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北滘高空作业车出租, 乐平高空作业车出租, 大沥高空作业车出租    压差补偿器的特性研究结果?

作者:admin 发布::2021-09-16


      北滘高空作业车出租, 乐平高空作业车出租, 大沥高空作业车出租    压差补偿器的特性研究结果?     内外高精度气体流量阀在工作中由于进出口压力差的变化,造成其出口流量无法满足对流量进行连续稳定调控的需求。为解决此问题,本文设计了一种基于圆柱滑阀结构的气体压差补偿器,它采用比例电磁铁驱动,主要作用是维持比例流量控制系统中流量阀两端的压差恒定。本文对所设计压差补偿器的特性进行研究,主要工作总结如下: 

 
    (1)  设计了压差补偿器的结构并分析其工作原理。设计两种不同的阀口结构并借助 Matlab 分析阀口通流面积随阀口开度的变化情况;根据动量理论推导压差补偿器阀芯所受稳态气动力的求解公式;在一定假设的基础上建立了压差补偿器的动态数学模型。
 

   (2)  对压差补偿器内部流场进行数值计算,研究了在 0.2mm-3mm 阀口开度下 U形槽及 K 形槽阀口的压力分布、流速分布、质量流量以及阀芯所受稳态气动力的变化情况。结果表明:两种阀口在开启过程中均可以体现出二级减压特性,随着阀口开度的增大,两种阀口的出口压力都增大,但增长速率都是逐渐减缓;两种阀口在工作过程中都会产生射流作用,U 形槽阀口高速区域随阀口开度增大逐渐转移到阀口进口处,射流角越来越小。K 形槽阀口高速区域位置在阀口出口处不变,射流角变化很小;U 形槽阀口刚开启时的流量增长量较大,之后呈现减缓的趋势,而 K 形槽阀口流量增长始终较为平缓,整体流量输出也较小,但是相比于 U 形槽阀口流量输出较为稳定;两种阀口的滑阀阀芯所受稳态气动力均会阻碍阀口开启,在阀口开启过程中,稳态气动力增加,但增长率逐渐减小。 



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    (3)  设计了压差补偿器的控制方案,研究其控制方法并进行控制程序设计;对压差补偿器的动态响应进行仿真研究,分析其不同输入输出压力下的控制特性并研究结构参数对动态特性的影响。结果表明:输入压力固定时,纯比例控制时系统输出的误差会随着输出压力的增加而减小。比例积分控制消除了输出误差,但系统达到稳态所用的时间变长,超调量增加,振荡次数变多。比例积分微分控制可以使系统控制性能更好;输出压力固定时,达到设定输出压力的时间会随着输入压力的降低而变长,但是系统的超调量明显变小,当输入与输出压力接近时,几乎不见超调量;弹簧刚度减小,对响应速度影响不大,最大超调量会变大;阀芯组件质量增大,振荡现象减弱,系统响应更加平稳,但系统响应速度明显变慢,输出误差变大;出口端阀腔体积减小,系统的上升时间变快,最大超调量增加。 


      (4)  对压差补偿器样机进行实验研究,主要测试了样机的压力调节特性、阀芯最大驱动力以及压力补偿特性,分别搭建实验平台测试以上内容。结果表明:压差补偿器 出口压力的增长速率逐渐减缓;输出压力与阀口开度的起始线性程度较好,后续过程输出压力变化越来越小;阀口最大时输出压力不能达到入口压力,且差值随入口压力增大而增大;实验时所选用的比例电磁铁能够满足压差补偿器的使用要求,推动阀芯运动;在节流阀出口压力变化后,所设计的压差补偿器能够对节流阀入口压力进行一定的补偿,从而保持节流阀两端压差不变。 



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