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新型數(shù)字ATOS油缸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究
世界傳統(tǒng)液壓技術(shù)一直沒有實(shí)質(zhì)性突破,其行業(yè)發(fā)展也是舉步維艱,計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)液壓技術(shù)相結(jié)合成為新的研究趨勢(shì),數(shù)字液壓技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。通過查閱控制技術(shù)、液壓技術(shù)等相關(guān)資料及研究分析國內(nèi)外數(shù)字ATOS油缸的發(fā)展現(xiàn)狀,zui終確立研究方向。

新型數(shù)字ATOS油缸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究
設(shè)計(jì)研究的數(shù)字ATOS油缸,其主要組成為步進(jìn)電機(jī)、數(shù)字閥塊、缸體、端蓋、活塞、活塞桿、機(jī)械反饋機(jī)構(gòu)、排氣裝置等,步進(jìn)電機(jī)與數(shù)字閥塊、缸體依次相連,將液壓滑閥設(shè)計(jì)在數(shù)字閥塊內(nèi)部,機(jī)械反饋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在活塞桿內(nèi),并與液壓滑閥機(jī)械連接,對(duì)數(shù)字ATOS油缸閉環(huán)反饋。數(shù)字ATOS油缸所有的控制功能是通過控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角速度、角位移來實(shí)現(xiàn)的,步進(jìn)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器能夠接收PLC可編程控制器發(fā)出的數(shù)字脈沖序列,此脈沖序列的發(fā)送頻率和數(shù)量直接影響步進(jìn)電機(jī)的角速度和角位移,從而達(dá)到數(shù)字化控制的目的。具體闡述了數(shù)字ATOS油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其工作原理,繪制內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)的CAD圖,確定數(shù)字ATOS油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體方案。通過深入研究數(shù)字ATOS油缸系統(tǒng)各個(gè)組成環(huán)節(jié),正確建立出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型,給定系統(tǒng)仿真參數(shù),利用Matlab/Simulink仿真工具,對(duì)數(shù)字ATOS油缸系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真分析。對(duì)全液壓泥炮ATOS油缸進(jìn)行打壓試驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)在缸體與活塞桿沿軸向相對(duì)移動(dòng)的同時(shí),也會(huì)出現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。通過分析ATOS油缸的機(jī)加工方法、結(jié)構(gòu)組成、密封連接方式及工作過程,確定缸體及活塞桿珩磨表面磨痕的形式是導(dǎo)致缸體與活塞桿相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因,同時(shí),磨痕對(duì)ATOS油缸密封圈的磨損有很大影響,并提出缸體與活塞桿的珩磨加工方案,以消除缸體與活塞桿間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),延長密封圈及ATOS油缸的使用壽命。具體分析了數(shù)字ATOS油缸系統(tǒng)的穩(wěn)定性及在額定負(fù)載下,系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)和正弦信號(hào)的響應(yīng)情況。利用PLC作為整個(gè)數(shù)字ATOS油缸控制系統(tǒng)的控制器,介紹了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟,對(duì)輸入輸出I/O地址進(jìn)行分配,并繪制出本系統(tǒng)的程序控制流程圖。本論文的研究成果為今后數(shù)字液壓系統(tǒng)的研究開發(fā)提供了理論依據(jù),文中豐富的材料和仿真數(shù)據(jù)具有重要參考價(jià)值。