螺纹插装式负载敏感阀设计分析及应用

发布时间：2017-05-26 06:30

  本文关键词：螺纹插装式负载敏感阀设计分析及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着节能性指标在液压系统中逐渐被重视,负载敏感技术受到了国内外工程师的青睐。负载敏感技术是利用控制元件感应负载变化,调节泵(或阀)的压力和流量来适应系统的工作需求,可以充分利用能量。当前的负载敏感系统主要是由变量泵组成,通过调节泵的排量来匹配系统流量。本课题研究的负载敏感系统主要由负载敏感阀组成,通过感受系统压力变化来控制阀口开度,使系统的流量和压力相匹配。本文是依据企业的实际项目进行研究,根据用户的需求设计了一个阀控式负载敏感系统,并对系统中用到的负载敏感阀进行设计计算、仿真分析、实验验证。首先,对负载敏感阀进行设计。主要包括对阀的结构形式的设计、主要尺寸参数的确定、对尺寸参数的优化分析。通过对常见形式的阀结构分析,确定阀的结构;根据阀的工况需求,计算尺寸参数;利用Fluent仿真软件对参数进行优化分析。其次,对设计出的阀进行特性分析。利用理论计算与AMESim软件相结合分析阀的压力——流量特性、启闭特性、稳定性等,以便对阀在实际工况下的应用提供可靠性理论依据。再次,通过对负载敏感系统的理论分析与AMESim软件相结合,对不同阻尼下的系统仿真,分析系统的稳定性,得到合适的阻尼大小和位置,为实验提供依据,减少实验的繁琐性。最后,对阀所在的系统进行实验验证。通过实验分析,验证阀设计的准确性、与阀块中阻尼相匹配的合理性、软件仿真的正确性。最终为项目的投产使用提供可靠的支持。
【关键词】：螺纹插装 负载敏感 理论计算 优化设计 仿真分析 应用研究 实验验证
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 引言10-12
• 1.1.1 课题背景10-11
• 1.1.2 课题研究的意义11-12
• 1.2 负载敏感液压系统的分类12-13
• 1.2.1 泵控式负载敏感系统12-13
• 1.2.2 阀控式负载敏感系统13
• 1.3 负载敏感阀的研究现状13-15
• 1.3.1 国外研究现状14
• 1.3.2 国内研究现状14-15
• 1.4 螺纹插装连接的特点15-17
• 1.4.1 螺纹插装连接的优点15-16
• 1.4.2 螺纹插装连接存在的不足16-17
• 1.5 课题主要研究内容17-19
• 第2章 负载敏感阀设计及优化分析19-40
• 2.1 负载敏感阀的结构形式设计19-21
• 2.1.1 阀体结构形式的选择19-20
• 2.1.2 阀套结构尺寸的设计20
• 2.1.3 阀芯结构形式的选择20-21
• 2.2 负载敏感阀主要尺寸参数的确定21-28
• 2.2.1 阀套处进出油口直径的计算22-23
• 2.2.2 阀口最大开度的计算23-25
• 2.2.3 阀芯阀套密封长度分析25-26
• 2.2.4 阀芯面积比的分析26-27
• 2.2.5 其他参数的确定27-28
• 2.3 负载敏感阀流场特性分析28-39
• 2.3.1 计算流体动力学简介29
• 2.3.2 流体力学控制方程29-32
• 2.3.3 流体在流道中流动状态计算32-34
• 2.3.4 阀内部流场物理模型的建立34
• 2.3.5 计算区域网格的划分34-36
• 2.3.6 流体区域边界条件设置36-37
• 2.3.7 阀内流场区域计算结果的分析37-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第3章 负载敏感阀的特性分析40-59
• 3.1 负载敏感阀的静态特性分析40-45
• 3.1.1 阀芯受力分析40-44
• 3.1.2 压力—流量特性44-45
• 3.2 负载敏感阀的动态特性分析45-53
• 3.2.1 数学模型的选择45-46
• 3.2.2 负载敏感阀的微分方程46-50
• 3.2.3 负载敏感阀的传递函数50-53
• 3.2.4 稳定性判据的分析53
• 3.3 AMESim软件对阀特性的仿真分析53-58
• 3.3.1 AMESim软件简介54-55
• 3.3.2 负载敏感阀AMESim模型的搭建55
• 3.3.3 阀模型参数设置55-56
• 3.3.4 阀模型仿真结果的分析56-58
• 3.4 本章小结58-59
• 第4章 负载敏感阀在系统中的应用分析59-72
• 4.1 负载敏感系统分析59-61
• 4.1.1 阀块系统设计59-60
• 4.1.2 工作原理分析60-61
• 4.2 阀块中阻尼的分析61-66
• 4.2.1 阻尼位置的确定61-62
• 4.2.2 等效液阻的简介62-63
• 4.2.3 阻尼的等效分析63-65
• 4.2.4 阻尼处功率损失的计算65-66
• 4.3 AMESim软件对阀块系统的仿真分析66-71
• 4.3.1 物理模型的搭建66
• 4.3.2 模型参数设置66-67
• 4.3.3 负载流量仿真结果分析67-71
• 4.4 本章小结71-72
• 第5章 实验研究72-78
• 5.1 实验研究与测试72-75
• 5.1.1 实验台搭建72-74
• 5.1.2 实验条件的设置74
• 5.1.3 实验测试过程74-75
• 5.2 实验结果的分析75-77
• 5.2.1 数据采集75-76
• 5.2.2 图形分析76-77
• 5.3 本章小结77-78
• 结论78-79
• 参考文献79-82
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果82-83
• 致谢83-84
• 作者简介84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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中国硕士学位论文全文数据库 前3条

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本文编号：395939