液压泵动态性能测试与EASY5仿真研究

发布时间：2020-08-15 18:00

【摘要】： 液压泵是液压系统的动力元件,作为液压系统的心脏,它的性能好坏对液压系统稳定性有重要的影响。因此,液压泵动态性能研究对液压系统动态性能研究具有重要的实际意义。传统的液压泵测试现场必须有操作人员对整个测试过程进行监控,噪声污染是一个比较突出的问题,它严重地影响着现场操作人员的身心健康,如何在不影响操作人员健康的基础上高质量地完成液压泵的性能测试,是一个急待解决的问题。采用机电液一体化以及与计算机技术相结合进行液压元件性能研究是液压技术的发展趋势,对改善试验测试环境、预测元件性能、进行整体分析和评估、缩短设计周期以及提高系统稳定起着重要作用。本课题结合福建省重大专项“工程机械液压系统动态性能试验测试平台的研发”进行液压泵动态性能测试与EASY5仿真研究。本文通过液压泵在系统中的作用,对液压泵动态性能试验中需要测量的参数,如液压泵的压力、流量、转速、转矩等参量,以及测试点与可能误差进行分析,结合实际物理模型,确定了试验测试方案——压力、流量、转速、转矩试验。通过现场试验,得到液压泵在不同输入转速条件下的动态性能数据,分析了电机转速、油箱位置、加载电压对液压泵动态性能的影响以及液压泵的压力、流量的动态变化对液压系统的影响。本课题采用传递函数法,运用EASY5建立比例溢流阀、PID压力控制器和放大器的仿真模型,完成对物理试验系统的液压泵动态性能测试系统的仿真建模,并进行了仿真试验。根据试验结果,分析产生误差的原因,验证并修改所建立的模型,使仿真模型达到可靠,并初步得到液压泵最优的工作性能,为液压泵的设计及改进提供改进建议,提出系统的优化方案。通过研究得到不同加载电压下液压泵出油口流量、压力以及效率的试验与仿真数据基本一致,实现液压泵动态性能测试系统的仿真模型具有一定实用效果。本文以工程机械液压系统性能试验台的转向系统为物理模型,研究为该工程机械液压系统试验台的性能研究提供了新的研究手段、数据支持以及模型借鉴的作用。本文采用的仿真软件EASY5表明液压系统仿真研究方法具有很好的适用性,可推广至船舶工程、航空航天、汽车等领域的液压系统或元件的测试与性能研究。
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH137.51
【图文】：

齿轮泵,工作原理图,从动齿轮

轮顺时针旋转时，在泵的左侧油腔中的齿右侧油腔，主动齿轮的齿挤入从动齿轮的油。瞬间的流量不相同，存在着一定的不均匀噪声等都和泵的流量不均匀有关。据齿轮泵的吗啮合原理及能量守恒定律来小角度1d θ，两个齿轮所作的机械功dW 等泵的进口压力假设为0，压差 Δp 就等于排TdTddWpdVg+==1122θ θ动、从动齿轮上的转矩；从动齿轮的旋转角。力对齿轮转动中心的转矩为图 2-1 齿轮泵的工作原理图

啮合点,几何关系,瞬时流量,从动齿轮

shq —瞬时流量(L/min)。如图2-2所示为啮合点与齿轮中心的几何关系。公式中的x、 y 可用图2所示的几何关系来简化。图中 f 为啮合点C 到节点P 的距离，由图可知21212x = R+2u R+f(2-6a)22222y = R+2u R+f(2-6b)2211212212RRRRuRfRRy = +(2-6c)设主、从动齿轮的齿高分别为1h 、2h ，则有21112121121R( Rh)R2Rhhe= +=++(2-6d)图2-2 啮合点与齿轮中心的几何关系图

泵组,电动机,拖动装置

如 z =6~12时， K =1.115； z =13~20， K =1.06。2.3.2 被试泵拖动装置被试泵的拖动装置主要包括电动机及其调速装置。如图2-7和图2-8所示。在图中，1、2—双联工作泵，3、5、8、10—联轴器，4、9—数字扭矩转速仪，6、11—电动机，7—转向泵。由图可知，通电后，电动机通过联轴器带动液压泵运转，将机械能转换为液压能，液压能驱使执行机构动作以达到所需目的。调速装置负责改变电动机的转速，从而改变液压泵的转速

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