发布时间 : 星期六 文章汽车用四轮定位举升机液压控制系统设计更新完毕开始阅读
y??l?a?sin? (2.2)
x2y2??1 轨迹方程为
(l?a)2(l?a)2(2.3)
举升高度为 ?H?2l(sin?1?sin?2)
(2.4) 液压杆长度L
1)另一端固定于杆上 固定点距离A点距离为b
L?(l?a?b)2cos2??(l?a?b)2sin2? (2.5)
2)另一端固定于地面 固定点距离A点距离为b
L?[(l?a)cos??b]2?(l?a)2sin2? (2.6)
3.3 受力分析
对系统进行受力分析,可以利用虚位移原理计算出液压力F GFFDFCXCFCYD
图2.2整体受力图
可以看出系统所受的外力只有液压力F和自重G做功,可得:
G?yG?F?L液 (2.7)
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F?Gl?l?a?b?2cos2???l?a?b?sin2?22sin??a??l?b? (2.8)
3.4 液压系统的数学模型
由于举升机各构件均属于刚性元件,因此系统的整体刚度K近似的可以被忽略,而只考虑等效总粘性阻尼系数B。 建立液压系统的数学模型如下:
vmFLpq 图2.3液压系统数学模型
这个系统在液压缸流量发和负载发生变化时,活塞运动速度产生变化的过程根据液压缸工作腔的流量连续方程为
q?Av?klp?Vdp (2.9) Kdt式中:A——活塞有效工作面积 v——活塞移动速度
kl——液压缸工作腔的泄漏系数 p——液压缸工作腔压力
V——液压缸工作腔和进油管内油液体积
以上式子中等好右边Av为活塞移动所需流量,第二项klp是泄漏量,第三项
Vdp是因油液被压缩所引起的体积变化率。 Kdt 6
活塞上的动力平衡方程为
Ap?mdv?Bv?FL (2.10) dt式中:m——液压缸所驱动的工作部件(包括活塞、活塞杆等移动部件质量) B——粘性阻尼系数。
上式中Ap为液压缸产生的推力,等号右边第一项m为阻尼力,第三项FL为外负载力。 将式(2.9)、(2.10)取拉氏变换后得到 q(s)?Av(s)?(kl?Vs)p(s) (2.11) Kdv为惯性力,第二项Bvdt Ap(s)?(ms?B)v(s)?FL(s) (2.12)
根据以上两式可作出该液压缸系统的方框图如图2.4,并综合成下式:
Aq(s)?(kl?Vs)FL(s)Kv(s)?VV ms2?(klm?B)s?(A2?klB)KK =
1A2?klBAq(s)?(kl?s2?n2??s?1?nVs)FL(s)K (2.13)
其中的?n和?分别代表液压缸系统的无阻尼固有频率和阻尼比,其值为:
?Kklm?VB(A2?klB)K ?n?,??n (2.14) 22KA?klBVm
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FL(s)q(s)_1Vkl?sK_p(s)A1ms?Bv(s)A图2.4液压缸系统方框图
由总体部分得知在举升机举升动作过程中外负载是恒定的即FL(s)=0,液压缸系统的闭环传递函数为
v(s)A1?(2) (2.15)
s?q(s)A?klB()2?2s?1?n?n3.5 分析高度,工作载荷,流量与时间的关系
由总体设计知道,杆长l=3.16m,a=0.58m,b=0.44m,起始角度?0=6o,最高角度?=26o,重量G=5?104N,H0?2lSin?0?0.418m
设计上升的速度v与时间t:举升机上升高度1.8-1.83m,前0-25s加速度a=0.001m2/s加速运动,25-85s以速度v=0.018m/s匀速运动。
高度H与时间t的函数关系:
1t=0-25s H?H0?at2?0.418?0.0005t2
2t=25-85s H?0.7305?0.018(t?25)?0.018t?0.2805
液压杆长:
L?(l?a?b)2cos2??(l?a?b)2sin2?2 ?0.98?1.24sin?
液压缸活塞移动速度:
v?L??1.24sin?cos?0.98?1.24sin?2d? (2.16)
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