【正文】 。導師在本論文的選題、理論分析、過程中，給予細心的指導和幫助。黃磊老師平易近人，和藹可親，謙遜的態(tài)度，使得我非常喜愛他，我也要做一個像黃磊老師這樣品質的人。 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 31 參考文獻 [1]宮向東 .壓力機電液比例位置控制系統(tǒng) .北京工業(yè)大學碩士論文， 20xx [2]何乃錕 .液壓與氣動 ,液壓泵變量控制兩則 .期刊論文 ,20xx [3]章宏甲，黃誼 .液壓傳動 .北京 :機械工業(yè)出版社， 20xx [4]阮健 .電液 (氣 )直接數(shù)字控制技術 .浙江大學出版社， 20xx(1) [5] DeGang CHEN， Brad for Step Adaptive Torque一 rippleProceedings of the 29th Conference on Decision and Control .Honolulu， Hawall，December 1990 [6]王占林 .近代液壓控制 .機械工業(yè)出版社， 1997: [7]劉長年 .液壓伺服系統(tǒng)優(yōu)化設計理論 .冶金工業(yè)出版社， 1989. 8 [8]王萬花 .液壓機控制系統(tǒng)研究與開發(fā) .南京理工大學學位論文 ,20xx [9]Saeid Habibi， Andrew of a New High Performance ElectroHydraulic Actuator .Proceedings ofthe1999 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics .1999， September 19 一 23 [15]晏祖根 .無閥電液伺服系統(tǒng)理論分析及實驗研究 .哈爾濱工業(yè)大學碩士論文， 20xx. 7 [10]王世明，李天石 .交流變頻容積調速伺服系統(tǒng)的特性與油度控制 .機床與液壓， 1999 [11]李紅強 .電動振動臺動圈的有限元分析與優(yōu)化設計 ,蘇州大學學位論文 ,20xx [12]機械設計手冊編委會 .液壓傳動與控制 (液壓輔件和介質 ).56100 [13] Ioannis Davliakos .Evangelos Papadopoulos Model 一 Based Position Tracking Control for a 6 一 dof Electrohydraulic Stewart Platform .Proceedings of the 15th Mediterranean Conference on C ontro 1amp?？偨Y主要有兩點 : (1)利用地震數(shù)據(jù)參數(shù)可以考慮增加對減震系統(tǒng)的研究。 地震體驗裝置模擬實驗，加載真實地震數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)?？偨Y如下 : 采用模塊化分析建模的方法，分別對 2D 數(shù)字換向閥和液壓激振缸建立數(shù)學模型?？紤]到伺服閥是非線性的，于是該系統(tǒng)某些方面不會很穩(wěn)定，即便了解了內部的各部分之間的關系，也不一定能有完美的設計思路，事實是殘酷的，只 能盡量避免不足。 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 30 第四章總結與展望 論文總結 該地震體驗系統(tǒng)主要由激振系統(tǒng)，臺面及支撐系統(tǒng)，液壓油源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大模塊組成，組成的地震體驗裝置可以用來模擬體驗地震所帶來的感受，在一系列的參數(shù)輸入之后，該裝置輸出的波形和頻率，多以位移控制為基礎進行地震波形的模擬。然后在伺服閥的選取時，選用線性度、重復精度，無明顯滯環(huán)現(xiàn)象與響應時間各個方面都比較優(yōu)異的 2D數(shù)字換向閥。 本章小結 地震體驗裝置液壓系統(tǒng)的設計，從壓力和流量來考察，要選擇合適的液壓 泵 ， 液壓泵的轉速和功率。另外，由于浙江紹興地處我國東部，地理環(huán)境溫度變化不大，因此選用粘度等級為 VG46。 vAQV? 其中 :A 一經驗系數(shù)； 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 29 Qv 一每分鐘液壓泵排壓力油的容積 (m3 )。 依照液壓 系統(tǒng)的具體條件，油箱的形式、容積和附件 的選用 ，以使油箱發(fā)揮作用。 (4)油箱 油箱 具有很重要的作用 ，主要 功能 是散熱 和 儲油，也 具有 分離油液中的 少量 氣體及 雜質 的作用。 冷卻器的用途是，當液壓系統(tǒng)工作時，因液壓泵、液壓馬達等的容積損失 和機械損失，控制元件及管路的壓力損失和液體摩擦等消耗的能量，這些能量幾乎全部轉化為熱量。 (3)熱交換機 液壓介質一般使用溫度范圍在 20~650℃ 之間 。 考慮到使用問題是所選擇的型號必須在工作的環(huán)境中，有好的發(fā)揮，并且保持液壓系統(tǒng)清潔，結構以及價格等等要求，一般的過濾器的通油能力可以大于實際通過流量的 2 倍以上甚至更多。 根據(jù)蓄能器的查表，選取 XJF30/ 10 型蓄能器截止閥，其壓力為 ，公稱流量為 150 L/min，公稱通徑為 30mm，排放口通徑為 l0mm，重量為 l0kg 。 蓄能器 NXQ 110/，該蓄能器產于上海立新液壓。該種蓄能器的工作情況很好，其響應良好，在運行時無噪聲，無漏氣，且最大承受的壓力為 22 MPa，可用于吸收脈動沖擊和蓄能。 液壓系統(tǒng)輔件 液壓系統(tǒng)輔件的設計選取，只選取主要的部件來介紹，其他的不是很重要的部件不舉列出來。其特點為 :(1)油路通道短，壓力損失較小，不易泄漏； (2)液壓控制裝置結構緊湊，組裝方便，外形整齊美觀，安裝位置靈活，可 以直接放在油箱 頂部。 一般 要求 零位泄漏 保持最小 ， 故 有 : drh0 1 即表示重疊面積可為 : hrhA d20 ? 即 ? ? hWhrAA d ??? 000 , dhrW 223? 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 27 其他類型閥的選用配置 根據(jù)流量和壓力，查液壓手冊得到如下選用表 : 類型 型號 數(shù)量 二位 四通換向閥 6WE8EA/AW230 1 先導式電磁溢流閥 BJ12 1 B 型單向閥 BRG104540 1 三位四通換向閥 4WE6C/AW230 1 在集成塊內開設有一系列通油孔道，液壓控制元件之間的油路聯(lián)系就通過這些通油孔道來實現(xiàn) .塊式無管集成方式是將液壓控制元件固定在依照相應液壓系統(tǒng)設計的六面體集成塊上。 對單作用和雙作用的伺服螺旋機構，閥芯的軸向角位移與位移成正比關系。 2D 數(shù)字 換向閥 控制 有 著量化誤差 較大 的弱點。 除此之外， 步進電機具有對電源要才低、抗干擾能力強、可以直接用于開環(huán)位置控制、受摩擦力等非線性因素影響小等優(yōu)點 。 步進電機角位移控制方法是 :1個 步進周期內 利用 2個相鄰的步進相序通電時間的長短， 利用 步進驅動器接收到 的 脈沖信號，就驅動步進電機 所， 控制脈沖個數(shù)來控制角位移量設定的方向轉動一個固定的角度 ，還可以 通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的 。 而這種閥的作用 從工程 的 控制 方向來看 ， 2D 數(shù)字換向閥 是一個螺旋伺服 結構 ，輸出 為 閥芯的線性位移 ， 輸入 為 閥芯的角位移。 當步進 電機驅動閥芯轉動使得高壓孔與螺旋槽之間形成的弓形面積增大、低壓孔與螺旋槽之間形成的弓形面積減小，則左敏感腔的壓力升高，閥芯所受的軸向力失去平衡，閥芯向右移動直到高低壓孔又回到靜止時與螺旋槽之間所處的相對位置。 2D 數(shù)字換向閥結構如圖 ： 2D 數(shù)字換向閥在閥的左腔壓力是進油壓力的 40%時 ， 那么 螺旋槽 與 高低壓孔之間 的 微小弓形面積 會 相等。 線性度 :線性度 %。 閥的選用 電液伺服閥 電液 伺服閥 可 選用 2D 數(shù)字換向閥， 2D數(shù)字換向閥 利用 雙級直 接機械反饋式控制驅動方式， 該閥具有頻響高、線性度好、結構簡單、可靠性高 以及 重復精度等優(yōu)點 .2D湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 25 數(shù)字換向閥 特性指標參考 : 滯環(huán) :無明顯滯環(huán)現(xiàn)象 。 該型號采用桿端外螺紋 ， 不帶緩沖，油口連接型式為內螺紋式。 液壓缸 是自己 設計 的 ， 所收錄的參數(shù)便是根據(jù)論文中所給出的參數(shù) ， 也可考慮拉力和工作壓力等情況 ， 選取其他符合要求的液壓缸型號 。 Fpm,一液壓缸輸出的最大推力 。 ?一焊接效率 可 取 。 缸蓋湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 24 一般用 焊接件 進行處理 ， 舉 后端蓋 一例 ，結構如圖 : 缸筒 和 導向套采用焊接 進行 連接，由焊縫應力 的 公式 ： ? ???? 22214 DDFpm?? 算得 mmD ? ，取 D2=114mm 其中焊縫拉應力 可 取 95MPa。 缸 體 選用 45 鋼， 液壓缸缸體 底部厚度 設 為 1? ， 根據(jù)厚度公式可以算得： : ? ? mmPD L 1 ?? ?? 式中 [? ]為缸 體 材料 的 許用 應力 MPa， [? ]= 100?nb? MPa。 PT 一缸筒耐壓實驗壓力 (MPa)； PE 一缸筒的爆裂壓力 ； E 一缸筒材料彈性模數(shù) (MPa)。 額定工作 的 壓力滿足 公式（并算得）； ? ? M P aD DDP SL 21221 ??? ? M P aDDp SpL 1 ?? ? 可知 額定工作 的 壓力完全滿足 其彈性 塑性變形壓力 的 范圍 內。 由參數(shù)設入 液壓缸 缸體 壁厚 ?? ，外 徑D1=120mm。 在另外的一頭 裝有位移傳感器， 隨時可以測出活塞桿的運動位移，振動位移 。液壓缸活塞有效面積和輸出力 ，在其 兩邊的壓 力之 差成正比；液壓缸 是 由缸蓋 和 缸筒、密封裝置、緩沖裝置與湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 23 排氣裝置、活塞和活塞桿組成。 它具有性能可靠，結構也相對簡單的優(yōu)點 。由轉速 和 功率 的參數(shù) ，選 取 Y310V5 型 電機 ， 電機 額定功率為 110kW，轉速 1500r/min。 因為 當前只需要用到恒壓 油源 控制 的 變量控制方式， 所以將 流量控制閥關 掉 就可以了。 挑選合適的 液壓泵時， 要 從液壓系統(tǒng)的 壓力和流量上考慮 ， 再結合大體考慮 液壓系統(tǒng) 的 成本需要 和 使用要求，可選擇 BOSCHREXROTH 公司生產的 AlOVBH 型軸向柱塞泵，規(guī)格為 135，為了便于以后進行相應的升級和測試，可以選用 DFR(壓力 /流量控制 )型。它的功能是把動力的機械能轉換成液體的壓力能。 液壓泵是 夜壓系統(tǒng) 的動力元件，作用是將 原動機 的機械能轉換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的 油 泵 ，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力?？紤]了 液壓執(zhí)行器 的 受力 情況 和運動 情況的 分析，最后進行了液壓系統(tǒng)原理設計 方案 。 其他液壓部分元件 的設置 和 選用會在 下一章節(jié)介紹。 上圖左邊是無激振作用的效果圖，右邊是振幅在 1mm，振動頻率 =20Hz的效果 圖。 激振模塊主要由電液數(shù)字閥、伺服油缸、位移傳感器及油缸支架等構成。 蓄能器的種類 有 氣體加載式、重錘式 和 彈簧式。系統(tǒng)設置溢流閥和單向閥作安全閥使用，為了使油源部分的管路結構簡單，擬設計一液壓集成塊，將在下文詳細介紹。 現(xiàn)在液壓泵的工藝水平已經達到了比較高的程度，單泵性能足以滿足系統(tǒng)性能的要求。 由圖可以看出 AB 段 是 全排量供油 的部分 ， BC 段 是 變量 的部分 ， C 是在 壓力工作 狀態(tài)下 的 卸載點， 被叫做“ 待用壓力 ” 。在系統(tǒng)壓力降低后，變量柱塞 8 立即恢復原始狀態(tài)。如果系統(tǒng)壓力再度增高，變量柱塞缸 6 內的壓力也會再增高，使 Y 角接近 0， 當有油的泄露時，排除 Y 接近 0， 液壓泵即保持一定壓力，泵 的運動 就是液壓泵在壓力狀態(tài)下的卸載 (,N=PQ，當 Q→ 0 時， N→ 0)。 4 和 8 在復位彈簧的作用下 停在平衡點 ， 當 斜盤傾角 Y 最大 時 ，液壓泵會全排量供油。 控制方式的工作原理 結構簡圖。 通過分析 地震體驗 裝置液壓 系統(tǒng) 的原理 ， 可以采用的動力源為 恒壓油源， 雖然 恒壓油源效率相比恒流 油源的效率 低， 可是當油源壓力 恒定 時 ，閥壓力 的 流量特性的 曲線趨于穩(wěn)定 。容積調速雖然成本較高，但是功率消耗小，效率高，而且發(fā)熱和泄漏較少。大功率的容積調速部分小比節(jié)流調速要高很多。本文所研究的也是 2D數(shù)字換向閥的控制下相關部位的工作效率的功能要求。包括過濾器、蓄能器和其他的液壓輔助裝置 。 我的液壓系統(tǒng)設計主要的原理圖可以看到，在液壓系統(tǒng)油源控制的部分，它的中心功能為激振液壓缸提供液壓動力 。盡量做到標準化、系列化設計，減少專用件設計。 此外，還應具有互鎖裝置和一些安全措施。 (3)提高系統(tǒng)的工作效率，防止系統(tǒng)過熱。采用蓄能器或增設緩沖回路，以便消除液壓沖擊。 (2)防止液壓過度的沖擊。 湖北理工學院 畢業(yè)設計（論文） 19 液壓系統(tǒng)原理設計 在地震體驗裝置液壓系統(tǒng)設計過程中，一般要按照以下幾條來操作，這些操作步驟綜合考慮所涉及系統(tǒng)的具體參數(shù)和性能要求，同時還要注意系統(tǒng)的具