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A new friction model in hybrid pump-controlled asymmetric (single-rod) cylinder drive system
Tribology Transactions ( IF 2.1 ) Pub Date : 2020-07-27 , DOI: 10.1080/10402004.2020.1762955
Huankun Wang 1 , Paul G. Leaney 1
Affiliation  

Abstract Hybrid pump-controlled asymmetric cylinder drive systems are implemented for energy saving purposes in applications that do not require fast responses. Under low-velocity and low-pressure conditions, the friction influence in the hybrid pump-controlled system is evident. Researchers have developed various models to describe friction. These friction models are implemented based on the relative motion of the contact surfaces, and they can be categorized into static friction and dynamic friction models. For example, dynamic friction models are suitable for simulating the friction in hydraulic cylinder seals under lubrication conditions. Among the dynamic models, the LuGre model can capture almost all static and dynamic friction behaviors at the macroscopic level; for example, stiction, the Stribeck effect, and hysteresis. Thus, the LuGre model is suitable for describing the friction in hydraulic cylinders. Because the friction force in the hydraulic cylinder is mainly from the cylinder seal and seal deformation occurs under pressure due to its flexibility, the friction in a hybrid pump-controlled hydraulic system is affected by the relative motion of the contact surfaces. Therefore, to investigate factors that affect the friction other than the relative motion of the contact surfaces, the friction behaviors of a hybrid pump-controlled hydraulic system are studied. Pressure difference and acceleration terms are introduced in the LuGre friction model, and the simulated friction results of the updated LuGre model are compared with the measured experimental results to validate the new friction model.

中文翻译:

混合泵控非对称(单杆)气缸驱动系统中的一种新摩擦模型

摘要 混合泵控制的非对称气缸驱动系统在不需要快速响应的应用中用于节能目的。在低速和低压条件下,混合泵控系统中的摩擦影响很明显。研究人员开发了各种模型来描述摩擦。这些摩擦模型是基于接触面的相对运动实现的,可以分为静摩擦模型和动摩擦模型。例如,动态摩擦模型适用于模拟润滑条件下液压缸密封件的摩擦。在动力学模型中,LuGre模型几乎可以捕捉到宏观层面的所有静动摩擦行为;例如,静摩擦、斯特里贝克效应和滞后。因此,LuGre 模型适用于描述液压缸中的摩擦。由于液压油缸中的摩擦力主要来自油缸密封件,密封件由于其弹性在压力下会发生变形,因此混合泵控液压系统中的摩擦力受接触面相对运动的影响。因此,为了研究除接触面的相对运动之外的影响摩擦的因素,研究了混合泵控制的液压系统的摩擦行为。LuGre摩擦模型中引入了压差和加速度项,并将更新后的LuGre模型的模拟摩擦结果与实测实验结果进行比较,以验证新的摩擦模型。由于液压油缸中的摩擦力主要来自油缸密封件,密封件由于其弹性在压力下会发生变形,因此混合泵控液压系统中的摩擦力受接触面相对运动的影响。因此,为了研究除接触面的相对运动之外的影响摩擦的因素,研究了混合泵控制的液压系统的摩擦行为。LuGre摩擦模型中引入了压差和加速度项,并将更新后的LuGre模型的模拟摩擦结果与实测实验结果进行比较,以验证新的摩擦模型。由于液压油缸中的摩擦力主要来自油缸密封件,密封件由于其弹性在压力下会发生变形,因此混合泵控液压系统中的摩擦力受接触面相对运动的影响。因此,为了研究除接触面的相对运动之外的影响摩擦的因素,研究了混合泵控制的液压系统的摩擦行为。LuGre摩擦模型中引入了压差和加速度项,并将更新后的LuGre模型的模拟摩擦结果与实测实验结果进行比较,以验证新的摩擦模型。混合泵控制的液压系统中的摩擦受接触面相对运动的影响。因此,为了研究除接触面的相对运动之外的影响摩擦的因素,研究了混合泵控制的液压系统的摩擦行为。LuGre摩擦模型中引入了压差和加速度项,并将更新后的LuGre模型的模拟摩擦结果与实测实验结果进行比较,以验证新的摩擦模型。混合泵控制的液压系统中的摩擦受接触面相对运动的影响。因此,为了研究除接触面的相对运动之外的影响摩擦的因素,研究了混合泵控制的液压系统的摩擦行为。LuGre摩擦模型中引入了压差和加速度项,并将更新后的LuGre模型的模拟摩擦结果与实测实验结果进行比较,以验证新的摩擦模型。
更新日期:2020-07-27
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