电液比例溢流阀动态特性研究.pdf

学兔兔
第 6期(总第 157期) 机械工程与自动化 N
2009年 12月 M ECHANICAL ENGINEERING & AUT0M ATION D ec.
文章编号:1672—6413(2009)06—0020—03
电液比例溢流阀动态特性研究
姚佳,甄海华
(湖南科技大学机电2r_-程学院, 湖南湘潭 411201)
摘要:研究了一种普通的先导式电液比例溢流阀,建立了其动态数学模型,采用 Simulink的动态仿真和试验
研究的方法,对其动态特性进行了研究,根据其仿真和试验结果得到了具有良好动态特性的电液比例溢流阀设
计参数,为液压仿真系统的研究提供了一种比较通用、快捷的方法。
关键词: 比例溢流阀; 数学模型;Simulink仿真;MATLAB;动态特性
中图分类号::TP273 文献标识码:A
0 引言到普通电液比例溢流阀的动态数学模型。
随着机电液一体化的不断发展,液压设备在机械行(1)比例电磁铁输出指令(力) (N):
业中已经具有举足轻重的作用,为了减少重复设计和试 FB—kD1i+ D2Y 。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)
验带来的成本增加,液压控制系统的动态响应仿真计算其中:ko 为比例电磁铁的电流一力增益系数,k。一
一直是液压行业不断研究的一个课题[】]。比例阀是液压 N/A; 为线圈中的电流,A;kD2为比例电磁铁
系统中最重要的一个元件,其动态特性的好坏在很大程的位移一力增益系数,k。。一16 000N/m;Y为衔铁位
度上决定着整个液压系统的性能,因此,对电液比例阀移,rn。
的动态特性进行分析研究在工程实际中有着很重要的线圈的动态方程可简写为:
意义。 L = kD3“g一(是D3kv4q-R)i 。⋯⋯⋯⋯⋯(2)
1 1 电液比例溢流阀动态数学仿真模型
其中:R为线圈电阻和放大器内阻之和,R一21 Q;L
普通电液比例溢流阀结构简图见图 l。在系统回
为线圈电感,;走。。为放大器电压放大系数,
路中,R 、R:为固定液阻,尺。为先导阀口可变液阻。
kD3—;U 为放大器输入电压,V;kD4为比例电磁
对先导回路而言,主阀芯是先导回路控制的执行元件,
铁的电流反馈增益,正。 V/A。.
主阀芯上腔的压力由先导回路输出控制口压力决定,
(2)固定液阻 R 和 R 的流量压力方程:
它是一个典型的 B型半桥先导回路。
q 一 f √一P 。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)
q 。一 c √户一P 。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)
其中:q 为流过固定液阻 R 的流量,m。/s;qz为流过
固定液阻 R。的流量,m。/s;户为阀的进口压力,MPa;
。为先导阀口的压力,MPa;户:为主阀上腔压力,
M Pa;c 一√吾,c一警√吾, 为流量系
数, ,d础为固定液阻 R1的直径,d 1—,
d 为固定液阻尺。的直径,d ;JD为工作油
液的密度,lD一900 kg/m。。
图 1 普通电液比例溢流阀结构简图
(3)先导阀口和主阀口的流量