Was sind die Vor- und Nachteile des hydraulischen Servokontrollsystems
November 19, 2023
Die hydraulische Servokontrolle hat viele Vorteile, so dass sie weit verbreitet ist. Es gibt aber auch einige Nachteile, die seine Anwendung einschränken.
1, die Vorteile der hydraulischen Servokontrolle
① Das Leistungsverhältnis und das Drehmoment-Stivertia-Verhältnis (oder das Kraftmassenverhältnis) der hydraulischen Komponenten sind groß, was aus einer kompakten Struktur, einem kleinen Volumen, einem leichten Gewicht und einer guten Beschleunigungs-Servosystem bestehen kann. Bei mittleren und hohen Servosystemen ist dieser Vorteil besonders hervorragend.
Um diesen Punkt zu veranschaulichen, wird die hydraulische Komponente nun mit der elektrischen Komponente verglichen.
Die minimale Größe der elektrischen Komponente hängt von der maximal effektiven magnetischen Flussdichte und der durch den Leistungsverlust erzeugten Wärme (im Zusammenhang mit der Stromdichte) ab. Die maximal wirksame magnetische Flussdichte ist durch die magnetische Sättigung magnetischer Materialien begrenzt, und die Wärmeabteilung ist schwierig. Daher ist die strukturelle Größe der elektrischen Komponenten relativ groß, und das Leistungsverhältnis und das Drehmoment-Stivertia-Verhältnis sind gering.
Die durch den Stromverlust des hydraulische Elements erzeugte Wärme kann durch das Öl zum Kühler abgeleitet werden, und seine Größe hängt hauptsächlich vom maximalen Arbeitsdruck ab. Da der maximale Arbeitsdruck sehr hoch sein kann (derzeit bis zu 32 MPa), ist die Hydraulikkomponente klein und leicht. Die Ausgangskraft oder das Ausgangsmoment ist so groß, was das Leistungsgewicht und das Drehmoment-Stiverie-Verhältnis (oder Force-Mass-Verhältnis) groß. Das Gewicht der allgemeinen Hydraulikpumpe beträgt nur 10% -20% des Gewichts desselben Strommotors, und die Größe beträgt etwa 12% -13% des letzteren. Das Leistungsgewichtsverhältnis des Hydraulikmotors beträgt im Allgemeinen das 10-fache des äquivalenten Kapazitätsmotors, und das Drehmoment-Stivers-Verhältnis beträgt das 10- bis 20-fache des Motors.
② Hydraulische Leistungskomponenten haben eine gute Schnelligkeit und schnelle Systemreaktion.
Aufgrund des Drehmoment-Stivers-Verhältnisses (oder Kraftmasseverhältnisses) der hydraulischen Leistungskomponenten ist die Beschleunigungsfähigkeit stark und kann mit hoher Geschwindigkeit beginnen, bremsen und umkehren. Zum Beispiel dauert es ein bis einiger Sekunden, um einen Mediummotor zu beschleunigen, während es nur etwa 1/10 Zeit für die Beschleunigung eines hydraulischen Motors mit derselben Leistung beschleunigt.
Weil der elastische Massenmodul des Öls im Hydrauliksystem sehr groß ist, ist die durch die Kompressibilität des Öls gebildete Hydraulikfeder -Steifigkeit sehr groß und das Trägheitsverhältnis des Hydraulikleistungselements relativ klein, sodass die hydraulische Naturfrequenzkoupplung klopft Durch die Steifheit der Ölfeder und die Trägheit der Last ist sehr hoch, so dass die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems schnell ist. Das pneumatische System mit dem gleichen Druck und der gleichen Belastung wie das Hydrauliksystem hat eine Reaktionsgeschwindigkeit von nur 1/50 des Hydrauliksystems.
③ Die Steifheit des hydraulischen Servosystems gegen Last ist groß. Das heißt, die Ausgangsverschiebung ist weniger durch Laständerungen, genaue Positionierung und hohe Kontrollgenauigkeit beeinflusst.
Aufgrund der hohen Eigenfrequenz der Hydraulik darf das hydraulische Servosystem, insbesondere das elektrohydraulische Servosystem, einen großen Verstärkungsfaktor mit offenem Schleifen aufweisen, sodass eine höhere Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit erhalten werden kann. Da die Kompressibilität des Öls im Hydrauliksystem sehr gering ist und die Leckage auch sehr gering ist, ist die Geschwindigkeitssteifigkeit der Hydraulikleistungskomponente groß und die Positionssteifheit ist auch groß, wenn das geschlossene Schleifsystem ist gebildet. Die Geschwindigkeitssteifigkeit des Motors im Freien beträgt etwa 1/5 des Hydraulikmotors, und die Positionsteifheit des Motors liegt nahe Null. Daher kann der Motor nur verwendet werden, um ein Positionskontrollsystem mit geschlossenem Schleife zu bilden, während der hydraulische Motor (oder den Hydraulikzylinder) für die Position der Positionsbekämpfung von Open-Loop-Position verwendet werden kann Das System ist viel höher als das der offenen Schleife. Aufgrund der Kompressibilität von Gas beträgt die Steifheit des pneumatischen Systems nur 1/400 des Hydrauliksystems.
2, die Mängel der hydraulischen Servokontrolle
① Hydraulische Komponenten, insbesondere Präzisionshydraulikkontrollkomponenten (z. Kontaminiertes Öl trägt das Ventil und verringert seine Leistung und kann sogar blockiert und können nicht normal funktionieren. Dies ist der Hauptgrund für das Versagen des hydraulischen Servosystems. Daher muss das hydraulische Servosystem feine Filter verwenden.
. Die Viskosität des Öls ändert sich auch mit der Öltemperatur, sodass die Öltemperaturänderung einen großen Einfluss auf die Leistung des Systems hat.
Wenn das Versiegelungsdesign, die Herstellung und die Verwendung von hydraulischen Komponenten nicht angemessen sind, ist es einfach, Leckage und Umweltverschmutzung zu verursachen. Gegenwärtig ist das hydraulische System immer noch weit verbreitete hydraulische Öl-Basis-Basis, Ölleckage kann zu Brand führen, so dass es für einige Gelegenheiten nicht geeignet ist.
④ Die Herstellungsgenauigkeit von hydraulischen Komponenten ist hoch und die Kosten hoch.
⑤ Der Zugang zu hydraulischer Energie und Fernübertragung ist nicht so bequem wie elektrische Systeme.
Um zusammenzufassen
Das hydraulische Servosystem ist klein, leicht an Gewicht, hohe Kontrollgenauigkeit und schnell.
Diese Vorteile sind für Servosysteme äußerst wichtig.
Darüber hinaus gibt es einige Vorteile:
Wie hydraulische Bestandteile guter Schmierung, langes Leben;
Breiter Geschwindigkeitsbereich, Stabilität mit niedriger Geschwindigkeit;
Mit Hilfe des Schlauchstromverbrauchs ist die Übertragung bequemer;
Die Energiespeicherung ist mit Hilfe eines Akkumulators bequem.
Der hydraulische Aktuator verfügt über zwei Arten von linearem Verschiebungstyp und Rotationsart, um seine Anpassungsfähigkeit zu erhöhen.
Überlastschutz ist einfach; Es ist bequemer, das Problem des Anstiegs der Systemtemperatur zu lösen.
