活塞式水下力传感器压力平衡装置力学特性分析

以深海活塞式力传感器为研究对象,基于液体的可压缩性,推导出活塞补偿器油液体积变化与仪器工作水深以及内外压差之间的关系式,并给出内外压差的计算方法。基于MATLAB软件对活塞式压力平衡装置进行静态和动态分析,以充油式深海压力传感器为例,推导出活塞的爬行现象与O形圈截面直径、预压缩率、摩擦因数、活塞质量之间的关系。研究结果表明,减小O形圈截面直径、预压缩率、摩擦因数、活塞质量均有助于改善爬行特性。总结了活塞式压力平衡装置结构的设计原则。     

探析活塞式体积管在质量流量计检定中的应用

本文简略阐述了质量流量计和活塞式体积管的相关概念,并从应用难点与工作原理、关键技术以及应用优势几方面内容着手,对活塞式小体积管在质量流量计检定中的应用进行了详细分析,旨在为相关技术人员提供参考。     

双腔独立阻尼减振溢流阀的压力特性研究

该文基于普通压力阀低阻尼易振动的特性,提出了一种新的减振调压技术,利用独立阻尼系统和弹簧的共同减振提高阀芯的稳定性。双腔独立阻尼减振调压单元与单腔独立阻尼减振调压单元的主要区别是有两个可变容积腔,其间通过节流孔相连。由于把单腔的固定容积腔变成了可变容积腔,稳压能力进一步提高。该调压单元在增加阀芯系统工作阻尼的同时,并不增加元件本身的压力损失。分析了主要结构参数和油液参数对溢流阀的动态压力特性影响。结果表明:一定范围内,活塞直径和节流孔直径对阀的动态压力特性有一定影响,腔室内油液属性参数对阀的压力动态特性影响非常小;系统的特性有利于匹配出合理的结构参数,满足不同工况的需求。     

余隙容积对微型高压压缩机容积效率的影响

余隙容积的合理设计是保证压缩机正常工作的必备条件。相较于传统的高压压缩机，微型高压压缩机体积小、结构紧凑，活塞行程短且高压级活塞的直径较小，因而其工作性能对余隙容积更为敏感。为研究余隙容积对微型高压压缩机各级工作腔容积效率的影响，在微型高压压缩机关键结构参数和压力参数的基础上，结合能量和质量守恒定律、气阀运动以及活塞运动规律，搭建了工作腔热力学仿真模型。分析不同余隙容积下各级工作腔内气体压力、质量的瞬态变化过程，得出各级工作腔内容积效率的变化规律，从而为微型高压压缩机缸体和气阀关键结构参数的设计和优化提供指导意义。     

利用可控储气回流技术的单作用液压缸

单作用液压缸作为液压系统的不可或缺的执行元件,单作用活塞液压缸可分为柱塞式液压缸和活塞式液压缸,两种结构都比较简单,活塞式液压缸与柱塞式液压缸相比较,活塞式液压缸体积较小,重量较轻。由于活塞式单作用液压缸结构的限制,在液压缸的活塞杆伸出的过程中,有杆腔被压缩,有杆腔内压力上升。在液压缸的活塞杆缩回的过程中,有杆腔空间增大,产生负压。有杆腔的压力增加或者降低都会影响到单作用活塞液压缸的正常工作,因此为了更好地保证液压缸腔压力变化在合理的范围内,必须设计辅助结构,来控制有杆腔压力的变化,但是现有的结构都有其难以避免的缺点。     

泵缸复合结构新型动态流量计

针对目前复杂类型的高频动态流量精确测量的难题,采用泵缸复合结构,设计了一种新型动、静态流量综合测量流量计。该流量计的无载液压缸部分动态性能好,负责高频流量成分的测量;计量泵部分可连续往复计量,负责低频稳态流量的计量。计量泵用伺服电机驱动,通过对计量泵的角速度控制,来使无载缸的平衡位置归零。通过对无载缸速度以及计量泵角速度的测量,可以综合得到被测复杂动态流量。在流量计三维设计的基础上,利用AMESim构建流量计物理模型,利用MATLAB完成流量计控制系统的模块化设计,然后进行联合仿真,对复合结构动态流量计的动态性能以及设计参数的合理性进行了验证。     

高压气动溢流先导式减压阀动态性能研究

为应对高压变工况下先导式减压阀出现的不稳定性问题,建立了减压阀系统动态微分数学模型,借助MATLAB/Simulink软件进行非线性动态模型仿真,得出对减压阀阀后压力影响较大的结构参数为:导阀弹簧刚度、导阀活塞直径、放散孔直径、主阀载荷腔体积、导阀阻尼及主阀出口腔体积等。此动态模型的分析对先导式减压阀的设计优化有重要的指导意义。     

手提活塞式高压细水雾发生器特性仿真研究

细水雾是指使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生水微粒,它具有高效、环保、耗水量低、破坏性小、获取方便等优点,在消防、表面冷却等领域应用广泛。设计研制了一款手提活塞式高压细水雾发生器,建立了其数学模型,对其充水及喷雾过程进行了仿真研究。详细分析了充水速度、喷雾瞬间压力、活塞直径等参数对活塞运动特性、腔内压力及温度的影响。得出结论:充水速度对充水时间、腔内压力及温度、活塞运动特性影响大,而对充水结束后状态影响小;喷雾瞬间压力对喷雾时间、活塞运动的平稳性及腔内压力均有较大影响;活塞直径对活塞运动特性有较大的影响,而对喷雾时间及腔内压力无明显影响;在满足设计指标下,活塞直径及喷雾瞬间压力越小越好。研究成果为设计高压细水雾发生器提供了依据。     

基于激光传感技术的活塞式压力计工作位置测定装置研究

该装置研究采用两台激光传感器通过对标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置及状态进行采集,通过对采集数据进行分析显示,解决当前活塞工作位置测定困难、测定显示不直观以及测定不准确的问题,可以有效辨别两台活塞式压力计是否达到真正的微动态平衡,极大地提高了计量检定过程中数据的准确度和可靠性。     

超小型水下航行器密封活塞腔的耐压性分析

文中讨论了活塞式超小型水下航行器的稳定性、耐压性问题,介绍了活塞式超小型水下航行器的机械结构及其实验平台.该航行器采用独特的活塞式沉浮控制机构来实现沉浮运动控制.沉浮控制是水下航行器控制最主要的内容之一,因此通过活塞腔分别进行了理论设计、水下实验以及有限元分析,进一步验证其设计的可靠性、可用性.实验结果表明,该设计合理、可行、实用.     

双转子活塞发动机功率传输系统理论研究

为大幅度提高活塞式发动机的功率密度,提出一种双转子活塞发动机,其功率传输系统主要由能量转换组件和差速驱动组件构成。能量转换组件包含气缸体以及同轴交叉安装在气缸体中的两个转子,转子上均布有多个叶片活塞,两组叶片活塞在气缸体内相互间隔,与气缸体共同形成多个密闭的独立工作腔。差速驱动组件利用内摆线机构和曲柄摇杆机构组合而成,并负责约束气缸中的两个转子以周期性波动的角速度作差速转动,使得工作腔容积周期性地增大、减小。研究该发动机的构成及工作原理,得出发动机能量转换组件部分的基本几何关系及进、压、爆、排条件,推导出发动机排量和瞬时流量的计算公式,建立差速驱动组件部分的运动学模型并进行分析。分析结果表明,由于具备在主轴旋转一周过程中的较多的做功次数和动态扩容等特点,双转子活塞发动机理论上将比现有活塞式发动机的排量更大、功率密度更高、运转更为平稳。     

质量流量计在线标定问题的探讨

随着质量流量计越来越普遍的应用,它的标定问题也变得越来越受到关注。目前质量流量计的标定有３种方法：称重法、容积法及体积管加密度计标定法。称重法与容积法只适用于离线标定,主要目的在于对流量计的质量检验。对于在线计量,由于质量流量计安装时受应力、结构的影响,实际应用又遇到振动、结垢、温度压力等等诸多不确定因素的影响,离线标定并不能保证其在线计量的精确性。采用加利布朗体积管加密度计实现在线标定质量流量计,简单而有效地保证其在线计量的精确性。通过体积管精确检定容积量和时间,密度计连续检测液体的密度值,容…     

气体涡轮流量计结构优化研究

以TM80气体涡轮流量计为研究对象,采用数值模拟与实验测试相结合的方法对其进行结构优化研究。数值结果表明压力梯度骤变和边界层分离的出现主要由流量计的表芯支座和后导流体引起。由此提出了关于表芯支座坡度和后导流体直径的结构优化方法,将表芯支座的坡度设计为15°,将表芯支座侧面的台阶流转变成渐缩流;将后导流体直径缩减为62 mm,将后导流体侧面的台阶流转变成等直径的管道流。数值模拟和实验测试证实,当表芯支座坡度设计为15°、后导流体直径设计为62 mm时,流量计的压力损失显著降低,仪表系数变得更加稳定,线性度误差明显变小,说明该结构优化方法可以明显提升流量计的计量性能。研究结论有助于为今后开发性能更好的气体涡轮流量计提供有力的理论指导和技术支持。     

知能加油机的开发研究

随着交道运输事业的迅速发展,加油站遍及全国城乡,近年来加油机在市场上十分行销。然而,目前的市售加油机,其内部结构依旧是四、五十年代国外产品的拷贝。加油机是一种计量设备,精度要求较高,通常为±0.3％。常见的涡轮流量计,腰轮流量计和椭圆齿轮流量计等都难以达到上述精度要求。因此目前市售加油机,普遍采用计量活塞进行计量。市售加油机的基本结构框图如图1所示。汽油由地下油池经叶片泵(或齿轮泵)抽出,送入分配阀,分配阀将汽油轮流送入各个计量活塞(通常计量器由4个计量缸组成),计量活塞是推挽式工作的。汽油经计量缸送入用户油箱。加油机的精度,取决于计量缸和分配转阀的制造精度。计量活塞多数采用软密封,少数产品采用间     

压缩天然气加气机计量准确性分析

以压缩天然气加气机为分析对象,从其充装汽车燃料的具体流程出发,详细探讨了影响加气机计量准确性的因素:质量流量计和引入经验密度值进行质量体积的换算过程。其中,质量流量计的准确性影响可以通过法定计量检定机构对加气机的定期检定来保证;而经验密度值的影响则可通过对加气站出售的压缩天然气进行准确气质分析来减小。但是,保证加气机计量准确性最有效的方法是全面推进车用压缩天然气计量结算单位改革,将体积单位m~3直接更改为质量单位kg。     

大直径气动潜孔锤冲击器动力学过程分析

大直径气动潜孔锤是一种以压缩空气作为动力的冲击破岩工具。建立了大直径气动潜孔锤的数学模型,采用有限差分法,模拟了活塞在气室内稳定运动状态下的动力学过程,得到了特性的规律以及各结构参数对工作过程的影响。活塞低速运动时,后气室会出现压力波动现象,采取合适的时间步长可以减小数值仿真中出现的压力波动。     

气动式喷射阀泄压过程数值模拟与分析

以气动式点胶喷射阀喷射泄压过程为研究对象,建立喷射过程背压腔泄压与撞针运动耦合系统的二维几何模型,采用湍流k-ε两方程数学模型、利用有限体积法和动网格技术对喷射过程进行计算,得到喷射过程中的背压腔泄压曲线与撞针运动曲线。在喷射过程中撞针受到了极大的背压力,降低了阀的喷射性能。一定范围内减小泄压气道长度或加大泄压气道直径有利于泄压,从而减少撞针运动响应时间并得到更快的撞针运动速度。通过实验验证了该计算结果的正确性,为气动式喷射阀喷射过程中的计算与分析以及喷射阀的结构优化提供参考。     

球塞式空气压缩机流场分析及结构优化

新型球塞式空气压缩机以球形物作为活塞,完成吸气、压缩和排气过程。采用CFD动网格技术和UDF功能,对球塞吸气和压气动态过程进行流场仿真,得出了不同时刻速度矢量图。通过速度矢量图,分析球塞工作腔内空气在吸气、压缩和排气过程中的流动状况,并根据分析结果对工作腔进行结构优化,改进后的工作腔中涡流现象明显减小,从而减小振动、噪声和能量损失。     

二维(2D)双联泵原理性验证研究

介绍了二维(2D)双联泵的结构和工作原理。该泵在二维(2D)活塞单元泵的设计基础上,利用结构串联插装和流量汇流的原理,来实现消除流量脉动的结构,并给出了该泵的理论流量示意图。为了验证二维(2D)双联泵原理的可行性和初步测试该泵的流量脉动,搭建了试验平台,设计了空载流量特性试验和负载压力流量特性试验。在空载和负载工况下,该泵都能正常完成吸排油工作。在空载工况下,随着转速升高实际流量呈线性增长,与理论流量接近;在负载工况下,随着压力升高,流量减小。通过试验验证了二维(2D)双联泵的原理可行,具有较高的额定工作转速,且实际流量脉动趋向于零。     

新型活塞压力计的开发

本文介绍一种结构全新的高精度活塞式压力计的开发,重点描述了该活塞压力计的优势,并说明其工作原理、总体设计思路及技术性能的检测.