无卡轴旋切机液压系统的设计与控制系统稳定性验证.pdf

2011年10月
机床与液压
Oct 201
第39卷第20期
MACHIIN TOOL HYDRAULICS
Vol 39 No. 20
DOI:10.3969/j.issm.1001-3881.2011.20.024
无卡轴旋切机液压系统的设计与控制系统稳定性验证
鲁霞',胡国清2
(1.广州城市职业学院,广东广州510405
2.厦门大学,福建厦门361005)
摘要:分析无卡轴旋切机的工作原理,推导了旋切过程中刀刃进给速度与圆木直径的数学模型,并推导出液压系统流
量计算公式,从而得出旋切过程中液压缸的流量必须随刀刃进给速度按一定规律变化,以保证旋切机正常工作的结论。根
据变速进给模型,设计了无卡轴旋切机的液压系统;建立了闭环控制系统的数学模型,并验证了控制系统的稳定性。使用
新型液压系统后,无卡轴旋切机的寿命提高,系统的能耗降低、噪声减小,且易操作
关键词:无卡轴旋切机;数学模型;液压系统;流量控制;控制系统
中图分类号:TD602文献标识码:A文章编号:1001-3881(2011)20-065-4
Hydraulic System Design and Stability Validation of Log-core Veneer Lathe
LU Xia, HU Guoqing
1. Guangzhou City Polytechnic, Guangzhou Guangdong 510405, China
2.Xiamen University, Xiamen Fujian 361005, China)
Abstract: Working principle of log-core veneer lathe was analyzed in detail. The mathematical model between the tool feeding
speed and the diameter of the log core was established and the formula of hydraulic cylinder flow was deduced. From these, a conclu-
sion that the flow of hydraulic cylinder must be changed with the feeding speed according to a certain rule can be gained, which can be
used to make the lathe work well. By the variable-speed feeding model, the hydraulic system was designed. The mathematical model of
the closed loop control system was established and its stability was verified. Using the new hydraulic system, the lifetime of the log-core
veneer lathe is longer, the energy consumption is reduced, the noises are lower, and the operation is more eas
Keywords Log-core veneer lathe; Mathematical model; Hydraulic system; Flow control; Control system
0引言1-7
驱动辊1
旋切机是将圆木旋切成单板或薄木的木工机械设
圆木
备,用于胶合板生产和人造板的表面装饰。目前,驱
驱动親3
动刀具进给主要有两种方法:(1)采用调速电机通
LO
过丝杆驱动;(2)采用液压驱动。无卡轴旋切机采
用调速电机通过丝杆驱动,工作精度较差,寿命低
代
噪声大。用液压缸驱动代替丝杆驱动,提高了无卡轴
驱动辊2
旋切机的寿命,降低了系统的能耗,噪声小,改善了
工人的工作环境,便于实现系统的自动化控制。所
以,需要推出一种高性能、易操作的无卡轴旋切机的
图1旋切机旋切系统简图
液压系统,以满足用户的迫切需要。
假设驱动辊与圆木间无相对滑动,而驱动辊
旋切机数学模型建立?
2固定不动,则在旋切过程中,圆木ー方面绕其中心
旋转,另一方面在驱动辊3的作用下又向驱动辊
对于驱动辊1、2、3,d均为直径(m),r为半
作中心平面移动。國木与驱动辊表面线速度相同
径(m),no为转速(r/amin);l为旋切单板的厚度
即
(m);a为驱动辊1、2间的中心距(m);の为刀刃进
给速度(m/s)。如图1所示
在旋切过程中,在驱动辊转速no不变的情况下,
收稿日期:2010-10-19
作者简介:鲁霞(1980-),女,讲师,硕士,主要从事机电一体化方面的科研和教学工作。E-mail:lx_ youyou@
126. com.