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  [组图]气动伺服机构举例           ★★★ 【字体:
气动伺服机构举例
作者:中国气动…    信息来源:网络    点击数:    更新时间:2008-11-17    
气动伺服机构举例
    如图42.7-1所示,该伺服系统主要由波纹管、放大杠杆、控制滑阀、气缸及反馈机构等组成。供气压力为0.5MPa,信号压力为0.02~0.1MPa。

图42.7-1  波纹管滑阀式气动伺服系统结构原理图
    当进入波纹管1的控制信号压力增加时,波纹管1的推力增加,推动杠杆3,带动控制滑阀15向上移动,从而使气缸下腔压力增加,上腔压力降低,活塞19向上移动,带动摇臂22输出角位移。这时连在活塞杆上的导槽21也带动正弦机构的摇臂6转动,连在同一转轴7上的凸轮8转向凸轮向径增加的方向。通过滚轮9把弧形杠杆10推向下转,将反馈弹簧12拉伸,反馈弹簧12对放大杠杆3的拉力随之增加,当反馈弹簧12对放大杠杆3的拉力与波纹管1的推力所产生的力矩相互平衡时,放大杠杆3连同控制滑阀15又回到了原来的平衡位置,整个系统又重新达到了平衡,而此时活塞已上升到相应的高度,气缸两腔所产生的压差与外负载相平衡。当控制信号压力降低时,动作相反。
    (1)建立系统的数学模型
    波纹管组件的传递函数
式中  Tx(s)——波纹管输出力矩的拉氏变换;
      Px(s)——波纹管输入压力信号的拉氏变换;K1=A1l1;
      A1——波纹管受力面积;
      l1——波纹管中线与支点A的距离。
    放大杠杆力矩的传递函数
式中  Tƒ(s)——反馈弹簧的反馈力矩的拉氏变换;
      X(s)——控制滑阀阀芯位移的拉氏变换;
      J——放大杠杆的转动惯量(kg·m2
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