转折频率，qcKKr2.crhKKA从以上分析可以看出，由式（3-78）简化成式（3-80）需要满足一下三个条件：21.1PchBKA1hKK2.223.()1cthKMKA（3-82）在负载刚度K=0时，式（3-80）可以简化为222(1)2(1)qcovLhhcphhhKKVXsFAAKXsss比较三通阀控制差动缸和四通阀控制双作用缸的传递函数表达式可以看出它们的形式是完全一样的，232222222(1)()(1)qcoVLhhcPpoottcPcochhhhhhKKVXsFAAKXBVVMMKBKKVKKsssAAAAAA232222222(1)4()(1)444qcoVLppcPpttttcPctcppppppKKVXsFAAKXBVVMMKBKKVKKsssAAAAAA（三通阀）（四通阀）但液压固有频率2;hhhtotKAMVM.22pctohhohtBKMVAVAM阻尼比24;phttAVM（三通阀）（四通阀）.pctthptptBKMVAVAM（三通阀）（四通阀）前者的固有频率降低为后者的倍1/2，如果不考虑的影响，阻尼比也降低倍。1/2PB其原因是，在三通阀控制差动液压缸中只有一个控制腔，因而只形成一个液压弹簧，而在四通阀控制双作用液压缸中有两个控制腔，因此形成二个液压弹簧，其总刚度是一个控制腔的两倍。在负载和工作行程相同的情况下，四通阀控制的液压缸，其动态响应要比三通阀控制的液压缸的动态响应好的多。