电液比例压力阀控制系统功率特性分析

1.计算压差

1）变量缸活塞左行时（下角为L），压差为

式中 F——变量泵的变量力。

2）变量缸活塞右行时（下角为R），压差为

2.计算液阻R₁和R₂

从式（6-28）、式（6-29）可见，当变量缸活塞左行时压差较小，所以R₁的值按左行时计算：

式中 C_d——流量系数；

A₁、A₂——变量缸两腔的作用面积；

p₁——变量缸两腔的压力；

q_emin——溢流阀的最小流量；

ρ——液压油的密度；

L——液压缸在t时间内的行程。

变量缸活塞左行时流过R₂的流量为q_e。为了把流量的消耗限制在最小限度，所以取q_e=q_emin。

式中 p₂-p₃——液阻R₂的压差，尽可能取小，一般为0.3～0.5MPa。

以上是变量缸活塞左行时的计算，但变量缸活塞右行时压差较大，所以R₁和R₂的通过流量较大，并且是决定系统功率消耗的主要因素。

3.计算变量缸活塞右行时R₁和R₂的通过流量

q_T2R=q_T1R+q₂=q_T1R+A₂L/t （6-33）

式中 q_T1R——变量缸活塞右行时通过液阻R₁的流量；

q_T2R——变量缸活塞右行时通过液阻R₂的流量；

q₂——变量缸右腔的流量。(www.xing528.com)

4.计算各工况下的功率消耗

功率消耗为

P_L=1.15p₁（q₂+q_T2L-q₁） （6-34）

式中 q₁——变量缸左腔的流量；

P_L——变量缸活塞左行时的功率消耗。

P_R=1.15p₁（q₁+q_T1R） （6-35）

式中 P_R——变量缸活塞右行时的功率消耗。

P_S=1.15p₁q_T1S（变量缸活塞停止时注脚S） （6-36）

式中 P_S——变量缸活塞停止时的功率消耗。

5.计算总功率

总功率为

P=0.0018p₁（q₁+q_T1R/η） （6-37）

6.系统功率的特点

由于系统的构造特点使系统在各种工况下流量不同，所以它们实际所需要的功率也不同。但是选择定量泵时只能按最大流量和最大功率来选择，这样必然在有的工况下功率用不完，只能以溢流的方式消耗掉，并造成系统发热。从系统可知：

Δp_1R＞Δp_T1S＞Δp_1L （6-38）

q_T1R＞qT1S＞q_T1L （6-39）

即按变量缸活塞右行时选择定量泵，而变量缸活塞左行时功率损失最大。当变量缸活塞左行时：

根据以上分析可知，由于系统结构的限制，有很大一部分功率损耗掉了。因此，须对系统进行改进以降低消耗。为此，提出采用并联双液阻控制系统取代原系统。