亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        雙缸變幅系統(tǒng)的防偏載研究

        2022-06-09 06:29:20
        液壓與氣動(dòng) 2022年3期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        (無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械技術(shù)學(xué)院,江蘇 無錫 214000)

        引言

        多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)驅(qū)動(dòng)一個(gè)部件,在工程機(jī)械、航空、機(jī)械制造等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多[1],但在這些應(yīng)用中,由于系統(tǒng)非線性、元件泄漏、負(fù)載變化、元件死區(qū)及滯環(huán)等影響,系統(tǒng)存在偏載現(xiàn)象[2-4],由此帶來安全隱患。以工程機(jī)械產(chǎn)品為例,其主臂所需的承載能力要求越來越高,單個(gè)變幅油缸的推力往往不能滿足要求,因此多采用雙缸變幅形式提升動(dòng)力[5-7]。但雙缸變幅下落時(shí)存在負(fù)載向其中一側(cè)油缸偏載的現(xiàn)象,導(dǎo)致液壓缸缸筒和活塞桿變形,臂架難以落入臂架支架內(nèi)[8-9];偏載嚴(yán)重時(shí)引起油缸爆裂、翻車等安全事故。

        目前對于雙缸變幅系統(tǒng)防偏載的研究主要集中于系統(tǒng)中平衡閥的研究[10-14],本研究以某款消防車的雙缸變幅系統(tǒng)為載體,結(jié)合機(jī)電液系統(tǒng)建模仿真和整機(jī)測試分析,從變幅系統(tǒng)液壓回路優(yōu)化方面進(jìn)行防偏載技術(shù)研究。

        1 系統(tǒng)測試

        圖1為某款消防車的雙缸變幅液壓系統(tǒng)原理圖,主臂依靠平衡閥單向?qū)üδ軐?shí)現(xiàn)變幅起,依靠平衡閥反向節(jié)流功能控制變幅下落速度[15-18]。

        圖1 雙缸變幅液壓系統(tǒng)原理圖Fig.1 Diagram of double cylinder luffing hydraulic system

        通過對其變幅液壓系統(tǒng)現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn):在變幅下落至主臂接近水平狀態(tài)的極限工況,變幅雙缸無桿腔的壓力存在較大偏差,典型的測試曲線如圖2所示。

        圖2 原雙缸變幅液壓系統(tǒng)測試曲線Fig.2 Test curves of original double cylinder luffing system

        由圖2可知:

        (1) 變幅起 發(fā)動(dòng)機(jī)高速(2200 r/min)、空載、手柄全開下,主臂變幅角度θ從6°起升至58°,整個(gè)起升過程兩缸無桿腔壓力保持一致;

        (2) 變幅下落 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速(800 r/min)、空載、手柄全開下,主臂變幅角度θ從58°下落到24°時(shí)停止10 s 后繼續(xù)下落至8°,整個(gè)下落過程兩缸無桿腔的壓力出現(xiàn)較大偏差,最大壓力差達(dá)到15 MPa。

        2 問題分析與改進(jìn)措施

        2.1 問題分析

        實(shí)際工程中,通常應(yīng)用液壓同步閥保證雙油缸伸長量一致[19],在消防車產(chǎn)品上,大多通過主臂機(jī)械結(jié)構(gòu)保證其同步性,主臂變幅下落速度主要依靠平衡閥的開度進(jìn)行控制,由于平衡閥滯環(huán)差異、零部件制造不一致等原因,平衡閥在負(fù)載壓力不同時(shí),流量特性曲線不完全一致,同型號平衡閥在相同的控制壓力下,閥口通流面積不完全一致[20-21]。

        平衡閥閥口流量公式為:

        (1)

        式中,Cq—— 流量系數(shù)

        A—— 閥口通流面積

        Δp—— 平衡閥閥口前后壓差

        ρ—— 液壓油密度

        平衡閥壓差公式為:

        Δp=pB-pA

        (2)

        式中,pB—— 變幅下落時(shí)平衡閥入口壓力,即油缸無桿腔壓力

        pA—— 變幅下落時(shí)平衡閥出口壓力

        根據(jù)式(1)和式(2)可知,變幅下落時(shí),兩側(cè)平衡閥即使通過相同流量,由于閥口通流面積A不同,導(dǎo)致左右兩側(cè)的平衡閥壓差Δp不一致,而兩側(cè)平衡閥回油均通過管路至同一回路,因此最終表現(xiàn)為兩側(cè)油缸無桿腔壓力pB不同,即偏載。平衡閥過流面積偏小的一側(cè),平衡閥前后壓差大,此側(cè)油缸無桿腔承載壓力大,反之,另一側(cè)的油缸承載大。

        2.2 改進(jìn)措施

        為解決變幅下落時(shí)兩側(cè)油缸無桿腔壓力不一致且偏差大的問題,結(jié)合以上分析,提出以下改進(jìn)方案:在變幅平衡閥和主閥之間增加防偏載閥并設(shè)置合理的壓力調(diào)定值,增大變幅下落時(shí)兩側(cè)平衡閥共同回油背壓,進(jìn)而減小兩側(cè)油缸無桿腔壓力偏差。防偏載閥的原理和結(jié)構(gòu)如圖3所示,圖4為安裝防偏載閥后的雙缸變幅液壓系統(tǒng)原理圖。

        防偏載閥的閥芯受力平衡方程為:

        A1p1-A2p2=ky(y0+y)+G±Ff

        (3)

        式中,p1,p2—— 變幅下落時(shí)防偏載閥進(jìn)油壓力和回油壓力

        A1,A2——p1和p2的有效作用面積

        ky—— 防偏載閥的彈簧剛度

        y0—— 彈簧的預(yù)壓縮量

        y—— 閥口的開度

        Ff—— 閥芯與閥體間的摩擦力

        G—— 閥芯自重

        圖3 防偏載閥結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Structure diagram of anti-biased load valve

        1.主閥 2.防偏載閥 3.左側(cè)平衡閥 4.左側(cè)變幅油缸5.右側(cè)變幅油缸 6.右側(cè)平衡閥 7.單向閥8.二次溢流閥 9.主溢流閥圖4 安裝防偏載閥后的雙缸變幅液壓系統(tǒng)原理圖Fig.4 Diagram of double cylinder luffing hydraulic system with anti-biased load valve

        忽略管路壓損,變幅下落時(shí)防偏載閥進(jìn)油壓力p1即為變幅下落時(shí)平衡閥出口壓力pA,防偏載閥回油壓力p2與主閥變幅聯(lián)回油時(shí)閥芯開度有關(guān),而回油時(shí)主閥變幅聯(lián)通常全開,因此,p2值可視為恒定值。

        聯(lián)立式(1)~式(3),可推導(dǎo)出:

        (4)

        從上式可知,對油缸無桿腔壓力pB影響最大且易調(diào)節(jié)的參數(shù)為偏載閥彈簧力,即偏載閥調(diào)定壓力。但是,防偏載閥調(diào)定壓力設(shè)定過大,將降低變幅下落速度;防偏載閥調(diào)定壓力設(shè)定過小,仍將出現(xiàn)偏載。因此,如何合理設(shè)計(jì)防偏載閥的調(diào)壓參數(shù)至關(guān)重要。

        3 仿真優(yōu)化與驗(yàn)證

        根據(jù)變幅液壓系統(tǒng)元件配置,建立含防偏載閥的雙缸變幅系統(tǒng)仿真模型,如圖5所示。

        圖5 優(yōu)化后雙缸變幅系統(tǒng)仿真模型Fig.5 Simulation model of optimized double cylinder luffing system

        在仿真軟件中,設(shè)置雙缸變幅液壓系統(tǒng)各元件的相關(guān)參數(shù)如表1所示。

        表1 雙缸變幅系統(tǒng)仿真模型主要參數(shù)Tab.1 Main parameters of simulation model of double cylinder luffing system

        仿真模型中通過輸入電磁換向閥的控制信號控制主臂變幅起和落,同時(shí)仿真工況保持與原系統(tǒng)測試工況一致,仿真對比防偏載閥在不同的調(diào)定壓力下兩側(cè)油缸無桿腔壓力偏差及變幅速度。

        圖6和圖7分別為防偏載閥調(diào)定壓力對變幅油缸大腔壓力和變幅速度的影響,當(dāng)防偏載閥調(diào)定壓力為0 MPa時(shí),即防偏載閥不起作用,用于模擬原變幅系統(tǒng)。由仿真曲線可知,主臂變幅起時(shí)兩側(cè)變幅油缸大腔壓力保持一致,隨著主臂變幅往下落,左右兩側(cè)變幅缸無桿腔壓力差越來越大,與圖2原系統(tǒng)實(shí)際測試曲線趨勢一致。

        圖6 調(diào)定壓力對油缸無桿腔壓力的影響Fig.6 Influence of setting pressure on pressure ofcylinder rodless chamber

        圖7 調(diào)定壓力對變幅速度的影響Fig.7 Influence of setting pressure on luffing speed

        3種不同防偏載閥調(diào)定壓力(0,2,4 MPa)的仿真工況均為主臂從第2.5秒由0°開始變幅起升,經(jīng)過16 s 后至54°再保持5 s,之后從第23秒由55°開始變幅下落,經(jīng)過40 s后,到第63秒時(shí)變幅下落停止,此時(shí)主臂角度分別為0.8°,2°,5°,兩側(cè)油缸無桿腔最大壓力偏差分別為11,6.1,0 MPa??梢姡瑑蓚?cè)油缸無桿腔壓力偏差幅值隨著調(diào)定壓力變大而明顯減小,而變幅下落速度隨著調(diào)定壓力變大也有所降低,當(dāng)調(diào)定壓力設(shè)定為4 MPa時(shí)兩側(cè)無桿腔壓力保持一致。

        根據(jù)該技術(shù)方案對此款消防車產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),在滿足系統(tǒng)要求速度下,對防偏載閥調(diào)定壓力進(jìn)行合理設(shè)置,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、控制手柄開度及外載荷保持與原變幅液壓系統(tǒng)的現(xiàn)場測試值一致,將主臂變幅下落至水平狀態(tài)進(jìn)行了整機(jī)驗(yàn)證,防偏載閥裝機(jī)試驗(yàn)圖及典型的整機(jī)測試曲線如圖8和圖9所示。t在27~79 s 時(shí)間段,主臂變幅角度θ由58°逐漸下落到0°,變幅下落的中間過程中左右兩側(cè)變幅油缸大腔壓力一致,變幅下落啟動(dòng)(變幅角度58°)和停止(變幅角度0°)時(shí),兩缸無桿腔的最大壓力偏差由原來的15 MPa降低到1.5 MPa,防偏載效果顯著。

        1.主閥 2.右側(cè)平衡閥 3.防偏載閥 4.右側(cè)變幅油缸5.左側(cè)變幅油缸 6.左側(cè)平衡閥圖8 防偏載閥裝機(jī)試驗(yàn)圖Fig.8 Machine test after installing anti-biased load valve

        4 結(jié)論

        針對雙缸變幅系統(tǒng)在變幅下落時(shí)兩側(cè)油缸無桿腔壓力不一致且偏差大的問題,以某款消防車的變幅系統(tǒng)為載體進(jìn)行防偏載技術(shù)研究,仿真結(jié)果和整機(jī)測試數(shù)據(jù)表明:

        圖9 安裝防偏載閥后的整機(jī)測試曲線Fig.9 Test curves after installing anti-biased load valve

        (1) 雙缸變幅系統(tǒng)中采用防偏載閥,能有效降低空載、變幅下落至主臂接近水平狀態(tài)的極限工況下兩側(cè)變幅油缸壓力偏差幅值,防偏載效果顯著;

        (2) 防偏載閥調(diào)定壓力越大,系統(tǒng)糾偏能力越強(qiáng),但調(diào)定壓力過大,會(huì)降低主臂變幅下落速度,調(diào)定壓力過小,則起不到應(yīng)有的防偏載作用,因此,防偏載閥需結(jié)合產(chǎn)品性能要求設(shè)定合理的調(diào)壓值。

        猜你喜歡
        系統(tǒng)
        Smartflower POP 一體式光伏系統(tǒng)
        WJ-700無人機(jī)系統(tǒng)
        ZC系列無人機(jī)遙感系統(tǒng)
        北京測繪(2020年12期)2020-12-29 01:33:58
        基于PowerPC+FPGA顯示系統(tǒng)
        基于UG的發(fā)射箱自動(dòng)化虛擬裝配系統(tǒng)開發(fā)
        半沸制皂系統(tǒng)(下)
        FAO系統(tǒng)特有功能分析及互聯(lián)互通探討
        連通與提升系統(tǒng)的最后一塊拼圖 Audiolab 傲立 M-DAC mini
        一德系統(tǒng) 德行天下
        PLC在多段調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用
        国产实拍日韩精品av在线 | 骚片av蜜桃精品一区| 7878成人国产在线观看| 99久久精品国产自在首页| 日韩精品一区二区三区视频| 手机免费在线观看av网址| 69sex久久精品国产麻豆| 99热在线精品播放| 国产一区二区精品av| 日本高清一区二区三区在线观看 | 亚洲精品综合久久中文字幕| 色欲色香天天天综合网www | 91精品国产色综合久久不卡蜜| 99久久综合国产精品免费| 日韩有码在线免费视频| 日韩亚洲欧美久久久www综合| 久久精品无码av| 中文字幕av日韩精品一区二区| 国产精品原创av片国产日韩| 亚洲国产精品天堂久久久| 精品久久久久久综合日本| 日韩高清在线观看永久| 亚洲男人堂色偷偷一区| 日韩精品国产精品亚洲毛片| 伊人精品久久久久中文字幕| 久久综合给合久久狠狠狠97色69| 成人在线免费视频亚洲| 久久久精品少妇—二区| 亚洲熟妇无码av在线播放| 色爱区综合五月激情| 日韩中文字幕网站| 高清在线有码日韩中文字幕| 亚洲综合色婷婷七月丁香| 欧美乱妇日本无乱码特黄大片| 午夜无码国产18禁| 色播视频在线观看麻豆 | 青青青爽在线视频免费播放| 成人无码av一区二区| 亚洲av无码一区二区二三区下载 | 免费人成再在线观看视频| 亚洲国产成人AV人片久久网站|