高速氣缸自適應緩沖系統(tǒng)的研究.pdf

1、　　國內外各大氣動元件生產商和科研機構均在制約氣動系統(tǒng)高速化的高速氣缸緩沖上投入了大量的人力和物力，但至今沒有取得突破性的進展，主要原因就是沒有研制出對氣缸工況條件變化有自適應能力的緩沖系統(tǒng)。工況條件中對緩沖影響最大、變化也最復雜的是活塞速度，解決了對活塞速度的自適應緩沖問題，就解決了緩沖的關鍵問題。由此確定本文研究的目標為：高速氣缸活塞基準速度為3m/s，速度波動10﹪，研制一種對活塞速度有自適應能力的緩沖系統(tǒng)，使其至少平衡高速氣缸運

2、動部件動能的95﹪以上。通過對前人研究成果的仔細分析和高速氣缸工作階段運動特性及動態(tài)特性的仿真研究和實驗研究，提出了基于“兩個假設”的自適應緩沖原理，兩個假設是：當活塞速度變化時，緩沖腔系統(tǒng)輸入能量與反饋量有足夠好的線性關系和緩沖腔系統(tǒng)輸出能量與控制量有足夠好的線性關系。自適應緩沖原理是：以背壓腔氣壓或流出背壓腔的氣體質量流量為反饋量，通過該量調節(jié)緩沖腔最高氣壓，進而控制緩沖腔系統(tǒng)輸出能量，并使之與隨氣缸工況條件變化的系統(tǒng)輸入能量自動平

3、衡。通過對基于自適應緩沖原理的五個緩沖系統(tǒng)方案的分析對比，確定實現自適應緩沖的最佳方案是：以緩沖腔初始氣壓為反饋量，緩沖閥開啟氣壓為控制量的壓力反饋式緩沖閥。　　建立了采用理想壓力反饋式緩沖閥緩沖的高速氣缸數學模型和仿真模型。通過對高速氣缸四個運動階段的仿真研究，證明緩沖腔初始氣壓、緩沖閥開啟氣壓與活塞速度均有足夠好的線性關系?！　≡O計了由壓力反饋式緩沖閥、固定容腔、溢流閥、排氣閥、節(jié)流閥、單向閥組成的緩沖系統(tǒng)?！　〗⒘俗赃m應緩