耐火砖粉末成型三梁四柱液压机共振频率和气缸速度

耐火砖粉末成型三梁四柱液压机阀缸回路的流体力学共振频率（HRF）是一个有趣的概念，也是一个重要的值得知道的。如果气缸正在行程，并且其控制阀突然转向阻塞流量，则气缸及其负载将振动，通常会产生相当大的噪音，有时还会产生相当大的暴力。这是HRF的实际应用。当交换负载质量的动能和存储在液压流体的可压缩性中的势能时存在的共振产生噪声。

我们可以使用以下公式估算给定电路的HRF：

HRF =（1 /π） × （Aß÷ML_s）^1/2

其中：
A是活塞两侧的平均润湿面积，
ß是流体压缩系数或体积模量，
M是作用在气缸杆末端的有效质量，
L_s是气缸的有效行程长度。

对于大多数工业气缸，该公式是有效的近似值，条件是阀到气缸管道很小。所有这些因素都可以在设计时或在电路组装期间获得。因此，我们可以合理准确地计算HRF。它的价值对于任何液压回路的平稳可靠运行至关重要，因此HRF应作为任何设计程序的常规部分进行计算。


另外重要的是HRF确定了流体力学系统循环的最大速率。循环率决定了制造生产率，生产率决定了产品成本。制造过程的竞争态势与生产机械循环的速度直接相关！因此，必须知道每台耐火砖粉末成型三梁四柱液压机的HRF。

运动控制设计者使用的经验法则是，最大机器循环速率约等于HRF和系统阻尼比（SDR）的三分之二的乘积。系统阻尼比是由摩擦产生的，经过多年消除气缸和负载轴承的摩擦，今天发现SDR低至0.03的情况并不少见。除此之外，寻求更高的工作压力以减小元件尺寸总是导致更低的谐振频率（通过减小面积A），结果是行业中的一个趋势，实际上使高循环速率的机器更难设计而不是更容易！

例如，如果HRF为10 Hz（大多数系统的HRF在10到60 Hz之间）且SDR为0.03，那么可达到的最大机器周期速率不会超过0.2 Hz，或者每五秒钟一个周期，每分钟不超过12个周期。任何更快，更令人反感或破坏性的冲击和振动都会开始。只有加速度受到控制时才能进行计算，只能通过伺服或比例阀进行。除非指定了软换档选项，否则离散（bang-bang）阀门将无法工作。

了解HRF导致成功
许多失败的液压应用产生，因为设计师试图使机器循环的速度超过其共振频率允许的速度。电机取代了许多这些液压设备，但它们不需要。电机是成功的，因为系统设计人员计算了所有系统频率，了解其含义，然后在这些限制内进行设计。

将HRF视为一种液压光速 - 我们无法超越它。事实上，我们只能在具有足够安全裕度的设计中接近它。对于我们在所有耐火砖粉末成型三梁四柱液压机系统中计算流体力学共振频率的液压技术的持续成功至关重要。