液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立1)液壓容腔液壓系統(tǒng)由液壓元件和管路組成,液壓元件通常具有多個(gè)油口并與管路相連,通過管路相連的多個(gè)元件構(gòu)成液壓容腔。采用節(jié)點(diǎn)法建立液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。設(shè)∑Q i是進(jìn)、出容腔流量總和,則容腔壓力為:p i = 1 C∫∑Q i d t = E 0 V i∫∑Q i d t式中, V i為容腔的油液體積; E 0為有效體積彈性模量。本系統(tǒng)劃分為V 1~V 4四個(gè)容腔,為了區(qū)分液壓元件的不同油口,給各個(gè)元件加上油口號(hào),。
圖2液壓控制系統(tǒng)模型2)液壓控制元件定量泵。設(shè)泵的驅(qū)動(dòng)速度為S ,幾何排量為V p,反映泵內(nèi)泄漏程度的液導(dǎo)為G,則泵的特性方程為:Q = SV p - G( p 1 - p 2)溢流閥。設(shè)其導(dǎo)通液導(dǎo)為G,調(diào)定壓力為p M,則溢流閥的特性方程為:Q = G( p 2 - p 1 - p M)
p 2 - p 1 - p M > 0 0其它平衡閥。在刀架上升過程中,設(shè)平衡閥中溢流閥的液導(dǎo)為G 1,單向閥的液導(dǎo)為G 2,則其特性方程為:Q = G 1( p 2 - p 1 - p M)
p 2 - p 1 - p M > 0 0 p 2≥p 1, p 2 - p 1 - p M≤0 - G 2( p 1 - p 2)
p 2 < p 1換向閥。對(duì)于H型三位四通換向閥,設(shè)四個(gè)閥口的綜合系統(tǒng)分別為K 21、K 14、K 23、K 34,閥芯處于中位時(shí)閥口的開口量均為X 0,其中x為閥芯位移,閥芯處于中位時(shí)為0.以油口1為例,其流量為:Q 1 = K 21( X 0 x)| p 2 - p 1 | X 0 x >0 0其它- K 14( X 0 - x)| p 4 - p 1 | X 0 - x >0 0其它3)液壓缸及負(fù)載設(shè)被驅(qū)動(dòng)負(fù)載總質(zhì)量M (系統(tǒng)被提升的總質(zhì)量) ,活塞桿位移x m,液壓缸有桿腔有效面積A 1,無桿腔有效面積A 2,粘性摩擦系數(shù)D x,則其方程組為:x m = 1 M∫( A 2 p 2 - A 1 p 1 - D x v p - F g)d t v p = x m Q 1 = A 1 v p Q 2 = - A 2 v p式中, F g為重力; v p為活塞桿的速度。