液压伺服与比例控制系统第二章

利用负载压力流量方程将其在某一特定工作点附近展成
台劳级数可得：
qL
qLA
qL xv
xv
A
qL pL
pL
A
qL
qLA
qL
qL xv
xv
A
qL pL
pL
A
（2）滑阀的特性系数
流量增益：
指负载压降一定时，阀单位输入 Kq 位移所引起的负载流量变化的大小。
qL xv
流量-压力系数：
指阀开度一定时，负载压降变化所 引起的负载流量变化大小。
Kc
qL pL
压力增益：
指qL＝0时阀单位输入位移所引起的
负载压力变化的大小。
Kp
pL xv
根据：
qL qL xv xv qL pL
所以有：
Kp
Kq Kc
负载压力流量线性化方程：
qL Kqxv KcpL
2.3 零开口四边滑阀的静态特性
一、理想零开口四边滑阀的静态特性
1、理想零开口四边滑阀的压力—流量方程
时的压力特性。
(III) 阀的压力-流量特性： 指阀芯位移一定时，负 载流量与负载压降之间 的关系。 压力—流量特性曲线族 (见图2—8)则全面描述 了阀的稳态特性。
三、阀的线性化分析和阀的系数
（1）阀的线性化分析
阀的压力-流量特性是非线性的。利用线件化理论对系
统进行动态分析时，必须将这个方程线性化。
一、作用在滑阀阀芯上的液动力
0
CdW
ps
流量-压力系数：
压力增益：
Kc0
qL pL
0
CdWxv ps
ps
0
xv 0
K p0
pc xv
0
ps xv
xv 0
2、正开口双边滑阀的零位阀系数
流量增益：
Kq0
qL xv
0
2CdW
ps
流量-压力系数：
压力增益：
Kc0
qL pc
0
2CdWU ps
ps
K p0
pc xv
0
ps U
2.6 滑阀的受力分析
2.4 正开口四边滑阀的特性
正 开 口 四 边 滑 阀 的 压 力 流 量 曲 线
2、理想正开口四边滑阀的零位阀系数
流量增益：
Kq0 2CdW ps
流量-压力系数：
压力增益：
Kc0
CdWU ps
ps
K p0
2ps U
2.5 双边滑阀的静态特性
一、零开口双边滑阀的静态特性
1、零开口双边滑阀的压力—流量方程
流量增益：
Kq0 CdW ps
流量-压力系数： Kc0 0
压力增益：
Kp0
一、实际零开口四边滑阀的静态特性
1、压力特性曲线和泄漏流量曲线
2、中位泄漏流量曲线
实际零开口四边滑阀的零位阀系数
流量-压力系数：
压力增益：
K p0
Kq0 Kc0
32Cd rc2
ps
Kc0
qcBiblioteka Baidups
rc2W 32
五、按滑阀的预 开口型式划分
正开口(负重叠)、 零开口(零重叠)和 负开口(正重叠)
2.2 滑阀静态持性的一般分析
一、滑阀压力—流量方程的一般表达式
根据桥路的压力平衡可得：
p1 + p4 = ps p2 + p3 = ps p1 - p2 = pL p3 - p4 = pL
根据桥路的流量平衡可得：
1
(
ps
pL
)
Cd
A1
1
(
ps
pL )
二、滑阀的静态特性曲线 (I) 阀的流量特性： 负载压降等于常数时， 负载流量与阀芯位移 之间的关系。
负载压降pL＝0时的
流量特性称为空载流 量特性。
(II) 阀的压力特性： 指负载流量等于常数 时，负载压降与阀芯 位移之间的关系。 通常所指的压力特性
是指负载流量qL＝0
q1 + q2 = qs q3 + q4 = qs q4 - q1 = qL q2 - q3 = qL
各桥臂的流量方程：
q1 g1 p1
q2 g2 p2
q3 g3 p3
q4 g4 p4
式中节流口液导：
gi Cd Ai
2
阀口配磨匹配条件：
则有：
g1( xv ) = g3( xv ) g2( xv ) = g4( xv ) g2( xv ) = g1( -xv ) g4( xv ) = g3( -xv )
阀芯左移：
qL Cd A1
2
( ps
pc )
CdWxv
2
(
ps
pc
)
阀芯右移：
qL Cd A2
2
pc
CdWxv
2
pc
2.5 双边滑阀的静态特性
带 差 动 液 压 缸 的 双 边 滑 阀
无因次方程：
qL xv 1 pc
qL xv pc
2、零开口双边滑阀的零位阀系数
流量增益：
Kq0
qL xv
q1 = q3 q2 = q4 p1 = p3 p2 = p4
联立解得：
p1
ps 2
pL
p2
ps
2
pL
由以上公式推得负载流量为：
qL g2
ps
2
pL
g1
ps pL 2
qL Cd A2
1
(
ps
pL
)
Cd
A1
1
(
ps
pL
)
供油流量为：
qs g2
ps pL 2
g1
ps pL 2
qs Cd A2
阀芯左移：
qL g2
ps pL 2
Cd A2
1
(
ps
pL
)
阀芯右移：
qL g1
ps pL 2
Cd A1
1
(
ps
pl
)
合并得：
qL Cd
A2
xv xv
1
(
ps
xv xv
pL )
qL CdWxv
1
(
ps
xv xv
pL )
归一化处理得：
qL xv
1 xv xv
pL
其中：
qL
qL q0m
第2章 液压放大元件
本章摘要
•圆柱滑阀结构型式、工作原理、静态特性 •喷嘴挡板阀结构型式、工作原理、静态特性 •射流管阀结构型式、工作原理、静态特性
2.1 圆柱滑阀的结构型式及分类
一、按进、出阀的通道数划分 四通阀(图2-1a、b、c、d) 三通阀(图2-1e) 二通阀(图2-1f) 二、按滑阀的工作边数划分 四边滑阀(图2-1a、b、c) 双边滑阀(图2-1d、e) 单边滑阀(图2-1f) 三、按阀套窗口的形状划分 矩形、圆形、三角形等多种 四、按阀芯的凸肩数目划分 二凸肩、三凸肩、四凸肩
2.4 正开口四边滑阀的特性
1、理想正开口四边滑阀的压力—流量方程
qL CdW (U xv )
1
(
ps
pL )
CdW
(U
xv
)
1
(
ps
pL
)
归一化方程：
qL
(1 xv ) (1 pL ) (1 xv ) (1+ pL )
CdWU ps
U
ps
U
ps
qL (1 xv ) 1 pL (1 xv ) 1 pL
q0m CdWxvm
1
ps
pL
pL ps
xv xv xvm
2、理想零开口四边滑阀的阀系数
流量增益：
Kq
qL xv
CdW
流量-压力系数：
1
(
ps
pL )
Kc
qL pL
CdWxv
1
(
ps
2( ps pL )
pL )
压力增益：
Kp
pL xv
2( ps xv
pL )
理想零开口四边滑阀的零位阀系数