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乐平高空车出租, 北滘高空车出租, 大沥高空车出租      压差补偿器压力调节特性与最大推力测试方法?

作者:admin 发布::2021-09-16

        乐平高空车出租,  北滘高空车出租, 大沥高空车出租      压差补偿器压力调节特性与最大推力测试方法?      (1)  测试系统的设计及设备选择 : 本文设计的压差补偿器样机本质属于一种滑阀式气体减压阀,阀口选用的是 U 型阀口,最大阀口开度为 3mm。压差补偿器在工作时,阀芯受到比例电磁铁推力移动,阀口随之打开进而调节输出压力大小,压差补偿器压力补偿的实质也是调节输出压力。为了进行压力补偿,需要建立压差补偿器输出压力与阀口开度的关系,所以这里需要测试其压力调节特性,即测量输入压力不变的情况下输出压力与阀口开度的关系曲线。 在压差补偿器工作过程中,电磁铁需要克服摩檫力、弹簧力、波纹管弹力以及气体作用力,而且随着阀口开度的增大,阀口通流面积增大,弹簧和波纹管的变形量增大,所以气体作用力及弹力也会随之变大。但是气体作用力以及活塞与阀体之间的摩檫力难以通过理论计算获取其准确值,为确保比例电磁铁能够在压差补偿器最大阀口开度范围内推动阀芯运动,需要确定推动阀芯运动需要输出的最大推力,也即是阀口开度最大时(3mm)所需的推力,这里使用推拉力计可以快速测出推力值,接着根据测试结果选择合适的比例电磁铁。 
 
 
 
         测试系统连接示意图包括空压机、恒压泵、压力传感器、压差补偿器、推拉力计、三轴移动平台及电脑。恒压泵提供恒定压力气源;三轴移动平台使用电脑进行控制,这里主要用到它的 Z 轴,该轴通过丝杠导轨带动推拉力计上下移动,进而控制阀口开度大小;压力传感器测量压差补偿器出口压力,三轴移动平台控制阀口开度为不同值时读取其输出压力;推拉力计通过螺钉固定在三轴移动的 Z 轴上,它的测量端代替比例电磁铁的推杆推动阀芯移动,打开恒压泵并将阀口开度调为最大值,就可以显示压差补偿器最大推力的大小。 恒压泵使用的是苏州汶颢 15 路正压输出恒压泵,该恒压泵可实现 0.7MPa 以下低压的精确输出,气压调节精度为 0.001MPa,气源接口连接空压机,左右两端共 15 路气流通道,取一路通过 3mm 气管接入压差补偿器进气口;压力传感器使用的是基恩士 AP-C30 型数字压力控制器,分辨率为 0.001MPa,测量范围 0-1MPa,可以将测量得到的电压信号转换为模拟信号进行输出,模拟电压的范围为 1-5V;推拉力计使用的是艾德堡公司生产的 HP-200 型数显式推拉力计,测量范围 0-500N,分辨率为 0.1N,精度为±0.5%。 三轴移动平台主要由步进电机、电源开关、丝杠导轨、控制器及放大器等组成,它可以实现 X、Y、Z 三个方位的移动控制,通过控制软件编写控制程序,接着发送脉冲信号驱动步进电机旋转,最后通过丝杠导轨将电机转动转化为三个轴的轴向直线运动。其中实验所用到的三轴移动平台 Z 轴步进电机在接收 640 个脉冲后可以控制导轨移动 1mm 位移。 
 


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    (2)  测试过程及结果分析:  进行压力调节特性及阀芯最大推力测试的实验过程图,打开恒压泵与电源,通过调节旋钮设定恒压泵输出压力,电脑软件控制 Z 轴向下推动阀芯进而改变阀口开度大小,分别读取并记录不同阀口开度下压力传感器的读数。当阀口开度达到最大值时,记录此时的推力值。 入口压力为 0.7MPa 时,由推拉力计测试得到的阀芯所需最大推力,实验中将压差补偿器的阀口调整至最大值,重复实验 3 次。阀口开度达到最大时,推动阀芯所需的最大力的平均值为 11.7N,根据该值合理选择比例电磁铁的型号。 入口压力分别为 0.3MPa、0.5MPa、0.7MPa 时测试得到的压差补偿器样机出口压力-阀口开度的关系曲线。



         压差补偿器的入口压力一定时,随着阀口开度的变大,压差补偿器输出压力的增长速率逐渐减缓;压差补偿器的输出压力与阀口开度的起始线性程度较好,但是随着阀口开度逐渐变大,输出压力变化越来越小,压力调控效果变差;当阀口开度达到最大值时,输出压力与入口压力有一定差值,输出压力不能达到入口压力,且该差值随着入口压力的增加而增大。 以上实验测试所得到的压差补偿器样机输出压力-阀口开度的关系曲线存在一定误差,主要原因是三轴平台输出的位移存在误差以及恒压泵输出压力存在一定波动。误差的存在并不影响分析压差补偿器输出压力随阀口开度的变化趋势,也不影响分析输出压力与入口压力差值的变化。 结合关于 U 形槽阀口的仿真曲线,将实验得到的入口压力为 0.7MPa 下的出口压力-阀口开度曲线与其进行对比分析,可以看出仿真曲线与实验曲线的输出压力都呈逐渐减缓的趋势。但是实验所得到的同一阀口开度下的输出压力值要大于仿真得到的值,这是由于实验时存在误差及泄露造成的,不过并不影响分析曲线的变化趋势,所以通过实验验证了 U 形槽阀口压差补偿器的仿真分析结果。


  
         对压差补偿器样机开展实验研究,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。通过测试压差补偿器的压力补偿特性,验证了节流阀出口压力变化时压差补偿器对节流阀入口压力进行补偿的可行性。  



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