三水路灯车出租 路灯车满量工况时泵效率及能量失对比
新闻分类:公司新闻 作者:admin 发布于:2017-08-014 文字:【
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摘要:
三水路灯车出租 路灯车满量工况时泵效率及能量失对比 三水路灯车出租, 三水路灯车租赁, 三水路灯车公司 泵总容积损失与总摩擦损失在大范画工况下的对比情况,依据试验测试结果可绘制,高压大排量工况(30- 35MPa)下,泵的总容积损失在泵总能量损失中达到最高的占比,约为46%,随着压力或排量的减小,泵的总容积损失在泵总能量损失中所占的比例逐渐减小。反言之,即随着压力或排量的减小,泵的摩擦损失在泵的总功率损失中占据的比例则越来越大。 基于前述试验研究,可获得泵的总体效率随工况的变化规律,以及总摩擦损失和总容积损失随工况的变化规律及其分布特征,但如若需具体深入到了解泵内每一摩擦力处的功率损失变化规律及其在泵内的分布特征,则通过上述试验难于进行有效的直接观察与评佑,在同一时刻对泵内所有摩擦力处的功率损失进行单独的、独立的试验测试也存在巨大的困难与挑战,主要的原因一方面是泵的结构相当紧凑,给传感器的安装带来巨大困难,另一方面是各摩擦力在泵内的真实动力学行为极为复杂且相互间高度賴合。因此,考虑结合先进的仿真解析技术,建立轴向桓塞泵的能耗显式解析模型,通过理论与试验相结合的方法,来迸一步剖析轴向柱塞泵内部功率损失分布特征及其变化规律。
轴向柱塞泵动力学分析与建模 以前述试验研究对象被测泵作为建模对象,其主体结构,虹孔呈锥面排布在缸体中,錐面的锥形角,原动机通过主轴驱动缸体以角速度发生旋转。通过对泵结构原理、泵内各运动零部件的动力学行为、几何学关系上的分析,可推导得到掘述各运动副动力学行为的数学表达。控塞在缸孔中的往复运动速度Vp及加速度flp表达式。 滑膜运动轨迹可由滑膜球窝球的滑动轨迹来表述,滑膜运动轨迹所构成的平面与斜盘面相平行,通过对.某任一滑膜球窝球度离坐标原点0的向径及相对ox轴的转动角度r的推导,可得到滑膜去斜-盘面上的滑移速度。
知全球运最为广焚的机城泵统动力学分析软件Adams软件为仿真计算平台,依据上述分析的泵零部件间的运动学关系及动力学关系,建立泵的机构动力学模型,各运动副间设置的约東关系。 在绝大部分工况下,轴向栓塞泵内的摩擦力处于一种混合润滑的状态,摩擦副处的能耗表现为一种混合摩擦损失,摩擦泵数主要由摩擦力配对的材料及润滑状况决定。钢与黄铜的软硬椅料配对形式在抽向控塞泵摩擦力中得到了广泛应用,桓塞副滑靴副、配流副、柱塞球头/滑膜球窝摩擦力都是采用的钢与黄铜配对的式, 通过模拟实验实测了钢与黄铜配对成摩擦力时的摩擦泵数,在横拟实验中,试件润滑介质采用与轴向柱塞泵工作介质相同的标准矿物油基液压油,测试结果表明,在大多数工况下,钢与黄铜组成的摩擦力摩擦泵数在化008-0.03的范围内变化。通过模拟实验测试了球较与回程盘间的摩擦泵数,得到了球皎/回程盘摩 擦副摩擦泵数在0.112 ̄0.141范围内变化的测试结果。主轴前、后轴承的摩擦泵数,由轴承制造厂家提供的实测结果为在0006- 0.0012范围内变化。 轴向柱塞泵内桓塞副、滑膜副、配流副和柱塞球头/滑膜辣窝摩擦力都是采用钢-黄铜的配合形式,其中滑膜副和配流副基于静、动压支摆理论设计,而柱塞副和柱塞头滑膜球窝摩擦力则无法基于静、动压支撰理论进行设计,因此一般情况下,滑膜副和配流副的润滑状况要优于柱塞副和柱塞球头/滑膜珠窝摩擦力的润滑状况,因此滑膜副摩擦 ' '賓泵数初始值取为0.008,配流副摩擦泵数初始值取为0.01,柱塞辣头/滑膜球窝摩擦力摩"擦泵数初始值取为0.02,柱塞副摩擦泵数初始值取为0.03。初始值取变化范围的中间值0.12,主轴前、后轴承的摩擦泵数初始值取为0.001。 同时更进一步地,考虑到由于在摩擦模拟实验中,淮于模拟轴向柱塞泵各运动副间真实的动力学行为及负载工况,为更准确的确定泵内各摩擦力处的摩擦泵数,在依据上述摩擦模拟实验测试结果确定的摩擦泵数初始值的基础上,再结合大量的轴向桓塞泵总摩擦功率损失测试结果,基于最小二乘法原理来迸一步分析泵内各摩擦力处的摩撫泵数值。由于泵的总摩擦损失是泵内各摩擦力处的靡擦损失乏和,固此基于如下公式 对摩擦系数迸行最小二乘分析。 与各摩擦到处摩擦泵数对应的变化泵数,P代表的含义为各摩擦力处的摩擦损失,下标 中1,2,3,4,5,6,7分别代表5,10,15,20,25,30,35MPa不同的压力等级。基于大量的轴 向柱塞泵摩擦损失实测数据,以某一转速、某一播量,及压力等级(5?35MPa)工况为一个计算组,在设置的摩擦泵数初始值基础上,以7组不同压力等级下总摩擦功率损失仿真值与测试值之间误差的平方和最小为分析目标,不同量工况下各摩擦力处的摩擦泵在轴向柱塞泵的动力学模型当中,柱塞腔里的压力油作用在柱塞底部产生的液压力是极为重要的作用力,由于柱塞轴向的往复运动,柱塞腔容积始终处于或压缩或朦胀的 变化过程中,柱塞腔压力油脉动性强,吸排油过程的高频切换也有可能致使柱塞腔油液发生压力冲击现象,因此,为准确的横拟柱塞底部受到的控塞腔里脉动压力油作用产生的液压力,需要建立反映泵内流体特性的液压棋型。
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轴向柱塞泵液压模型建模 柱塞腔油液瞬态压力和其容积变化规律。柱塞腔油液的静态压力,Fc为柱塞腔里油液的体积,为单个控塞副所产生的流量,g/p,gk及恥分别表示柱塞副、滑膜副及配流副的泄漏流量,为倒灌流量,尽为油液的弹性系数,由柱盡的怯复运动所产生的流量,为控塞的截面积,Vp为柱塞的运动速度,柱塞的运动速度Vp由泵的动力学模型实时计算得到,并传递给液压模型。倒灌流量可由计算。C为流量泵数,为油液密度,p为配流盘配油腰形槽窗P上油液压力, 由柱塞腔和配流盘配油槽口之间位置关系形成的过流面,过流面积.随着控塞腔和配流盘槽口之间位置关系变化而变化。配流副泄漏主要是由于静压支撑作用引起的,依据两平行圆盎间缝隙流理论,可得到配流副泄漏g/v计算:a/为配流盘配油腰形槽包角,如为配流副油膜厚度,配流盎内外密封带的结构参数,为油液的动力枯度,轴向柱塞泵壳体内油液压力。由于缸体转动,使柱塞在离心力斜盘施加的侧向为的作用下贴紧缸体孔的外侧表面,从而形成偏环雙隙,泵的工作压力和壳体腔压力之间的压差作用使得樂隙内部形成压差流,缝隙内压差流的泄漏根据缝隙流之式进行计算。另一方面柱塞柱对于缸体的往妻运动使得缝隙中同时形成卡特流,卡特流的大小与柱塞的轴向运行速度相关。考虑二者综合作用产生的柱塞副泄漏:柱塞直径,柱塞副中柱塞与铜套的接触长度,柱塞副油膜厚度,柱塞在柱塞孔中的偏心率。由其工作原理决定,滑膜副泄漏具有更为显著的多重影响因素,包括由滑膜油窒液压油的压力与売体腔压力之间的压差作用造成的压差流泄漏,滑膜挤压油膜运动产生的挤压流泄漏,由滑膜自旋运动及滑膜在斜盘面上的滑移运动造成的卡特流泄漏。 由于滑视副的油膜厚度通常只有几个到几十个fxm左右,因此滑膜副油膜流体流动属于篷隙流,可以提出以下假设: 流体的重力可以忽略: 流体的愤性力柜对于粘性摩擦力可以忽路:pFK可以忽略; 油液为不可压缩流体,因此密度保持恒定; 流体流动保持稳定; 由于在油膜厚度方向结构尺寸非常小,油膜压力在该方向的变化基本可以忽略,可认为特征保持一致,因此在Z方向上不计压力的变化. 油液沿着r轴方向做径向流动。
基于上述假设,可得到简化的N-S方程如下:滑膜副油膜在径向方向的流动速度,油膜在径向方向的长度, 以滑膜的自旋角速度,Z表示的是厚度方向上某一油膜微元体的油膜厚度,V功油液的运动粗度,之为油膜微元体最大的厚度值,即是滑膜副的油膜厚度值。 基于上述假设,得到简化的流体连续性方程: 对于滑膜副油膜来说,沿着油膜厚度方向积分,并代入边界条件,可得到油膜方向流动速度计算:将油膜径向方向的流速乘以滑膜副滑膜与斜盎间的环面缝隙任一圃周的周长,并沿着油膜厚度方向进行积分。沿着径向方向进行积分后,即可推导得到组成滑膜副总泄漏中的 压差流泄漏及由滑膜自旋运动引起的自旋卡特流泄漏:APs为滑膜油窒液压油与壳体腔液压油间的压差,滑视密封带的外内径。滑膜在斜盘面上以角速度沿着楠圆形執迹滑移运动,滑膜副油朦分布在密封带外径化及内之间的环形面上,按坐标-进行划分,可将油膜分布区域分成四个区域。取油膜中某一有限微元体dv作为分析对象,微元体的随着滑膜做滑移运动的切向速度。由滑膜在斜盘面上的滑移运动造成的Couette流泄漏流量,可由油膜徵元体容向流量在整个油腹区域积分计算得到。
对于某一环形微元面27rrdr的油膜,当不考虑受到的挤压效应时,该环形徵元面的初始流量可由前述进行计算,而实际情况是油膜同时还受到有由滑膜挤压运动带来的挤压效应的影响,挤压效应会使得油膜的泄漏流量发生一个变化,记为dg,可由挤压效应产生的泄漏流量值应等于该环形微元面的挤压流. 沿着半径进行积分,并代入边界条件,可推导得到:A为滑膜油室油液压力。等号右边第二项为由挤压效应产生的压力,靴挤压运动产生的挤压流泄漏。由于滑膜的挤压运动,滑膜油窒内的油液体积的变化导致的流量变化,由滑膜挤压运动产生的滑膜副总挤压泄漏流量. 最终,可得到滑膜副总泄漏流量. 泵输出流量之为所有拉塞副的排油流量之和: Zp为处于高压排油区的柱塞副的个数。轴向柱塞泵通过节流阀进行加载,流过加载节流阀阀口的流量0。Cg为流量泵数,为节流面积,为阀口前后压差。基于油液的连续性及可压缩性,对于介于泵流量输出口及加载节流阀阀口间管道的油液,有以下关系成立。Fop为介于泵流量输出口及加载节流阀阀口间管道的油液的体积。最终可得到描述轴向柱塞泵流体特性的方程.
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