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怎么分析升降车液控单向阀的动静态?? 肇庆端州升降车出租, 肇庆升降车出租, 肇庆升降车公司 液控单向阀概述液控单向阀是液压支架系统中最主要的液压元件之一。液控单向阀在液压支架系统中的应用回路。它主要有两个作用:正向通油时立柱升起达到初始撑力,保证一定的工作阻力;反向通油使立柱下降。由于液控单向阀处于液压系统中关键位置,对它有如下性能要求:(1)正向通油时要求开启压力小,压力损失小,关闭效率好;(2)密封性能良好可靠;(3)反向通油,即卸载时压力冲击小,运动平稳;(4)抗污染能力强,防腐性能好,具有较长的使用寿命。回路液控单向阀以阀芯的结构形式区分可分为平面型、锥形和球型等。锥形和球型液控单向阀在液压支架降柱时,即液控单向阀反向开启时的瞬间存在着严重的液压冲击问题。下面以锥型液控单向阀为例说明其开启过程中的动态特性。通过阀口的流量方程2sin01PPydcQm:Q——通过阀口的流量,cm3/s;c——阀口的流量系数;md——阀口的平均直径,cm;——阀芯的半锥角; y——阀芯位移,cm;181P——反向入口压力,MPa;0P——反向出口压力,MPa——液体的密度,kg/3cm二.流量连续性方程dtVdPdtdyAQQei110:iQ——流入阀口的流量,3cm/s;0Q——流出阀口的流量;dtAdy——开度变化率引起的流量,3cm/s;e——液体的容积弹性系数,MPa/2cm;A——阀芯的大端面积,2cm;1V——阀腔的容积,3cm;dtVdPe11——液体的压缩流量,3cm/s; 在液控单向阀反向打开的瞬间,其反向入口处产生了严重的液压冲击,因此,虽然液控单向阀已打开并且开始泄液,但立柱的活塞不能向下移动,所以,此时流入液控单向阀的流量即为立柱下腔液体的压缩流量,即:dtVdPQei1V——立柱下腔的容积将式(3)代入式(2)得流量连续性方程-. 三.液控单向阀力学平衡方程以阀芯为研究对象.
阀芯受力分析: (1)顶杆的推力FpK口进液,顶杆在压压力作用下推动阀芯,对阀芯施加作用力,顶杆的受力情况。 3A——顶杆的承压面积(4/233dA),2cm;b0——原始状态下顶杆与阀芯的距离,cmz1P——顶杆O型密封圈的阻力,N,z1P=f1BkPkP——控制压力,MPat1F——顶杆弹簧的弹力,N,)bt01021F(yyyKf1B——顶杆O型密封圈的阻力系数2K——顶杆弹簧刚度,N/cm10y——顶杆弹簧预压缩量,cmmd——顶杆质量与1/3顶杆弹簧质量之和,kg20. (2)液体静压力jF为阀后腔液体对阀芯的作用力APFtj, A——阀芯的大端面积(22)4/cmdA (3)弹簧力tFtF为阀芯所受弹簧力01FyyKt:0y——阀芯弹簧预压缩量,cm1K——阀芯弹簧刚度,cmN/(4)阀芯阻尼力zFzF为阀芯与导向套之间接触所产生的摩擦阻力dtdyBFfz(3.8)式中:fB——阀芯的阻尼系数依据参考文献计算rDLB:D——阀芯与导向套的配合直径,2dD——液体的动力粘度,2/cmsNL——阀芯与导向套的接触长度,cmr——阀芯与导向套的单边配合间隙,cm——乳化液的运动粘度(01.0)/cm2s(5)液体的稳态液动力wF取液体的控制体积。控制体的选取12cosQVQVFw:2V——液体的出口流速)(01v22PPcV,scm/21V——流体的入口流速,41/AQVvc——流速系数4A——入口处的环形面积,4122244ddA,2cmwF中的第一项为vmcPPVydcQ:2sinmvdccEwF中的第二项为41AQ. (6)瞬态液动力dF以图6中控制体积内的液体为研究对象有dtdQldtdVlAaFmd, 所以阀芯运动的力平衡方程为22dtydFFFFmFFztjdpw:m——阀芯质量与1/3阀芯弹簧质量之和,kg联立式以上公式得阀芯运动的数学模型,对数学模型在工作点i(oiliippy,,)进行线性化。线性化得ttPPQyyQQ, yK——流量增益, 2sinoilimiyPPdcyQKpK——流量压力系数)(21sinPoiPydcPQKliimilp, 线性化得dtVdPdtVdPdtdyAQee111, 线性化得2322dtydFFFFmFFztldwp, 各力的线性化结果为22213dtydAFPmyKBdkfp, wpK——单位压力引起的稳态液动力系数2iiitwwpFyEyPFKwyK——单位位移引起的稳态液动力系数2(oiliiiwwyPPFyEyF, dtdPlKdtdyFlKpyd1 dyK——阀口开口变化率引起的液动力系数,ydyK——压力变化引起的瞬态液动力系数,pdpKlK将以上各式代入得KyKKdtdyKBdtdmmdtdPKPKAPBAwydyfyddpwpk, 将各个参量的增量用小写字母表示并且令:wyeq,为等效弹簧刚度;deq,为等效质量;dyffeqKBB,为等效阻尼系数;则线性化以后的, 对上式进行拉氏变换得, 画出液控单向阀的方块图.
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静态特性分析, 在进行静态计算时,忽略各个容腔的液容和阀芯的运动速度对液控单向阀静态特性所造成的影响。计算时应该考虑的作用力为:弹簧力;端面上的液压作用力;稳态液动力;库伦摩擦力。 顺序阀的动静态特性分析顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号来控制油路的通断,能够控制多个执行元件的顺序动作。基于此原理顺序阀通常用于顺序动作回路以实现多个液压执行元件按一定的顺序动作或与单向阀并联构成单向顺序阀作为平衡回路的核心元件,保持垂直放置的液压缸不因自重而自行下落。
直动式顺序阀的静态特性分析, 直动式顺序阀阀口刚开启时的进口压力称为开启压力P0,若忽略阀芯自重和阀芯与阀体之间的摩擦力,则有:A——滑阀端面面积,4/2dA;d——滑阀直径;k——弹簧刚度;0x——弹簧预压缩量;S——滑阀与阀体之间的封油长度。(1)数学模型, 直动式顺序阀的开启压力P0确定。由于滑阀开启后流经阀口液流的稳态液动力的影响,顺序阀的进口压力p1还要升高,直到所有作用在阀芯上的力完全平衡为止。若忽略阀芯自重和阀芯所受的摩擦力,这时顺序阀的静态特性可用下列方程表示:1)阀芯受力平衡方程为cos2:x——阀口开度;dC——阀口流量系数;——滑阀阀口射流角。其他符号的意义。2)阀口压力流量方程为:221ppqdxCd(3.24)式中:——油液的密度;262p——阀的出口压力。(2)性能分析联立,可求得顺序阀的进口压力1p和阀口开度x的表达式为cos2, 若记额定流量nq时阀的进口压力为sp,则可表示为cos20sdssAdxCxxSkP,显然0pps,若定义0ppsp为调压偏差,则调压偏差越小,压力阀的性能越好。从数学公式看,造成0pps的原因是0sx;从物理特性看,是因为有流量流经阀口时,调压弹簧因阀芯位移进一步压缩增加了一个附加的弹簧力skx,以及阀口液流对阀芯产生了一个稳态液动力ssdsFcos2pdxC。所增加的弹簧力和液动力的大小都随流量增大而增大,其方向与弹簧预压缩力的方向相同,因此导致阀的控制压力增大,即不可避免地存在调压偏差。为减小直动式顺序阀的调压偏差,设计时应尽可能减小流量下阀的开口长度sx,应满足cos20sdsxxAdxCS。但这一条件在高压大流量的情况下是难以满足的。因此,直动式顺序阀的调压偏差较大,额定压力较低。
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