含气油液有效体积弹性模量理论模型研究

为准确预测含气油液在空气分离压下有效体积弹性模量的值,基于油液体积弹性模量定义和质量守恒定律,依据含气油液中气相成分随压力的变化过程,推导出含气油液有效体积弹性模量理论模型。数值计算结果表明：含气油液有效体积弹性模量理论模型B-p曲线与现有理论模型及实验数据拟合曲线基本吻合,验证了理论模型的正确性,特别是在低于大气压的极低压区,有效体积弹性模量预测值更加接近实际情况。分析了初始含气量、压力、升压时间对有效体积弹性模量的影响,结果表明：在低于空气分离压范围内,初始含气量增大,有效体积弹性模量减小;在一定范围内,升压时间增大,有效体积弹性模量小幅度增大。     

微位移控制液压系统建模与模型辨识

为实现微米级别位移控制,采用伺服驱动器、交流永磁同步电动机和位移放大液压缸代替传统伺服阀和泵源,利用位移放大液压缸与执行液压缸的有效面积比,对执行液压缸进行精确定位。针对其液压系统进行数学建模,讨论液压油弹性模量、油液黏度、蓄能器压力与体积等变量对系统动态性能的影响。建立微位移控制系统AMEsim仿真模型,仿真结果表明：液压油弹性模量越大,系统响应越快;油液黏度越大,系统响应越慢;蓄能器压力与体积对系统响应影响微小,仿真结果与数学模型预测相符。设计试验台并在试验台进行液压系统开环扫频特性试验,使用Matlab辨识工具箱对系统试验数据进行模型辨识,辨识结果表明：二阶系统与试验数据的吻合度较高,与数学模型预测相符。基于辨识模型设计的PD控制器在微位移控制综合平台上得到了应用,位置控制偏差范围为-2~1.7 μm。     

空气含量对双盘配流式径向柱塞泵织构化配流副动压润滑效应的影响

为研究油液中不同空气含量对双盘配流式径向柱塞泵织构化配流副动压润滑效应的影响,建立单个二维表面织构微凹坑计算模型,采用CFD数值模拟的方法,分别从不考虑空化效应和考虑空化效应两种情况分析计算油液中不同空气体积分数对动压力大小产生的影响。研究结果表明:油液中空气含量越低,微织构产生的动压力越大、动压润滑效应越明显;不考虑空化效应时油液中空气体积分数的大小只改变动压力的大小,不改变动压力的变化规律;考虑空化效应时,油液中空气体积分数的大小不仅改变动压力的大小,动压力曲线斜率也发生变化。在相同空气含量下考虑空化效应时微织构产生的动压力更大、润滑性能更好。     

水压柱塞副的微流场特性研究

对于水压柱塞副间隙流场,水的流动惯性可能改变流场的局部甚至全局流态。综合考虑表面粗糙度和惯性力等因素,通过CFD仿真计算研究了包括水在内的几种不同黏度流体在柱塞副间隙流场中的压力和流量特性,并进行了试验对比验证。结果表明应用经典润滑理论得到的计算结果与实际情况有较大误差,设计计算时需要考虑惯性力和表面粗糙度的影响以及正确的流态,这是因为水的低黏度导致惯性力的效应增强,使得流态对表面粗糙度更敏感;表面粗糙度影响微流场的流态,最终影响摩擦副的压差流量特性。     

基于虚拟样机的轴向柱塞泵压力脉动特性研究

介绍了虚拟样机技术在轴向柱塞泵仿真研究中的应用。借助虚拟样机技术并根据柱塞泵的物理模型参数,分别在MSC.ADAMS和AMESim环境下构建了柱塞泵的动力学模型和液压模型。利用二者模型的底层接口,搭建了液固耦合的轴向柱塞泵虚拟样机模型。基于虚拟样机,研究了油液黏度、体积弹性模量对柱塞泵出口压力脉动特性的影响,得到了泵出口压力脉动幅值及脉动率随体积弹性模量增大而增大的线性关系,也总结出了泵出口压力脉动幅值及脉功率随油液黏度增大而增大但变化幅度逐渐减小的结论。     

锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵腔内压力特性研究

针对锥形缸体轴向柱塞泵工作时,柱塞腔内油液体积急剧变化,腔内产生的压力脉动和压力冲击会造成柱塞泵振动以及噪声的问题,采用了AMESim建立锥形缸体柱塞泵模型的方法,研究了斜盘倾斜角度和油液的可压缩性及粘性对柱塞腔内压力的影响特性.首先,分析了A4VSO锥形缸体柱塞泵的工作原理和运动学关系,以及柱塞腔内压力的理论分析;其...     

含气率对缓冲液囊轴向刚度特性影响的研究

液体有效体积弹性模量是影响液压系统性能的一个重要物理参数。针对一种液囊缓冲装置,分析了不同液囊含气率对液体体积模量影响,结果显示在液囊压力不是太高的情况下(<10MPa),随着液囊压力的不断增大,液体有效体积模量也在不断增大;当含气率<0.10%时,含气率越高,相同压力下的有效体积模量越小;当液囊压力增大到一定值之后,有效体积模量逐渐趋于一个稳定值;且含气率越高,有效体积模量达到稳定值所需的压力越大;当含气率>0.10%时,含气率越高,有效体积模量随压力变化曲线的线性特性越明显;在相同液囊压力的情况下,含气率越高,有效体积模量越小。液囊含气率对缓冲液囊轴向刚度及压力变化特性影响的仿真结果显示,随着载荷的不断增大,不同含气率下的液囊轴向刚度不断增大,最后趋于一个稳定值;含气率越大,轴向刚度趋于稳定值所需载荷越大,且刚度曲线的非线性越明显。液囊压力与载荷曲线呈现出了良好的线性特性;当含气率<0.10%时,不同含气率下(包括纯液体)的液囊压力与载荷曲线基本重合;当含气率>0.10%时,随着含气率的增大,液囊压力与载荷曲线的曲率逐渐减小;不同曲线间的曲率差值总体较小。液囊的初始充压以及内壳轴向位移一定时,液囊受载存在对应的"临界载荷",载荷数值不受液体体积模量及液囊含气率的影响。     

油液黏度对柱塞泵流动特性影响规律的研究

为分析油液的黏度对柱塞泵流动特性的影响,运用Fluent流场仿真软件对轴向柱塞泵的运动特性进行模拟。对比分析了不考虑油液黏性、考虑黏温与考虑黏压模型下柱塞泵的流动特性,仿真结果表明:油液的黏温模型对柱塞泵的流动特性影响较大,黏温模型下泵的泄漏较黏压模型增大0.7倍,黏度模型对柱塞泵的压力冲击无影响。模型的准确性得到了实验验证,为建立较为准确的柱塞泵动力学模型,以及研究其效率的影响机理提供技术支持。     

油液物性参数对柱塞泵配流特性的影响研究

在考虑油液可压缩性的基础上,利用流体分析软件、采用动网格技术和空化模型,通过CFD仿真分析,改变油液的弹性模量、含气量和油液的黏度,根据配流过程中柱塞腔的压力响应特性、斜盘液压力矩、压力和流量脉动,对影响柱塞泵流量特性的油液物性参数进行详细的分析研究.     

基于CFD技术的新型液气缓冲器流场计算分析与试验研究

该文基于CFD技术,利用动网格模型,同时采用标准k-ε模型和SIMPLEC算法,运用CFD软件FLUENT对新型节流芯轴式液气缓冲器进行几何建模、数值模拟和可视化研究,分析模型关键部位的流场特性,得到内部流场压力和速度分布特性以及缓冲特性曲线,分别对不同缓冲间隙,节流芯轴形状和冲击速度进行仿真实验,获得各参数对液气缓冲器缓冲特性的影响,为新型液气缓冲器关键部位参数的确定和内部结构的优化提供了参考依据。同时将仿真结果与试验进行对比分析,结果表明采用CFD方法对缓冲器流场进行仿真分析是可行的。     

Prediction of pressure–viscosity coefficient of lubricating oils based on sound velocity

The pressure–viscosity coefficient is an important parameter in tribology. Experimentally, it is calculated using the high‐pressure viscosity measurement. Also, the adiabatic bulk modulus is calculated using the sound velocity in the lubricating oil. Several lubricating oils are considered on the group basis such as traction oil, mineral oil, polyalphaolefin oil, perfluoropolyether oil and glycerol, depending on their molecular structure. Experimental pressure–viscosity coefficient is compared with the adiabatic bulk modulus. It is found that the pressure–viscosity coefficient increases exponentially with the adiabatic bulk modulus, and the relationship depends on the molecular structure of the lubricating oils. This study proposes two equations to predict the pressure–viscosity coefficient from the adiabatic bulk modulus based on sound velocity, one for the traction oil, and another for the paraffinic mineral oil and the polyalphaolefin oil. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

轴向柱塞泵低气压运行特性建模与试验分析

空化是影响液压系统动态特性的重要因素,为此开展了轴向柱塞泵低压环境下的工况研究。考虑气液两相混合油液的密度、体积弹性模量和黏度的影响,限制入口油腔的最低压力,建立轴向柱塞泵的压力流量模型,计算获得轴向柱塞泵在不同工况下的流量特性,并通过试验验证。研究表明:负载增大导致更严重的空化以及泄漏,并使容积效率降低;轴向柱塞泵在达到临界流量之后,转速提升只会加剧空化,而不能提升流量;最大容积效率出现在临界流量产生之前。为轴向柱塞泵低气压性能预测提供了理论支撑。     

超薄含水油膜Couette流润滑特性的分子动力学模拟

基于分子动力学方法,建立超薄含水柴油膜的全原子分子模型,进行不同含水率下油膜Couette流的润滑特性研究。在相同剪切速度作用下,分析含水油膜的微观结构、速度分布、整体键取向参数、剪切黏度等性质。发现不含水时油膜形成了类固体层,不具有流动性,且在剪切过程中黏度值下降,即表现出剪切时间稀化现象;而含水工况下,油膜出现分层结构,流速符合Couette流的流动特性;且含水率越高,油膜的分层现象越明显,链烃的有序性越强,致使油水混合薄膜的剪切黏度值也越低,呈现出非牛顿流体性质,此时油膜固有的剪切稀化特性被削弱。研究表明,水分子由于具有较强的分子间作用力,能促使油膜中的有机分子重新排布,从而对油膜的润滑性能产生较大改变。     

水压往复密封面临仿真问题

该文对水压往复柱塞密封仿真现状进行了调研,得出了目前油压密封仿真较为成熟,而水压密封仿真薄弱的结论。由于水的低粘度及物理特性使水压密封成膜难,仿真需要对密封物理组成建立系统性和精细化的模型。水压密封流态一般为混合润滑,剖析了两种低粘度介质流态的判别方法,揭示了润滑流态转换条件及表现特征。在仿真过程中指出了Reynolds方程应考虑惯性项,给出了几种Reynolds方程适用性及求解数值方法,论述了数值方法的特点。分析了成膜密封磨损机制,粗糙度大小是影响磨损程度主因。提出了借助实验建立较完善仿真模型观点,以提高仿真模型置信度。明晰了仿真在密封设计中优化作用,运用传统油压理论处理水压密封等效性问题需进一步探讨,提出了未来水压密封面临探索性问题。     

压裂泵头体排液过程的非定常流动数值模拟

相贯线处高速流体冲击会加速泵腔局部腐蚀和裂纹萌生,缩短泵头体服役寿命。为得到相贯线处流速变化规律,联合泵阀及柱塞的运动方程和动网格技术,模拟了不同排出压力、柱塞冲次、柱塞直径及压裂液黏度条件下泵头体排液过程,拟合了相贯线处的流速预测公式。结果表明:左右两侧相贯线处的流速高于邻近区域,曲柄转角位于262°～328°时,右侧相贯线处的流速相对稳定;相贯线处流速对排出压力不敏感;增大柱塞冲次,相贯线处的流速线性增大;柱塞直径增大,相贯线处流速呈比例增大;而黏度对流速的影响取决于柱塞冲次;拟合得到的流速预测公式的误差低于2.35%。模拟结果可为泵头体流动加速腐蚀试验研究提供理论依据。     

Plastic Injection Molding Machine

法国REP公司最近推出首台G9系列橡胶制品注射成型机-V79。该设备的机械、电气系统的设计非常先进，液压控制部分的外观设计较为新颖，合模力可达550t。     

Prediction of Bulk Moduli and Pressure-Volume-Temperature Data for Petroleum Oils

The increasing use of complex hydraulic systems has resulted in an increasing demand for bulk modulus data. Reliable data are difficult and expensive to obtain. The isothermal secant and tangent bulk moduli of petroleum oils and pure hydrocarbons have been studied in detail. Generalizations of the relationships were achieved. Charts are given to enable prediction of these moduli and densities from 0 to 500 F, over a pressure range of more than 100,000 psi with a minimum of calculation. The average error is less than 1.0%. The only required data are the density of the oil at atmospheric pressure and the desired temperature. Oil type or viscosity does not affect the result.     

应用动植物油脂研制可降解抗磨液压油

对回收的动植油脂进行改性处理和加入部分150SN基础油后,调制出可以作为生物降解液压油的基础油.通过对功能剂的研究,解决回收基础油的氧化安定性和与金属材料的配伍性问题,从而开发出粘度指数高,粘温性、低温流动性、极压抗磨性和水解安定性好的有灰和无灰抗磨液压油,并通过台架试验.