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三水高空车出租, 四会高空车出租, 端州高空车出租      柱塞泵配流阀流场特性仿真研究方法?

作者:admin 发布::2021-09-14


       三水高空车出租,  四会高空车出租, 端州高空车出租      柱塞泵配流阀流场特性仿真研究方法?        1 以转速为 2000r/min 工况为例,详细分析了柱塞腔流场变化以及阀芯的运动规律。之后,计算分析了不同转速对高压油泵供油量、阀芯运动规律、泵内流场以及水力损失的影响。 


       2 出油阀阀芯运动规律分析 : 在转速为 2000r/min、弹簧预紧力为 2.28N、弹簧刚度为 2400N/m、阀芯质量为 20g、无限位高度的工况下,设置时间步长为 1e-5s,得到泵油阶段的计算结果。 从泵油过程中出油阀阀芯位移、速度、阀芯受力随时间的变化曲线。阀芯受力主要包括柱塞腔内燃油对阀芯的液动力,弹簧预紧力以及阀芯运动过程中弹簧的拉力。由于弹簧预紧力恒定(本算例设定为 2.28N),因此给出了泵油阶段阀芯所受的液压力,弹簧力以及三者合力。由对比分析可以得出以下结论: 液压力、速度以及位移的最大值依次出现在泵油阶段初期。这是由于泵油初始阶段,随着柱塞上行压缩燃油,柱塞腔容积减小,燃油的瞬间压出使阀芯所受液压力增长较快,液压力最先达到峰值,阀芯受到最大液动力的值 11.5N。此时阀芯开始做加速度增大的变加速运动,阀芯速度值很快到达波峰,速度峰值为 0.281m/s。此后,随着阀芯位移的增大,阀芯上下压差力减小,在弹簧预紧力和逐渐增大的弹簧力影响下,阀芯开始做加速度减小的变加速运动。当液压力小于弹簧预紧力和弹簧拉力的和时,加速度向下,阀芯速度开始降低,阀芯开始做变减速运动。此过程中阀芯位移一直在增大,直到速度值降为负值时,阀芯到达最大升程 0.71mm。



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     在整个泵油阶段,阀芯的运动不是始终向着使阀门打开的方向,而是出现了回落现象,回落距离为 0.384mm。这是由于阀门的开度会对泵内压力产生影响,进而影响到阀芯所受液压力,因此阀芯的位移不会无限制地增大。 阀芯达到回落的最低值时很快重新运动到新的峰值。这是由于阀门开度减小与柱塞压缩速度增大都会引起泵内压力升高,液压力显著增大。在凸轮转角为 90°时,即柱塞最大压缩速度时,阀芯所受液压力出现极大值。 阀芯在泵油行程结束时并没有回到起始点(阀门完全关闭位置),这说明出油阀的关闭过存在明显滞后现象,滞后高度为 0.083mm。阀芯的关闭滞后可能会导致回流现象的发生。  经过仿真计算得出,在高压油泵整个泵油过程中,柱塞腔内各处的压力值相差值最大为 0.019MPa(凸轮转角为 90°时),约为 0.1046‰。因此可以认为柱塞腔内压力场呈大致均匀分布,取柱塞腔内一点处的压力值可以代表整个腔内流场的压力均值。 AB 过程中,出油阀仍然处于关闭状态。从中可以看出,当柱塞开始上行,柱塞腔内容积减小,压力急剧上升,达到 181.6MPa。在 B 处开启出油阀,开始向共轨管供油。阀芯打开之后,随着阀芯位移的增大,腔内压力会有所下降,减小到一定值后,阀球开始回落,阀门开度出现减小。阀芯回落后腔内压力出现回升,压力重新达到峰值。可以看出,泵油过程中柱塞腔内压力并不是恒定的,而是一直在波动,燃油压力最大值出现在 0.075s,最大值为 181.7MPa。 由于泵油阶段入口处流场与压油腔内流场压力值相差悬殊,因此本节仅取压油腔内流场压力云图,去掉了进油部分低压流场。 
 


      3 进油阀阀芯运动规律分析 : 在转速为 2000r/min、弹簧预紧力为 2N、弹簧刚度为 2000N/m、阀芯质量为 10g、无限位高度的工况下,设置时间步长为 1e-5s,得到进油阶段的计算结果。  从进油过程中进油阀阀芯位移、速度、阀芯受力随时间的变化曲线。阀芯受力主要包括柱塞腔内燃油对阀芯的液动力,弹簧预紧力以及阀芯运动过程中弹簧的拉力。由于弹簧预紧力恒定(本算例设定为 2N),因此仅给出了泵油阶段阀芯所受的液压力,弹簧力以及三者合力。可以看出: 进油阀与出油阀阀芯的运动规律类似。主要分为以下几个阶段:快速达到最大位移、回落、再次达到位移峰值、回程运动。在阀芯运动的过程中,阀芯所受的液压力、弹簧力均在发生相应的变化。液压力与弹簧力均受到阀芯位移的影响,因此二者呈此消彼消,此长彼长且方向相反的关系。 进油阀最大液动力、速度、位移同样依次出现在进油阶段初期。最大液动力的值为9.3N,最大速度为 0.08m/s,最大位移为 1.0mm。相对于出油阀,进油阀最大升程更大,而阀芯回落距离(0.15mm)较小。这主要是由于阀芯几何形状不同,当阀门开启后,锥阀阀芯所受液压力较小,液压力范围在 2N-4N 之间,锥式阀芯所受液动力变化小于球式阀芯。 进油阶段结束时,进油阀也没有完全关闭,这说明进油阀阀门关的闭过程也存在滞后现象,其滞后高度为 0.29mm。 值得注意的是,进油阀关闭过程速度为 0.182m/s,而出油阀关闭时速度为 0.057m/s。这说明进油阀阀芯的回程运动速度明显大于出油阀,这会导致阀门完全关闭时阀芯撞击在阀座上的速度更大,对阀座造成更大的冲击载荷,进而导致高压油泵进、出油阀工作寿命不同。 



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