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                液壓伺服系統的工作原理和特點分別是怎樣的?

                發布時間:2016-12-26 瀏覽次數:6420
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                對于身處液壓行業的人來說,液壓伺服系統不敢說是否有過直接接觸,但是間接或者傳聞肯定是有接觸過的。但是可能也僅僅是接觸,對于液壓伺服系統的工作原理和特點還是很了解,所以在此,澳托士就來說說液壓伺服系統的工作原理和特點分別是怎樣的。

                液壓伺服系統原理圖

                (一)液壓伺服系統的工作原理
                如圖17-1所示 是一個簡單的液壓伺服系統原理圖。液壓泵 4 是系統的能源,它以恒定的壓力向系統供油,供油壓力由溢流閥3 調定。 四通滑閥 1 是一個轉換放大元件(伺服閥),把輸入的機械信號(位移或速度)轉換成液壓信號(流量或壓力) 并放大輸出至液壓缸 2。 液壓缸作為執行元件,輸入壓力油的流量,輸出運動速度(或位移),從而帶動負載移動。 四通滑閥和液壓缸制成一個整體,構成了反饋連接。

                當滑閥處于中間位置時,閥的四個窗口均關閉,閥沒有流量輸出,液壓缸 2 不動,系統處于靜止狀態。 給滑閥一個向右的輸入位移 Xi ,則窗口 a 、b 便有一個相應的開口量 Xv = Xi ,液壓油經窗口a 進入液壓缸右腔 ,左腔油液經窗口 b 排出 ,缸體右移 Xp ,由于缸體和閥體是一體的 ,因此閥體也右移 Xp。因滑閥受輸入端制約 ,則閥的開口量減小 ,直到 Xp = Xi ,即 Xv = 0,閥的輸出流量等于零 ,缸體才停止運動,處于一個新的平衡位置上 ,從而完成了液壓缸輸出位移對滑閥輸入位移的跟隨運動 。 如果滑閥反向運動 ,液壓缸也反向跟隨運動。

                在該系統中 ,輸出位移XP之所以能夠精確地復現輸入位移 Xi 的變化 ,是因為缸體和閥體是一個整體 ,構成了閉環控制系統。 在控制過程中 ,液壓缸的輸出位移能夠連接不斷地回輸到閥體上 ,與滑閥的輸入位移相比較 ,得出兩者之間的位置偏差 ,即滑閥的開口量。 因此 ,壓力油就要進入并驅動液壓缸運動 ,使閥的開口量(偏差)減小 ,直至輸出位移與輸入位移相一致時為止。 液壓伺服系統的工作原理用如圖17-2所示的方塊圖來表示。

                伺服系統工作原理方塊圖

                綜上所述 ,液壓伺服系統的基本工作原理就是利用液壓流體動力的閉環控制 ,即利用反饋連接得到偏差信號 ,再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統的能量,使系統向著減小偏差的方向變化,從而使系統的實際輸出與希望值相符。

                (二)液壓伺服系統的特點
                通過分析圖17-1液壓伺服系統的工作原理 ,可以看出液壓伺服系統具有以下特點 :
                1、它是一個位置跟隨系統
                液壓缸的缸體位置始終跟隨滑閥的位置 。 滑閥不動 ,缸體也不動 ;滑閥向右或向左移動一個距離 ,缸體也隨之向右或向左移動相同的距離 ;滑閥移動的速度就是缸體移動的速度 。 可見執行元件的動作(系統的輸出)能夠自動地 、準確地復現滑閥的動作(系統的輸入) 。
                2、它是一個力的放大系統
                執行元件輸出的力或功率遠大于輸入信號的力或功率 ,可高達幾百倍 ,甚至幾千倍 。 功率放大所需的能量由液壓能源提供 。
                3、系統正常工作必須帶有反饋環節
                如果沒有反饋 ,伺服閥有一開口量時 ,液壓缸就不會產生隨動運動 ,而是連續不斷地移動 。 反饋的位移與給定的位移是負號的 ,即反饋信號不斷地抵消輸入信號 ,這是負反饋 。 自動控制系統大多數是負反饋 。
                4、它有一個誤差系統
                要使液壓缸輸出一定的位移或速度 ,伺服閥必須有一定的開口量 ,因此輸出和輸入之間必須有誤差信號 ,執行元件的運動又力圖減少或消除這個誤差 。 但在伺服系統工作的任何時刻都不能完全消除這一誤差 ,伺服系統正是依靠這一誤差信號進行工作的 。 若誤差消除后不再產生 ,系統就停止工作了 。

                澳托士液壓機械

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