转套式配流系统U型减振槽结构及其对流场影响

减振槽是针对液压系统设计的一种降低冲击的凹槽。针对转套式配流系统的工作特点,在转套结构上设计了一种U型截面减振槽结构。建立工作过程中的配流特性数学模型,分析不同阶段的通流面积,重点研究减振槽在全流场数值模拟中对流量脉动、压力脉动、速度分布的影响,结果表明:U型减振槽结构流场流态为湍流,压力脉动较大,有压力冲击和降低的现象出现,但U型减振槽流场流速小、流向稳定,很大程度上降低了流量脉动,对流场具有良好的稳定作用。U型等截面减振槽结构的整体分析具有重要工程应用价值,为结构优化提供了理论依据。     

转套式配流系统与阀式配流系统性能对比研究

往复柱塞泵的结构体积、容积效率和脉动特性是其重要的性能指标,决定了柱塞泵在实际应用中的空间占用、机械效率、使用寿命和噪声产生等问题。针对传统往复柱塞泵采用的阀式配流系统与新型的转套式配流系统,在体积结构、压力脉动和容积效率3个方面进行对比研究。将两种配流系统设计为相同的额定输出流量、额定输出压力和额定工作转速,并将其体积进行比较,对转套式配流系统在Fluent软件中进行仿真,并将其脉动情况和容积效率与阀式配流系统进行对比分析。结果表明:转套式配流系统在结构体积和压力脉动方面均优于阀式配流系统,在额定工况下,转套式配流系统的容积效率较高,且表现稳定,当工作转速较大时,其容积效率急剧下降。     

转套式配流系统配流口结构及对工作脉动的影响

转套作为配流系统的核心零件之一,其配流口的结构形状对整个配流系统的工作脉动影响较大。以配流系统为研究对象,设计方形配流口、圆形配流口、双配流口3种不同配流口结构转套。首先建立了3种配流口过流面积的数学建模,分析过流面积的变化特点与规律。为了研究不同配流口对配流系统的流量特性与压力特性的影响,利用流体仿真分析软件Fluent,对3种配流口结构的流体模型进行流体动力学仿真。结果表明方形配流口配流面积最大,配流曲线较平稳,圆形配流口对流量脉动和压力脉动影响最小,所以可根据对配流系统的不同要求选用不同结构的转套。     

往复柱塞泵转套式配流系统结构优化

往复柱塞泵转套式配流系统配流结构的尺寸对系统性能有重要影响。通过Isight软件集成三维建模软件、网格划分软件、CFD仿真分析软件及后处理软件,以最高容积效率为目标,以泵腔压力为约束条件,对减振槽和配流口尺寸进行优化。分析表明,结构尺寸优化后系统容积效率提高了0.8%,泵腔压力峰值增大了3.3%;系统的入口最大瞬时流量提高了8.3%,回流减小了31.1%;系统的出口最大瞬时流量提高了23.9%,最大瞬时倒灌量减小了37.4%。     

转套式配流系统凸轮槽型线及其运动学特性研究

针对往复柱塞泵采用的阀式配流结构存在结构松散、节流损失大、效率受工作频率影响大等问题,提出了一种结构简单紧凑、节流损失小、工作稳定、配流无滞后的往复柱塞泵转套式配流系统。论述了转套式配流系统的工作原理,建立了三种不同凸轮槽型线转套的运动学模型,对比分析了三种凸轮槽型线转套对配流系统运动学特性的影响,同时对传动销进行了剪切强度分析。结果表明,与其它两种凸轮槽线型相比,正弦凸轮槽线型转套角速度和角加速度的大小和幅值均较小,且无拐点、阶跃,转套转动相对平稳,配流系统各零件的所受冲击力小。     

转套式配流系统凸轮槽型线对空化特性的影响

空化引起的振动和噪声会影响转套式配流系统性能和寿命,转套的凸轮槽型线与空化特性关系密切。在线性凸轮槽型线基础上提出了3种新的凸轮槽型线,建立了相应的型线方程,随着曲轴转动,线性型线对应的转套转角波动最小、样条型线最大。建立了系统空化流体力学模型,通过仿真,发现4种型线对应的最大气体体积分数均随工作转速升高单调递增,总体看来线性型线最好;空化占比随转速增大而升高,同转速条件下线性凸轮槽型线对应空化占比最小;容积效率随转速增加单调递减,开始比较平缓,速度较高时降低较快,总体看来线性型线对应的容积效率最高。     

转套式配流系统凸轮槽型线及其运动学特性再研究

转套式配流系统是一种新型的配流系统,克服了传统阀式配流系统体积大、结构松散、容积效率低等缺点,转套内凸轮槽型线直接影响转套式配流系统的运动学特性。本文通过分析正弦凸轮槽型线不自锁条件,提出四种新型凸轮槽型线,并对四种型线下的转套和传动销进行运动学分析。结果表明:线性凸轮槽型线转套的角速度和角加速度的幅值最小,分别为203. 1 rad/s、4. 961×10~4rad/s~2,一个周期内存在两次冲击;线性凸轮槽型线下传动销径向速度和加速度最小,分别为-0. 387 m/s、115. 0 m/s~2,运动过程中不存在冲击。因此,线性凸轮槽型线为最佳选择。     

转速对转套式配流系统空化的影响

转套式配流系统的转速会影响空化特性,而空化又会导致转套式配流系统的容积效率下降,产生强烈的振动和噪声,影响系统的正常工作。建立了配流系统的Singhal空化模型,进行了仿真和试验研究。结果表明:转套式配流系统的最大气体体积分数随转速的增加而单调增加,且配流口处增长缓慢,泵腔内增加较大;空化占比随转速的增加也不断增加,配流口处的空化占比基本在20%以下,泵腔内可达到了25%以上,空化时间持续较长;容积效率随转速的增加先增大再减小,容积效率最大处的转速为500 r/min,最大容积效率可达92.13%;试验容积效率略低于仿真结果,最大误差为2%。     

入口压力对转套式配流系统空化的影响

入口压力的变化会改变转套式配流系统内部流场的压力分布,影响系统内部空化特性。利用流场分析软件Fluent对转套式配流系统的流体域进行仿真计算,设置不同的入口压力,考察空化相关参数随入口压力变化的规律,提出开发适配转套式配流系统的新空化模型将是未来研究工作的重点,并应用YST380W型液压综合试验台对仿真结果进行试验验证。结果表明,入口压力的提高能有效降低转套式配流系统的空化程度,减小最大气体体积分数和空化占比,提高容积效率。     

转套式配流系统配流口与泵腔压力特性对比分析

压力变化对配流系统的工作状态有至关重要的影响,对比转套式配流系统配流口与泵腔压力特性的区别,探究其产生原因,使用流体动力学仿真工具Fluent进行分析,考虑空化模型.对比转速、入口压力和负载压力都相同条件下,配流口及泵腔的压力分布变化云图和平均气体体积分数曲线图.结果 表明:配流口压力尖角峰值需低于泵腔压力尖角峰值,在...     

往复柱塞泵转套式配流系统的结构原理

往复柱塞泵用途广用量大,但在用的电磁开关阀或单向阀配流系统结构松散、压力损失大、成本高、容积效率受工作频率影响大。本文首先提出了将往复直线运动转化为单向旋转运动的直动主动杆圆柱导槽凸轮机构,进而形成往复柱塞泵转套式配流系统的结构原理,利用柱塞的往复运动驱动配流套单向转动,实现配流功能,克服了阀式配流系统的诸多弊端。给出了凸轮槽型线和各主要结构件中心角的设计要求,为转套式配流系统的进一步设计研究提供了依据。     

往复柱塞泵转套式配流系统泵腔流场仿真研究

往复柱塞泵转套式配流系统是一种结构紧凑、密封可靠的新型配流系统。针对其流量倒灌和压力超调问题,利用软件Fluent,采用UDF(User-Defined-Function)功能和滑移网格与动网格技术,对往复柱塞泵转套式配流系统泵内的非定常流动进行了仿真研究。仿真结果表明,配流系统只在排油向进油过渡的瞬间出现压力超调,并产生短时间压力震荡;往复柱塞泵进油阶段,进油腔内液压油流速较慢,流动范围较大,排油阶段,液压油流速较大,流动范围很小;整个工作周期内进油口与泵腔之间无流量倒灌现象,但出油口与泵腔在每个过渡瞬间都出现倒灌,倒灌流量较小、时间较短。     

剪切型阻尼U型柔性铰链设计与实验分析

根据柔性铰链的无阻尼结构特点,并利用黏弹性阻尼材料的剪切损耗特性,提出一种剪切型阻尼U型柔性铰链的结构模型,并结合GHM(Goulla-Hughes-MacTavish,简称GHM)黏弹性理论模型建立带阻尼铰链动力学方程。该铰链通过提高外加黏弹性阻尼层材料的剪切效应,达到增强结构阻尼目的。为了测试剪切型阻尼结构对该U型铰链的振动抑制效果,对其进行自由振动信号测试和动态力学分析(dynamic mechanical analysis,简称DMA)实验。结果显示,该阻尼结构能使铰链结构在120~150Hz的共振频段内因振幅增大,阻尼层剪切效应加剧,出现明显的阻尼损耗峰值,有效增强了铰链的结构阻尼。     

影响张紧轮扭矩和阻尼的结构参数优化设计

针对张紧轮各部件参数对扭矩和阻尼的影响复杂、不易确定的现状,应用模糊数学中Minkowski距离公式进行分析计算,找出影响扭矩和阻尼的关键因素,并依此建立扭矩和阻尼的灵敏度方程,以达到优化设计的目的.     

往复柱塞泵转套式配流系统凸轮槽型线及其对流场的影响研究

转套作为往复柱塞泵转套式配流系统的重要部件对系统的配流起着至关重要的作用,而转套内凸轮槽型线直接影响系统的流场特性。提出了4种不同的凸轮槽型线,建立相应的型线方程,并通过对系统流场的数值模拟,对比不同型线对入口流量、出口流量和泵腔压力的影响。研究结果表明,线性凸轮槽型线下系统的吸油、排油时间长,流量大,倒灌量小,压力脉动小,综合性能最优。     

考虑声振耦合下结构阻尼板降噪拓扑优化设计

弹性板-声腔系统声振耦合研究不仅要计算结构-声场耦合的频率以及振型,还要计算耦合后系统对设计变量的灵敏度.本文采用伴随法得到弹性板上节点位移对阻尼层单元的灵敏度,并使用变密度优化方法对阻尼材料敷设位置予以优化.同时,引入Sigmund提出的过滤公式,抑制优化过程中出现的棋盘格现象.分析表明,敷贴约束阻尼层后控制点位置的声压明显减低.与均匀敷贴阻尼相比,阻尼材料敷设位置优化后的结构能有效地抑制声腔内控制点的声压级和减轻结构重量.