波登管力反馈型2D压力伺服阀特性

设计了主要用于飞机刹车系统的2D压力伺服阀,其阀芯具有移动自由度和旋转自由度。将波登管作为压力反馈单元输出反馈力矩,与拨杆拨叉联动,实现与主阀的闭环力反馈,从而保持其压力输出恒定;分析了波登管力反馈机构的传力方式,建立了2D压力伺服阀的数学模型,仿真分析了主阀的静动态特性;设计了样机实验方案并搭建实验平台,实验结果表明：2D压力伺服阀输出压力与旋转电磁铁输入电流基本成线性关系,输出压力的阶跃响应时间约为18 ms。实验结果与仿真分析结果基本一致。     

先导式溢流阀的计算机辅助设计

随着微电脑技术的发展,我们曾对二级同心的先导式溢流阀的计算机辅助设计作了一些尝试。在1984年7月机械部、城乡部委托我校举办的APPLEⅡ-PLUS 微机班上,对该阀的通用设计程序作了示教,觉得对初学者有一定启发和帮助。现简介如下。问题的提出该阀设计涉及到许多结构参数(图1)构确定,而这些参数互相制约。例如为了减少静态压力超调量△P_T,一种办法是适当地增加导阀进口直径D(2)或减小导阀弹簧刚度K(2),但D(2)过大又会使导阀开口量Y(2)减小,而使导阀弹簧变粗;另一种办法是增大主阀直径D(1)和     

基于AMESim的高压气动减压阀的稳定特性

针对氢能源汽车中气动减压阀高压化减压时减压阀稳定性下降的现象,对一种带有先导稳定流量器的高压气动减压阀进行特性研究。建立高压气动减压阀的AMESim仿真模型,仿真分析了其压力、流量特性、高压气动减压阀先导阀弹簧刚度、先导稳定流量器活塞阻尼孔、高压气动减压阀主阀弹簧刚度、主阀出口腔等参数对高压气动减压阀稳定性的影响。研究结果表明,带有先导稳定流量器的高压气动减压阀在高压化减压时,其出口压力稳定,压力振荡小,动态响应快。同时,适当地增大复位弹簧刚度,先导稳定流量器活塞阻尼孔,出口腔容积的增大,可提高阀的输出压力的稳定性和快速性。     

波登管2D压力伺服阀反馈装置的特性研究

设计了2D压力伺服阀样机模型,利用波登管作为伺服压力反馈单元保持其输出压力恒定。针对波登管在特定范围内随压力线性变形的特性,在分析其变形机理的基础上,建立了数学模型,仿真分析了其受力变形过程,得到其结构参数对线性变形的影响。设计了波登管线性变形实验方案并搭建实验平台,实验结果表明：随着压力的升高,波登管的变形与压力升高基本成线性关系,16MPa时,其线性变形量为0.7mm; 动态实验中波登管从受冲击开始到基本稳态耗时约0.9ms。实验结果与仿真分析基本一致,波登管的特性研究为其在2D压力伺服阀上的应用奠定了基础。     

电站锅炉用先导式安全阀AMESim建模及仿真研究

针对先导式安全阀工作时压力超调量大的问题,以电站锅炉用AF46Y-25先导式安全阀为例,在分析元件工作原理的基础上,利用AMESim仿真软件建立阀仿真模型,仿真分析先导阀阻尼孔面积、主阀弹簧腔容腔体积、主阀弹簧刚度、先导阀弹簧刚度对阀压力超调量等特性的影响.     

大流量2D伺服阀的研究与设计

为实现伺服阀的大流量,采用了2D阀的结构方案.2D阀利用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转化为阀芯的直线运动,从而实现伺服阀的液压功率放大.采用步进电机作为电-机械转换器来驱动阀芯转动,为使阀芯获得较大的扭矩,采用了较大的传动比.设计了零位保持机构保证了伺服阀工作的稳定性和零位调节的精确性.对伺服阀的阀芯进行了力学分析,并建立了数学模型.最后利用MATLAB进行了仿真研究,仿真结果理想,符合设计要求.     

基于幅值裕度的电液伺服阀优化设计

分析了力反馈电液伺服阀的频宽和相位裕度与幅值裕度之间的关系,得出了电液伺服阀在不同阻尼比时的频宽比和幅值裕度关系的曲线族,相位裕度和幅值裕度关系的曲线族.给出了在电液伺服阀设计和稳定性分析时如何运用所得出的2个典型曲线族图进行力矩马达综合刚度和结构参数优化设计的方法和步骤,还进行了理论结果和仿真结果的对比分析.     

2D伺服阀矩形先导控制阀口气穴特性研究

为研究双自由度（2D）伺服阀先导控制阀口处气穴现象的影响因素及对阀芯稳定性的影响,运用Fluent软件中cavitation模型对2D伺服阀矩形先导阀口进行了气穴特性的仿真研究。研究表明,在出口压力低于1 MPa时,阀口处会出现气穴现象,且因气穴指数σ较小,故在弓形感受通道会出现气泡现象,出口压力高于5 MPa时,无明显气泡现象但阀口处的气穴仍然存在;随着入口流速增加,阀口内侧壁和外侧壁处气穴强度和分布范围增加;在出口压力0.1 MPa情况下,随着阀口开度增加气穴现象减弱。结果表明,2D伺服阀正常工作时先导阀口处会产生气穴,对伺服阀阀芯运动的稳定性产生干扰。     

一种新型大流量高速开关阀

介绍了一种大流量高速开关阀,其采用2D数字伺服阀作为导阀,控制大流量锥阀的二级结构形式,为了减小锥阀阀芯快速关闭而产生的阀芯冲击和阀芯振荡,在锥阀阀芯右端设置有挤压油膜缓冲装置。实验结果表明:在导控压力为21 MPa,锥阀压力7 MPa的工作条件下,大流量高速开关阀的流量高达450 L/min,6 mm的阀芯行程下,阀芯关闭时间大约8 ms。该大流量高速开关阀流量大、响应速度快,阀芯缓冲方案新颖,在大功率、快速性场合有重要应用价值。     

基于Fluent软件的刹车压力伺服阀振动问题仿真与分析

某型飞机机轮刹车系统所用射流管式压力伺服阀在试验过程中,阀体高频振动,并伴有尖锐刺耳"啸叫"声。通过试验的方法,发现该问题与伺服阀主阀芯异常旋转直接关联。基于Fluent软件对刹车压力伺服阀主阀芯流场进行建模与仿真,选用标准的k-ε模型,采用SIMPLEC方法计算。通过对仿真结果进行分析,明确阀芯异常旋转的原因,并根据仿真结果对主阀结构进行优化改进,经试验验证,该型刹车压力伺服阀的振动问题得到了解决。     

先导式减压阀结构参数对其静动态特性影响分析

减压阀的静态和动态特性对于整个回路系统的工作状态有明显影响,在减压阀设计中,应掌握其结构参数对静动态特性的影响.通过对先导式减压阀的建模仿真和结果分析可知,主阀阀芯阻尼孔径、平衡弹簧预紧力、主阀阀芯直径和导阀调节弹簧劲度系数等结构参数对其静态特性有明显影响作用,而影响其动态特性的结构参数主要有主阀阀芯摩擦阻尼系数、主阀阀芯质量、主阀阀芯上腔容积、主阀阀芯直径,此外,导阀结构参数对其动态特性影响较小.通过以上影响因素分析.可为理解减压阀的工作原理和工程设计提供指导.     

一种高压大流量插装式先导型溢流阀的仿真分析与优化设计

针对一种高压大流量插装式先导型溢流阀展开仿真分析与优化设计。首先对溢流阀主要结构参数进行初步设计计算;然后根据溢流阀内部结构建立AMESim仿真模型并进行仿真,对主阀阻尼孔、先导阀阻尼孔、主阀弹簧刚度、主阀弹簧预紧力、先导阀弹簧刚度、先导阀弹簧预紧力等重要参数进行特性影响分析;最后根据仿真分析结果,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的方法,求解一定范围内溢流阀最优结构参数,实现溢流阀满足高压大流量指标且调压偏差尽量小的要求。     

Experimental force response of a grooved squeeze film damper

The effects of a circumferential feeding groove on the dynamic force response of a squeeze film damper are determined experimentally. Open end and sealed damper configurations are tested for different groove depths, Journal orbit radii, whirl frequency and fluid viscosity conditions. Significant levels of dynamic pressures are measured at the groove in dampers with groove depth-to-clearance ratios equal to 5 and 10. These pressures affect considerably the dynamic forces of the dampers tested. Large tangential (damping) forces are produced at the circumferential groove which contribute significantly to the damping characteristics of the test articles. For uncavitated lubricant conditions, radial forces of substantial magnitude are determined at the groove and at the thin film land where the squeeze film Reynolds numbers are typically less than 1.     

优先阀颤振啸叫问题仿真分析

优先阀配套于商用飞机液压系统,用于优先保证系统中主飞控系统的供油。在液压系统的实际工作过程中,当主飞控系统供油压力突然降低、液压系统中蓄能器放油时,常常会产生颤振、啸叫(鸣叫)等现象。建立了优先阀的数学模型及AMESim仿真模型,仿真分析了相关结构参数对阀动态特性的影响,并进行了参数优化。仿真分析结果表明,在优先阀其他结构参数不变的情况下,主阀阻尼孔径、先导阀座阻尼孔径及导阀弹簧刚度分别选为0.9 mm, 1.5 mm, 6.0 N/mm时,阀的动态特性效果最佳,当阀工况发生变化时,可有效改善阀芯颤振现象。     

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究，对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数，如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差，如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型，并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究，对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析，最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。     

(Φ)6通径2D数字阀高频电-机械转换器的研究

为提高数字伺服阀的频率特性和响应速度,对弹射系统用(Φ)6通径,2D数字阀选用低惯量的两相混合步进电机作为其电-机械转换器,介绍了其工作原理并设计了2D数字伺服阀专用DSP控制器,用电流和位置双闭环算法对其性能进行了实验研究.实验结果表明,该电-机械转换器在幅值100%最大阀开口的阶跃信号输入下,上升时间为5 ms;正...     

2D伺服阀矩形和弓形先导级气穴特性及影响因素

二维(2D)伺服阀因其阀芯集旋转和平移运动于一体,且具有先导控制和功率放大的特性,被广泛应用于航空、军工等领域的液压系统中。由于伺服阀先导级的节流口面积非常小,流体流经此处后会因压力骤降而产生气穴现象,将直接影响伺服阀的工作特性。利用Fluent软件,在不同的阀口开度、敏感腔体积、入口压力下,对矩形和弓形2D伺服阀的先导级阀口和流道进行了两相流仿真。结果表明:矩形和弓形先导级阀口均存在一个最佳开度,对气穴现象的抑制能力最强;矩形先导级结构内的气穴现象,受敏感腔体积变化的影响较明显;入口压力越大,敏感腔体积越大,气穴现象越显著,先导级内气体含量越多。     

Rotor dynamics analysis and experiment study of the flywheel spin test system

The strength study of the flywheel is important to the flywheel energy storage. The motor and bearing are the key challenges for the high-speed flywheel spin test device in vacuum. By using a small stiffness pivot-jewel bearing and a spring squeeze film damper as the lower support of the flywheel, a simple spin system was designed at a low cost and is suitable for longtime operation. The auxiliary support at the top was not removed until the flywheel passed the first critical speed. The flywheel that kept its rigid state in sub-critical state was tested at the high speed without the top support. The dynamic model of the flywheel-bearing-damper was built by means of the Lagrangian equation to calculate critical speeds, mode shapes and modal damping ratios at different speeds. The lower damper??s effects on the modal damping ratios and forced vibration were discussed. The vibrations of the flywheel-bearing-damper system were measured at the different damping coefficients in the experiment. When the lower damper was adjusted to be overdamped, the flywheel ran up to 50000 r/min steadily, and the experimental result was in agreement with the theoretical assumption. The sub-critical rotor dynamics design and pivot-jewel bearing proved to be good solutions to the spin test for the composite flywheel.     

基于胞映射算法的转子-挤压油膜阻尼器系统多目标优化设计

将挤压油膜阻尼器设计与转子动力学相结合,使用胞映射方法对定心式挤压油膜阻尼器进行多目标优化设计。阻尼器设计参数为阻尼器径向油膜间隙以及定心弹簧刚度。综合考虑了阻尼器的触底现象、转子系统的动力学响应及稳定性,使用多目标优化设计方法以达到抑制转子过临界转速振幅及支撑外传力的目的。针对所得帕累托集合,对所得全局最优解集进行试验验证,结果表明：该最优解集所得设计变量可满足设计需求,可有效地应用到阻尼器的设计过程。     

带有阻尼器的滑动轴承转子系统对数衰减率实验特性研究

首先设计了一套试验装置 ,其次就装有不带定心弹簧静压型挤压油膜阻尼器的滑动轴承转子系统的对数衰减率特性进行了试验和测试。结果表明 :装配阻尼器后的转子系统其对数衰减率有了很大提高。