平衡阀开启压力计算过程分析:
工况:工件受重力自由下落,油缸有杆腔背压,无杆腔向外施压。
注意:平衡阀设定压力应大于等于最大负载压力的1.3倍。
其中:P(进)为进口压力;P(R)为液控比+油腔压差比;P(重)为重力负载压力;P(平衡设压)为平衡阀设定压力:
P(重-负)为负载小于重力时的背压腔负载压力;
P(负-重)为负载大于重力时的进油腔负载压力;
F(重-负)为负载小于重力时的向外重力负载力,F(重-负)=F(重)-F(负);
F(负-重)为负载大于重力时的向内负载力,F(负-重)=F(负)-F(重);
F(进)为油缸向外的推力;F(重)为重力负载;F(背压)为油缸背压阻力;S为背压腔面积;
F(负)为外力负载阻力;F(缸)为油缸对外力负载阻力所施加的反作用力;
1、无外力负载的空行程(空载),外力负载F(负1)=0:
油压分析:P(进1)+P(进1)*P(R)+P(重)=P(平衡设压);
受力分析:F(进1)+F(重)=F(背压)=(P(进1)*P(R)+P(重))*S;
→F(缸1)=F(负1)=0;
2、0<外力负载F(负2)≤重力负载F(重):
油压分析:P(进2)+P(进2)*P(R)+P(重-负2)=P(平衡设压);
受力分析:F(进2)+F(重-负2)=F(背压)=(P(进2)*P(R)+P(重-负2))*S;
→F(缸2)=F(负2)=F(进2)+F(重)-(P(进2)*P(R)+P(重-负2))*S;
3、重力负载F(重)<外力负载F(负3)<进口压力等于平衡阀设定压力下的外力负载力:
油压分析:P(进3)+(P(进3)-P(负3-重))*P(R)=P(平衡设压);
受力分析:F(进3)=F(背压)+F(负3-重)=(P(进3)-P(负3-重))*P(R)*S+F(负3-重);
→F(缸3)=F(负3)=F(进3)+F(重)-(P(进3)-P(负3-重))*P(R)*S;
4、外力负载F(负4)≥进口压力等于平衡阀设定压力下的外力负载力:
油压分析:P(进4)≥P(平衡设压);
受力分析:F(进4)+F(重)=F(负4);
→F(缸4)=F(负4)=F(进4)+F(重);
对比:
P(进1)<P(进2)<P(进3)<P(进4);
F(进1)<F(进2)<F(进3)<F(进4);
F(缸1)<F(缸2)<F(缸3)<F(缸4);
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