Quali sono i vantaggi e gli svantaggi del sistema di controllo del servo idraulico
November 19, 2023
Il servo controllo idraulico presenta molti vantaggi, quindi è stato ampiamente utilizzato. Ma ci sono anche alcuni svantaggi, che limitano la sua applicazione.
1, i vantaggi del servo controllo idraulico
① Il rapporto di potenza di potenza e il rapporto di coppia inerzia (o rapporto di massa della massa) dei componenti idraulici sono grandi, che possono essere composti da una struttura compatta, un piccolo volume, un peso leggero e un buon servomo di accelerazione. Per i sistemi di servomozione di media e alta potenza, questo vantaggio è particolarmente eccezionale.
Per illustrare questo punto, il componente idraulico viene ora confrontato con il componente elettrico.
La dimensione minima del componente elettrico dipende dalla massima densità di flusso magnetico effettivo e dal calore generato dalla perdita di potenza (correlata alla densità di corrente). La massima densità di flusso magnetico efficace è limitata dalla saturazione magnetica dei materiali magnetici e la dissipazione del calore è difficile. Pertanto, la dimensione strutturale dei componenti elettrici è relativamente grande e il rapporto di potenza di potenza e il rapporto di inerzia della coppia sono piccoli.
Il calore generato dalla perdita di potenza dell'elemento idraulico può essere dissipato dall'olio al radiatore e la sua dimensione dipende principalmente dalla massima pressione di lavoro. Poiché la pressione di lavoro massima può essere molto alta (attualmente fino a 32 MPA), il componente idraulico è di peso ridotto e leggero e la forza di uscita o il momento è grande, rendendo il rapporto di peso di potenza e il rapporto di coppia inerzia (o Rapporto di massa della forza) grande. Il peso della pompa idraulica generale è solo del 10% -20% del peso dello stesso motore di alimentazione e la dimensione è di circa il 12% -13% di quest'ultimo. Il rapporto di potenza di potenza del motore idraulico è generalmente 10 volte quello del motore di capacità equivalente e il rapporto di coppia inerzia è da 10 a 20 volte quello del motore.
② I componenti di potenza idraulica hanno una buona rapidità e una rapida risposta del sistema.
A causa del rapporto di coppia inerzia (o rapporto di massa della massa) dei componenti di potenza idraulica, la capacità di accelerazione è forte e può iniziare, frenare e invertire ad alta velocità. Ad esempio, ci vogliono pochi secondi per accelerare un motore a media potenza, mentre ci vuole solo circa 1/10 del tempo per accelerare un motore idraulico della stessa potenza.
Poiché il modulo elastico alla rinfusa dell'olio nel sistema idraulico è molto grande, la rigidità della molla idraulica formata dalla compressibilità dell'olio è molto grande e il rapporto di inerzia dell'elemento di potenza idraulica è relativamente piccolo, quindi la frequenza naturale idraulica accoppiata Per la rigidità della molla dell'olio e l'inerzia del carico è molto elevata, quindi la velocità di risposta del sistema è veloce. Il sistema pneumatico con la stessa pressione e carico del sistema idraulico ha una velocità di risposta di soli 1/50 del sistema idraulico.
③ La rigidità del servo sistema idraulico contro il carico è grande. Cioè, lo spostamento di uscita è meno influenzato dalle variazioni di carico, dal posizionamento accurato e dall'elevata precisione di controllo.
A causa dell'elevata frequenza naturale dell'idraulico, il sistema di servo idraulico, in particolare il servosistema elettroidraulico, è consentito avere un grande fattore di amplificazione a circuito aperto, quindi è possibile ottenere una maggiore precisione e reattività. Inoltre, poiché la compressibilità dell'olio nel sistema idraulico è molto piccola e la perdita è anche molto piccola, la rigidità della velocità del componente di potenza idraulica è grande e la rigidità della posizione è anche grande quando il sistema a circuito chiuso è formato. La rigidità della velocità ad anello aperto del motore è di circa 1/5 di quella del motore idraulico e la rigidità della posizione del motore è vicina allo zero. Pertanto, il motore può essere utilizzato solo per formare un sistema di controllo della posizione a circuito chiuso, mentre il motore idraulico (o cilindro idraulico) può essere utilizzato per il controllo di posizione a circuito aperto, ovviamente la rigidità del controllo a posizione idraulica a circuito chiuso Il sistema è molto più alto di quello del circuito aperto. A causa della compressibilità del gas, la rigidità del sistema pneumatico è solo 1/400 di quella del sistema idraulico.
2, le carenze del servo controllo idraulico
① I componenti idraulici, in particolare i componenti di controllo idraulico di precisione (come le valvole dei servi elettroidrauliche) hanno una scarsa resistenza all'inquinamento e elevati requisiti per la pulizia dell'olio di lavoro. L'olio contaminato indosserà la valvola e ridurrà le sue prestazioni e sarà persino bloccato e non può funzionare normalmente. Questo è il motivo principale per il fallimento del servosistema idraulico. Pertanto, il servosistema idraulico deve utilizzare filtri fini.
(2) Il modulo elastico di massa dell'olio varia con la quantità di aria leggermente mescolata nell'olio. La viscosità dell'olio cambia anche con la temperatura dell'olio, quindi il cambiamento di temperatura dell'olio ha un grande impatto sulle prestazioni del sistema.
Quando il design della tenuta, la produzione e l'uso di componenti idraulici non sono appropriati, è facile causare perdite e inquinamento ambientale. Allo stato attuale, il sistema idraulico è ancora ampiamente usato olio idraulico a base di petrolio infiammabile, la perdita di olio può causare incendi, quindi non è adatto per alcune occasioni.
④ La precisione di produzione dei componenti idraulici è elevata e il costo è elevato.
⑤ L'accesso all'energia idraulica e alla trasmissione a lunga distanza non è conveniente come i sistemi elettrici.
Per riassumere
Il servosistema idraulico è di dimensioni ridotte, leggera, alta precisione di controllo e rapidamente in risposta.
Questi vantaggi sono estremamente importanti per i sistemi servi.
Oltre a ciò, ci sono alcuni vantaggi:
Come componenti idraulici di buona lubrificità, lunga vita;
Vasta velocità, stabilità a bassa velocità;
Con l'aiuto della trasmissione della potenza del tubo è più conveniente;
Lo stoccaggio di energia è conveniente con l'aiuto di un accumulatore;
L'attuatore idraulico ha due tipi di tipo di spostamento lineare e tipo rotante per aumentarne l'adattabilità;
La protezione da sovraccarico è facile; È più conveniente risolvere il problema dell'aumento della temperatura del sistema.
