1000Hz高频疲劳试验系统的实验与仿真研究

采用液压马达驱动一种高频激振阀控制液压缸实现了1000 Hz的高频疲劳振动.该文介绍了这种高频疲劳实验系统及其关键控制元件--高频激振阀,计算了在高速转动时阀芯的阻力扭矩,通过CFD软件对这种高速转阀的阀口流场进行了仿真分析,实验研究了系统在800～1200 Hz的振动特性.     

基于FLUENT的2D高频阀气穴现象研究

2D高频阀(简称数字阀)是利用阀芯旋转时阀芯台肩沟槽与阀套窗口组成的阀口周期性高频通断进行工作的.若阀口处存在气穴现象,将会产生噪声、振动,严重时会产生气蚀现象,破坏阀口处流体的连续性,甚至影响阀控缸的工作特性.利用CFD商用软件FLUENT对数字阀内部的流场进行数字计算,主要研究阀口的气穴现象.研究结果表明:数字阀阀口在即将关闭和关闭后一段时间内都会在阀口的低压侧产生气穴现象,即低压侧的阀套主窗口或阀芯沟槽内气穴现象都分成两个阶段,但气穴现象在其内部产生的速度、扩散的面积及持续的时间有所不同.这对优化数字阀的结构,降低数字阀的气穴、噪声,提高数字阀的流量具有参考价值.     

二维阀先导级污染颗粒分布的数值模拟

二维阀将先导级和功率级集成在一个阀芯上，易于实现阀的快速工作和高频响应，具有体积小、性能稳定、功重比大等优点。通过数值计算，分析不同参数条件下固体颗粒在二维阀内的分布特点和规律，揭示二维阀对油液污染的敏感程度。结果发现：阀芯转动形成的节流口，其上下游压差与射流形成的旋涡离心力的共同作用，使得固体颗粒物极易进入阀套斜槽区形成聚集现象；固体颗粒在旋涡中心区域分布较少，在旋涡边缘区域，特别是阀套斜槽外侧浓度较高。节流口开度、固相密度、颗粒粒径的不同，均对固体颗粒的分布产生影响，总体来看，旋涡态流束对其分布影响最大，即斜槽周边浓度大、中间区域浓度低，二维阀对油液污染较为不敏感。阀芯正、反转对阀套斜槽区内固相颗粒的体积分数分布影响不大。     

新型液压减压阀的性能分析及实验研究

本文首先说明了一种利用毛细阻尼管中流体压力均匀分布原理设计的新型液压减压阀的工作原理;然后对该阀静、动态特性进行了理论分析、最后对阀的出口及敏感腔的压力进行实际测试.通过理论分析与实验结果的比较,得知该减压阀同传统的减压阀相比具有较好的线性度、重复精度及稳定性.     

一种小行程数字液压伺服缸的特性分析

利用双自由度原理设计的小行程数字液压伺服缸克服了传统步进液压缸的一些缺点,本文对其建立线性模型,然后对静态刚度、稳定性等进行了分析,通过性能分析确定关键尺寸的范围,以保证数字液压伺服缸具有较好的动静特性。     

先导零遮盖型2D伺服阀的研究

对先导零遮盖型2D伺服阀性能进行研究.首先对先导零遮盖型2D伺服阀的零位泄漏量进行了理论分析.在建立阀芯直线位移对阀芯转角关系的基础上对先导零遮盖型2D伺服阀的动态特性进行了仿真分析.最后,为了验证理论分析的正确性,设计试制了一个7MPa压差下300L/min的零遮盖2D伺服阀,进行了零位泄漏量测试和动态响应测试.实验结果表明,在压力21MPa,先导零遮盖型2D伺服阀零位泄漏量为0.6IVmin,先导零遮盖型2D伺服阀的阶跃响应的上升时间约为7ms.理论分析和实验结果均表明先导零遮盖型2D伺服阀具有良好动态性能,并且其零位泄漏量很小.     

大流量2D数字伺服阀频率特性

介绍2D数字伺服阀的工作原理,其中阀用步进电机采用位置和电流闭环控制.对数字阀建立数学模型,并对数字阀频率响应进行实验研究.实验结果表明:2D数字伺服阀具有良好的动态特性和阶跃响应特性,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,幅值为-3dB对应的频宽约为80Hz,阶跃响应时间约为9ms.     

高频电液数字转阀阀口气穴现象研究

借助FLUENT软件对高频电液数字转阀(简称2D数字阀)阀腔流场进行研究,主要对阀口极端环境时的气穴变化规律进行深入探索,揭示2D数字阀阀芯高速旋转时阀口气泡析出、发育过程及溃灭特性对阀口流量的影响。研究结果表明,气穴现象不仅会造成流量阻塞,而且气泡溃灭引起的压力脉动还会对系统形成强非线性干扰,影响阀口输出波形的精度和阀控液压缸激振系统的稳定性。     

二维电液比例换向阀动态特性及稳定性分析

二维电液比例换向阀兼具直动式和导控式比例阀的功能:正常工作压力下,比例电磁铁输出的推力通过压扭联轴器使阀芯转动,阀敏感腔的压力差动变化,驱动阀芯轴向移动,与此同时阀芯反向转动,敏感腔的压力又逐渐恢复为原来的值,阀芯到达一个新的平衡位置,实现对阀芯位移的液压先导比例控制;当工作压力为零时,则由比例电磁铁直接驱动阀芯。在正常的工作过程中,压扭联轴器不仅可以实现直线-旋转运动转换,还可将比例电磁铁的驱动力放大,使其能有效、可靠地驱动阀芯转动,从而提高其比例控制性能和工作可靠性。通过2D阀的建模、动态仿真及稳定研究,弄清2D阀的关键结构和工作参数对动态特性的影响,并建立2D阀的稳定条件,为其结构设计和优化提供理论依据。对2D阀试验研究,测得直动与导控两种工作状态下主要性能曲线与指标,试验表明2D电液比例换向阀不仅可以实现直动和导控的功能,而且通过先导控制可以有效克服液动力和摩擦力的不利影响,同时也证明了2D阀具有较快的响应速度和很好的稳定性。     

快速锁紧阀的动态响应分析

介绍了一种新型的快速锁紧阀,该机构由先导阀和主阀两部分构成,具有响应速度快、高压大流量、无泄漏的特点.首先,建立了快速锁紧阀的数学模型,并进行了线性化分析.其次,基于该模型,通过计算机仿真工具Matlab对其阶跃响应过程进行了分析.仿真结果显示,该新型快速锁紧阀具有非常好的动态特性,响应时间仅为9 ms.通过实验获得的阶跃响应特性曲线与仿真结果几乎完全一致,证明了锁紧阀的快速响应特性.