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黜设计与研究
“爬行”现象的另一种解释
陈曼龙
陕西理工学院,陕西汉中
摘要:从能量转化的角度理论上分析爬行现象发生过程,提出在液压系统中产生爬行现象除了受摩擦力等
因素影响外,还与负载发生变化程度有关。
关键词:爬行能量液压系统故障
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爬行现象是液压系统常见故障之一,液压系统执根据文献⋯,液压缸发生爬行时由动、静摩擦力
行元件产生爬行时会严重影响液压系统的运行平稳产生的压力增量卸一部分用以压缩体积为的油
性,对于低速液压马达就无法工作;对于液压阀则使液液和混入的空气,另一部分消耗在克服启动后背压所
压阀失灵,使执行元件产生误动作;对于液压缸则会使形成的阻尼上,则有
其受到液压冲击。.
△:
液压系统执行元件主要以低速运行,而在低速运
行的液压系统中爬行是最主要的故障形式。因此,分式中—~ 油液体积弹性模量,
析爬行产生原因,认清爬行现象的本质就显得非常重——液压缸回油腔压力,
——
要启动前液压缸工作腔长度,;
——活塞环型腔面积,
液压系统爬行现象解释
能量观念的液压系统爬行现象解释
一般认为液压系统中爬行的产生与系统的摩擦面
摩擦力特性、传动系统的刚如图所示,假设开始通人左腔油液工作压力
度、执行元件运动速度有。,当工作台克服静摩擦力即将运动时左腔压力为。,
关,如图所示。当液压缸二者之差为△,如图。这时左腔蓄积的除工作压
左腔通压力油时活塞必须克力之外的能量为卸。。若将左腔视为弹簧则弹簧势
服各运动副的静摩擦力才能能为。/。工作台运动时平均速度为,在
带动工作台运动,期间左腔图液压系统爬行模型
理想情况下左腔蓄积的全部能量将转化为工作台快速
油液与混入的空气不断受到压缩直至压力能克服静摩运动的动能,使工作台运动速度达到最高速度见
擦力。达到极限时工作台开始运动,此时静摩擦力变图。此时能量为一/。然后这
为滑动摩擦力,由于滑动摩擦力小于静摩擦力,活塞加部分动能又逐渐转化为右腔液压弹簧势能,工作台运
速,工作台前冲;伴随工作台前冲左腔压力降低,右腔动速度回到开始的,当这部分势能释放时就促使工
中的油、气由于排油阻力加大受压而压力升高,促使工作台速度降低,在一定情况下甚至为零,见图。实际
作台前冲后又很快被制动而停止,以后又重复进行。上对于左腔而言液压弹簧势能的累积就是左腔压力的
如此表现出来的工作台突跳、停止即产生了爬行。升高,而对于右腔就是形成的背压。
刹燧
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设计与硼究
出来的现象是速度从到的周期性变化。这其实
是传动系统中蓄积的势能与执行元件动能的转化过
程。由于爬行现象只是说明了运动件在一定条件下的
一一突跳与停止的交替,并未指出是自激振动还是强迫振
动。而在工程实践中,负载的周期性较大变化造成的
驱动件的短时闷车或某些传动件的瞬时弹性变形,也
会形成运动件的突跳与停止的交替现象。尽管一般文
一一献指出¨,爬行现象的本质是摩擦自激振动,它受液
压系统执行元件运动速度、传动系统刚度、动静摩擦力
之差等影响。但是从现象看就是速度变化。液压执行
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