PM流量控制器参数对液体静压导轨性能影响的研究

在介绍PM流量控制器基本结构、工作原理以及流量压力特性基础上,推导出基于PM控制器的矩形对置油垫的承载能力、油膜刚度及动态传递函数的表达式。以某机床静压导轨的一对对置油垫为例,重点分析研究PM控制器的三个性能参数比流量cr、初始流量q0和泵压ps之间的相互关系及对油膜承载能力、静刚度及动态特性的影响。研究表明,给定初始流量q0和泵压ps,静刚度随cr增大而逐渐增加,在cr=6.2时静刚度有峰值,这对静压导轨的正常工作不利。比流量cr的合理取值范围为1.2～5.2,此时对置油垫静刚度随着q0的增大和pp减小而增大。基于油膜厚度传递函数表达式,研究敏感油路体积Vo=500 cm3时,在阶跃载荷作用下,不同的比流量cr、初始流量q0以及泵压ps对油膜在时域及频域内动态特性的影响。研究表明:在时域内,cr、q0、pp主要影响着油膜厚度的超调量,随着cr、q0增大以及泵压pp减小,其超调量明显增加。为提高油膜承载的稳定性,减小过渡过程的超调量,可减小cr、q0,增大泵压pp;在频域内,幅频特性曲线峰值处的频率为油液振动的固有频率。随着cr、q0的增加和pp减小,幅值越大,对应的固有频率也有所增大,失稳区频率范围变宽。当作用频率很高时,参数cr、q0、ps对幅值影响很小。研究工作对基于PM流量控制器的液体静压导轨的设计具有参考价值。