Vol.19 No.2 向树春等：楔横轧机液压压下系统模拟实验装置 ·185· 根据楔横轧机液压压下系统结构，将其主要参数简化为机架刚度K,运动负载质量M, 轧制力f,它们的模拟方法为： (1)改变碟簧刚度和数量模拟轧机刚度： (2)用质量块模拟轧机运动质量； (3)用比例压力阀改变供油压力模拟轧制力变化， 模拟实验系统框图如图3所示. 轧制力人 伺服阀 控制器 伺服阀 阀控缸 放大器 压力传感器 位移传感器 图3模拟实验系统方框图 2模拟实验装置的数学模型 2.1阀控非对称缸数学模型 模拟实验装置是电液位置伺服系统，采用阀控非对称缸液压回路，具有结构简单、制造容 易、占用空间少、密封效率高可靠等优点 这种系统的特性与四边阀控对称缸系统在特性上有较大差异，由于活塞两腔面积不等， 因此往复流量不连续.流量方程的建立与活塞速度和方向有关，关键是正确地求取阀的流量 增益和压力流量增益K。· 在工作点附近线性化，并经拉氏变换得到： 压力一流量方程 2d=K·x(d-K·P() () 负载流量方程 L网=CnP间+fP同+A·X⊙ (2) 油缸动力方程 P-s+)·X0+元 (3) 综合式()，(2)，(3)可得到非对称缸传递函数： X,(0)= 化同1-意统+ +2+1)） 式中：wn= M。 B VM 油缸负载环节液压固有频率：专=K√AA。 ，一液压阻 4V MB.AAme M邱e 尼比B很小时可忽略，则专=K√T人M A为油缸等效面积；Am为油缸平均活塞面积；B为v ol . 19 N o. 2 向树春等 :楔横轧机液压压下系统模拟实验装置 . 18 5 . 根据 楔 横 轧机 液 压压下 系 统结 构 , 将其 主要 参数 简化 为机 架 刚度 K , 运 动 负载质 量 M , 轧制 力 人 , 它 们 的模拟方 法 为: ( l) 改 变碟 簧刚度 和数 量模拟 轧机 刚度 ; ( 2) 用 质量 块模 拟 轧机 运 动质量 ; (3 )用 比例 压 力 阀改变 供油压力 模拟 轧 制力变 化 . 模拟 实 验系统 框 图如 图 3 所 示 . 轧制力八 ’ 伺服阀 放大器 . 伺服 阀 压力传感器 位移传感器 图3 模拟 实验 系统方框图 2 模拟实 验装置的数学模型 2 . 1 阀控非 对称缸数学模型 模 拟实 验装置是 电液位置伺 服 系统 , 采 用 阀控 非对称缸 液压 回 路 , 具有 结构 简单 、 制造 容 易 、 占用 空 间少 、 密 封效 率高可靠 等优点 . 这种 系 统 的特 性 与 四 边 阀控 对称 缸 系 统在 特性 上 有较 大 差异 . 由于 活塞 两 腔 面积不 等 , 因此往 复流 量不 连 续 . 流量 方 程 的建立 与活塞 速 度 和方 向有 关 , 关 键是 正 确地 求取 阀的 流量 增益 和 压力 流量 增 益凡 . 在 工作点 附近 线性 化 , 并 经拉氏变 换得 到 : 压力 一流量 方程 Q L ( s ) = 凡 · 凡 ( s ) 一 cK · p L ( s ) ( l ) 、产、. 、 , 夕 `, ,、 à 了.、 负载 流量 方 程 Q L ( s ) 气( s ) 又 一 tC , 已( , ) + 羲 , , 凡( , ) + mA · ` 油缸 动力 方 程 一 壳 `” ’ + sB , ` 弋 ( · , + 土 . 李 人 之 ’ 弋( s ) . fL( s ) 综 合式 l( ) , (2 ) , (3 ) 可得 到 非对称缸 传递 函数 : 弋( s ) .K R l (凡戈( s ) / 人 e ) 一了石- (万五乍 s + l ) ’ 亏石 _ ( s ) 了 气 不与l e 刀 , e J 、 t ` s (共 + 笙 : 、 1) 田 孟 似 n 式 中: 田 。 = 2 德 油 缸 负载环 节 液压 固有 频率 ; 。 一 、 德 谓福襄 液压 阻 尼 比 , B 很小 时 可忽 略 , 则 言二 戊恶 ; eA 为油 缸等 效面积 ; mA c 为油 缸平 均 活塞 面 积 ;B 为