不同工况下阀的稳定特性分析    佛山路灯升降车出租

 

     不同工况下阀的稳定特性分析   佛山路灯升降车出租, 佛山路灯升降车租赁, 佛山路灯升降车公司  换向的平稳性体现为换向冲击的大小。换向的可靠性体现为换向力能够保证准确换向和复位。本节主要对全液压路灯升降车换向阀液压系统的一些典型工况进行仿真与分析。（1）负载突变流量稳定性本节分析阶跃负载下系统的流量稳定特性。采用阶跃信号作为负载值，负载力，其他仿真参数不变。设定仿真的时间为2s，采样的时间为0.01s。主阀流量、速度变化曲线。可以看出，在负载的突然减小阶段，左端阀口的流量存在微小的流量波动情况，波动幅度为±37L/min，而右端阀口的流量在达到最大流量后存在波动，波动幅度为981L/min到1220L/min之间，而在阀口完全开启阶段，流量的最大幅值为1280L/min。而主阀的速度在负载突然减小的阶段存在一个较大的速度值，然后稳定于理论最大速度值。图线表明，在负载突变的情况下，系统存在一定的流量波动现象。

      （2）空载大排量流量特性分析本节分析负载力为0，减压阀的溢流值为5bar，油泵排量为最大值时，主阀的位移、流量变化曲线：主阀左端进油阀口流量在0.06s时，处于11L/min，基本为先导油流量，此时油缸处于死区位置，随后主阀流量逐渐增大，到0.45s后达到最大流量1100L/min，此时液压缸运动到最大位置处。当阀换向后，右端进油阀口流量开始增加，1.67s时增加到最大流量，随后保持在最大流量值，此时油缸运动到最大位置处。此曲线表明：在空载大排量的工况下，阀的流量变化比较稳定。

       （3）最高系统压力流量特性分析本节分析恒功率工况下，负载为最大负载，系统压力为35MPa，主阀的流量变化曲线：可知，在恒功率下，主阀在最高系统压力下的流量为520L/min，主阀流量随后减为0左右，并在微小的波动，说明此时油缸已运动到并处于最大位移处。流量的变化曲线比较平稳，说明在最高系统压力下，主阀的流量变化比较稳定。

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      提高换向阀响应性能和稳定性能的方案  （1）主阀响应特性分析1）主阀芯的最高速度Vmax计算公式为：maxxdkdqVAqxd为先导阀流量；2xdxdxgpqC；C为流量系数；Axg为先导阀口过流面积；Δpxd为先导阀压降；ρ为油液密度；Akd为主阀芯控制端截面积。  2）主阀芯的加速时间计算公式为：maxffmVtF  Ff为主阀芯受到的加速力；其中ffkdFA，为主阀芯受到的加速压力；xd为先导供油压力；'VF加为主阀芯加速期的运动阻62力；vF中为主阀芯在中间位置时阀口处的稳态液动力；kdA为主阀芯控制端截面积；x回为先导控制油回油背压；maxV为主阀芯的最高速度；m为主阀芯质量。

    3）主阀芯加速位移计算公式为：22fffFtSm  Ff为主阀芯受到的加速力；tf为主阀芯加速时间；m为主阀芯质量。

    4）主阀响应时间计算公式为：tx为先导阀换向时间；tf为主阀芯加速时间；t3为主阀芯加速到行程终点的时间；其中3maxfSStV，Sf为主阀芯加速期移动距离；S为主阀芯行程。根据以上四式知，换向阀的响应特性与先导流量、主阀控制端截面积、先导供油压力、阀质量、阀的运动阻力、稳态液动力、控制油回油背压、先导阀响应特性等各种因素有关。为提高换向阀的响应性能，可从以下几个方面考虑：①在满足阀的运动速度前提下，适当减小先导流量；②在阀结构尺寸不改变前提下，适当减小主阀控制端截面积，以增大先导供油压力；③在满足换向性能的基础上，尽量减小阀质量；④减小先导阀的换向时间；⑤尽可能的减小阀的运动阻力；⑥使稳态液动尽量有助于阀的复位。⑦控制油的回油背压尽量取小值。（2）换向阀稳定性能的分析换向阀的稳定性能主要是减小换向时或者阀口突然关闭等时冲击力的值。提高稳定性能的方案主要包括以下几个方面：1）增大换向阀的关闭速度；2）适当增大管路的直径，从而减小流体的流动速度；3）改变换向阀的控制边的结构，如增加阻尼器或者减压阀等；4）采用蓄能器结构，吸收冲击压力能等。根据4.2节仿真分析，取弹簧的预压缩量为460N；弹簧的刚度为57.2N/mm；控制63端活塞直径为36mm；阀芯行程为20mm；重新进行计算校核。

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