金属密封气缸摩擦特性及位置控制技术研究

发布时间：2021-01-17 07:17

　　气缸摩擦力是影响气动伺服定位精度的重要原因。传统气缸采用普通橡胶密封圈进行密封,这种接触式密封使得气缸活塞与缸壁之间产生较大的摩擦力,使得伺服系统的定位精度和稳定性变差。新型金属密封气缸采用间隙密封原理,大大减小了气缸的摩擦力。对于这种新型气缸目前还没有对其摩擦力进行研究,因此需要对摩擦力进行测试,从而获得摩擦力特性的基本数据,为实际工程应用提供技术参考。另外,由于摩擦力特性的改善,研究采用金属密封气缸组成的位置伺服系统,对提高气动伺服系统的精度和稳定性有着重要意义。本文首先针对金属密封气缸摩擦力极低的特性,分析了影响摩擦力测量精度的主要因素,提出了气缸动静摩擦力的测量方法,并根据实验要求选择合适的测量仪器,构建了摩擦力测试平台。对某公司两个系列多个型号的气缸进行了大量的摩擦力测量试验,分别测定了气缸在长时间静置后、运动多次后以及不同位置的静摩擦力,利用误差分析理论得出静摩擦力测量的数值范围;测量了不同速度下各个气缸的动摩擦力,通过分段拟合得出了摩擦力特性曲线。其次选用金属密封气缸和新型电气比例压力阀组成位置伺服系统。实验研究了比例压力阀的控制特性,通过对系统的理论建模了解系统的基本特... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高速打孔机

力控制的能力，如在高频高速、低速驱动、需要进行精确力控制的场合等。图 1.3为金属密封气缸运用于高速打孔机上，金属密封气缸的高频高速特性可以使得打孔效率更快，提高生产效率。图1.4为金属密封气缸用于精密玻璃、透镜的切割中，低摩擦力可以保证在经过不同切割轮廓表面时切割力的稳定性，保证加工质量和精度[‘]。图1.3高速打孔机图1.4精密玻璃切割在一些需要低速驱动的场合，如精密机械加工中，一般进刀的运动速度需要先快3

段的动摩擦力平均值，从而获得在这种速度下的动摩擦力值。2.2气缸摩擦力测试实验系统通过以上对摩擦力测试系统的分析，本文采用图2.1所示的试验回路，图2.2为摩擦力试验系统的实物照片。’’口....数数据采采采采采采采集集卡 卡卡卡卡卡卡ZZZ、 、 、 口口口 口口口 戈戈戈 1.气源2.过滤器9.被测气缸3.减压阀4.精密减压阀5.消音器6.手动阀7，8..速度控制阀10，n.压力传感器12.激光位移传感器13.数据采集仪图2.1金属密封气缸摩擦力试验回路图

【参考文献】：
期刊论文
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[2]气动位置伺服系统的T-S型模糊控制研究[J]. 柏艳红,李小宁.  中国机械工程. 2008(02)
[3]气动比例控制系统的建模与辨识[J]. 孔祥臻,刘延俊,王勇,蒋守勇.  机床与液压. 2006(09)
[4]气缸摩擦力的颤振补偿与仿真[J]. 孔祥臻,刘延俊,王勇,蒋守勇.  润滑与密封. 2006(08)
[5]气缸位置模糊控制方法的研究[J]. 孙艳玲.  三峡大学学报(自然科学版). 2006(03)
[6]基于摩擦力补偿的气动位置伺服系统的控制研究[J]. 罗浩.  液压与气动. 2006(02)
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[8]气缸低速运动摩擦力模型的研究[J]. 黄俊,李小宁.  机床与液压. 2005(11)
[9]神经网络控制在气缸位置伺服控制中的应用[J]. 陈金兵,柴森春,张百海,宁汝新,赵彤.  液压与气动. 2004(05)
[10]MATLAB环境下的单神经元自适应实时控制系统[J]. 王俊国,王永骥,万淑芸.  仪表技术与传感器. 2004(04)

博士论文
[1]气动肌肉驱动机器人手臂的设计与控制研究[D]. 卫玉芬.南京理工大学 2006

硕士论文
[1]气缸低速摩擦特性的研究[D]. 谢祖刚.浙江大学 2003



本文编号：2982432