氣缸低速爬行特性及其特征判據(jù)的研究.pdf

1、氣缸低速運動時有時會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，這會影響氣缸的運動平穩(wěn)性，嚴重的還會造成作業(yè)失誤和設備損壞。氣缸的爬行現(xiàn)象不可能完全地消除，只能通過預測爬行工況區(qū)并設定合適的氣缸工作參數(shù)，使氣缸避免出現(xiàn)爬行。然而氣缸爬行是一種涉及多種因素的復雜現(xiàn)象，到底在怎樣的工況參數(shù)下氣缸不出現(xiàn)爬行，如何事先預測爬行出現(xiàn)以便能夠避開爬行區(qū)，確定氣缸正常工作范圍，保持平穩(wěn)運動狀態(tài)，這是氣缸設計和使用過程中一個國內(nèi)外長期尚未解決的問題。 論文針對氣缸低速爬行現(xiàn)

2、象特征判據(jù)的課題，進行了深入的理論分析和試驗研究。首先，深入地分析了氣缸產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的機理和影響因素。然后，以工業(yè)應用中常用的氣缸為研究對象，對氣缸摩擦力模型、判定氣缸爬行的評價基準、氣缸爬行工況參數(shù)判定式等內(nèi)容進行了研究。 為了建立正確描述氣缸爬行運動的數(shù)學模型和仿真模型，通過試驗數(shù)據(jù)擬合，對常用的摩擦力模型進行了比較分析，指出了目前描述氣缸爬行的摩擦力模型的局限性，建立了表征氣缸爬行運動的摩擦力模型──Stribeck指數(shù)函

3、數(shù)模型。與其它摩擦力模型相比較，Stribeck指數(shù)函數(shù)模型最能代表氣缸出現(xiàn)爬行時的摩擦力變化情況，可以顯著提高氣缸動力學模型的精度。 通過試驗指出了目前國際上使用的首次波幅判據(jù)存在的誤判問題。在對氣缸運動特性和爬行特性試驗數(shù)據(jù)分析歸納的基礎上，提出了氣缸爬行速度二次波幅判據(jù)：當速度波動的二次波幅大于氣缸平均運行速度的一半時，氣缸出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。此判據(jù)能夠避免爬行現(xiàn)象的誤判，為氣缸爬行判定提供了一個評價基準。 在測試、分析

4、比較多種氣缸摩擦力模型的基礎上，通過理論分析首次導出了氣缸爬行理論判定式：當速度波幅系數(shù)λ＞1時，氣缸出現(xiàn)爬行；反之，氣缸不出現(xiàn)爬行。這一判定式可用于進氣節(jié)流和排氣節(jié)流兩種回路中氣缸爬行現(xiàn)象的預測，兩者臨界條件的表達式形式相同。綜合考慮摩擦力、溫度等因素，利用量綱分析方法，通過試驗數(shù)據(jù)擬合和回歸分析，首次提出了包含多個工況參數(shù)的氣缸爬行綜合回歸判定式。通過對多種氣缸進行試驗測試分析，驗證了此判定式的正確性和實用性，對氣缸爬行理論判定式進