第七章機電控制工程中執(zhí)行部件的設(shè)計(參考版)
2025-06-19 16:49本頁面
【正文】 （4）噪聲大，尤其在超聲速排氣時，需要加裝消聲器。（2）目前氣動系統(tǒng)的壓力級（~）不高，總的輸出力不大。氣動控制系統(tǒng)的缺點。氣動元件結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，使用壽命第，可靠性高，適于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。（4）與液壓傳動相比，氣動傳動動作迅速、反應(yīng)快，可在較短的時間內(nèi)達(dá)到所需的壓力和速度。（3）由于空氣流動損失小，空氣黏度小，%；流動阻力小，%。即使在易燃、易爆、多塵埃、輻射、強磁、振動、沖擊等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動系統(tǒng)也可安全可靠也工作。（1）空氣作為工作介質(zhì)，取之不盡，用后排氣處理簡單，不污染環(huán)境。另外，空氣干燥器、空氣過濾器、消聲器和油霧器也是必不可少的。（4）輔助元件是用于輔助保證氣動系統(tǒng)正常工作的一些裝置。方向控制閥則通過對氣缸兩個接口交替地加壓和排氣，來控制運動的方向。（2）控制元件是用來控制壓縮空氣的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度，并按設(shè)計的程序正常工作。五、 氣動系統(tǒng)的控制氣動系統(tǒng)的組成基本的氣動系統(tǒng)組成如圖86所示，它是由壓縮空氣的產(chǎn)生、輸送系統(tǒng)、壓縮空氣消耗系統(tǒng)等主要部分組成。（4）元件投敵精度高、造價高，對其使用和維護(hù)提出了較高的要求。（3）在液壓傳動中，能量需經(jīng)過兩次。（2）系統(tǒng)工作時，對溫度的變化較為敏感。 液壓系統(tǒng)的缺點（1）不能保證嚴(yán)格的傳動比。液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。（5）易于設(shè)計、制造。（4）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護(hù)。因此，液壓傳動易于實現(xiàn)快速起動、制動及頻繁換向，每分鐘的換向次數(shù)可達(dá)500次（左右擺動）或1000次（往復(fù)移動）。（2）在輸出相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。液壓傳動裝置可在極低的速度下輸出很大的力。因此，液壓系統(tǒng)在控制上獲得了廣泛應(yīng)用。液壓系統(tǒng)中的工作介質(zhì)為液壓油或水基液體，它們存在于上述4種元件之中，起傳遞動力和能量的作用。在有些系統(tǒng)中，為了進(jìn)一步改善系統(tǒng)性能，還采用了蓄能器、加熱器及散熱器等輔助元件。起輔助作用，如油箱、濾油器、管路、管接頭及各種控制、檢測儀表等。液壓伺服閥有滑閥式、射流管式、噴嘴擋板式、轉(zhuǎn)閥式和電液式等。換向閥：只具有開關(guān)切換的功能，而節(jié)流閥因為可以通過改變閥口通流面積或通流道的長度來改變流阻，則使其具有連續(xù)調(diào)節(jié)流量的功能。溢流閥：的作用是在壓力過大時讓部分油返回油箱，從而控制了系統(tǒng)中的油壓。利用控制元件對系統(tǒng)中的液體壓力、流量及方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，以滿足工作裝置對傳動的要求。（3）液壓控制元件。單作用指的是液壓只能在一個方向上推動活塞，活塞的返回要靠彈簧。另一種重要的執(zhí)行元件是液壓缸。就像發(fā)電機和電動機一樣。（2）液壓執(zhí)行元件。將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成機械能，典型的動力元件為液壓泵等。 圖84液壓系統(tǒng)的組成通常一個完整的液壓系統(tǒng)由以下5個部分組成。（d）響應(yīng)快，特性線性度好 （5）直線電機簡介概念：直線電機是一種將信號轉(zhuǎn)化為直線運動的執(zhí)行機構(gòu)。（c）過載能力強，可在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。電機轉(zhuǎn)矩與交流電壓成平方比，因此只要改變輸入的電壓即可調(diào)速（b） 大轉(zhuǎn)矩矩且轉(zhuǎn)矩矩波動小。（4）力矩電機的選擇及控制概念：是一種將電信號轉(zhuǎn)化成恒力矩輸出的執(zhí)行機構(gòu)。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機來做執(zhí)行電動機。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以山洋400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。步進(jìn)電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。以山洋交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。 過載能力不同 步進(jìn)電機一般不具有過載能力。 矩頻特性不同 步進(jìn)電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。 交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。這種由步進(jìn)電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。 低頻特性不同 步進(jìn)電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。176。對于帶17位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360176。以山洋全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360176。兼容了兩相和五相混
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