偏轉板伺服閥前置級流場仿真及二級伺服閥動態(tài)特性研究
發(fā)布時間：2021-11-22 08:39
相對于噴嘴擋板式和射流管式伺服閥,偏轉板式伺服閥具有抗污染能力較強,可靠性高,動態(tài)性能更好等優(yōu)點,在航空、航天、軍事及工業(yè)領域的高端應用中均有廣泛的運用;但目前針對偏轉射流流場和偏轉板伺服閥的研究較少,尚沒有可供借鑒的成熟理論。偏轉板伺服閥的整體靜態(tài)特性和動態(tài)特性,在很大程度上取決于前置級。前置級結構精細,前置級流場涉及射流、碰撞、附壁和渦旋問題,結構參數的微小變化會對伺服閥的整體性能造成極大影響。針對偏轉板伺服閥前置級結構對其內部流場及其特性的影響,本文提出了一種基于劈尖高度和噴口導流長度變化的前置級流場計算模型,探討了幾何模型的網格劃分,對油液在射流盤內的整個流動過程進行了完整的分析計算,得到了劈尖高度和V形槽噴口導流長度變化對前置級壓力特性、流量特性以及射流效率的影響規(guī)律。論文探討了前置級氣穴現象發(fā)生的原因和危害,討論了氣穴模型遵循的二相流控制方程,通過模擬仿真研究了偏轉板偏移和不同結構參數對前置級氣穴的影響。結合伺服閥的抗污染問題,闡述了出現沖蝕磨損現象的原因和危害,采用歐拉-拉格朗日法計算了固體顆粒對前置級的沖蝕磨損率,根據仿真結果分析了不同直徑顆粒和偏轉板偏移對前置級沖蝕磨...
【文章來源】：武漢科技大學湖北省
【文章頁數】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
偏轉板伺服閥結構示意圖
武漢科技大學碩士學位論文4閥向左滑動的壓差力�；y向左滑動，閥口打開，控制著流量壓力的輸出。反饋桿下端的小球在滑閥凹槽中跟隨滑閥運動，反饋桿產生形變，形成反作用力，使輸出達到穩(wěn)定[16]。a）偏轉板在中位b）偏轉板右移圖1.2偏轉板向右移動時前置級油液的流動示意圖1.3偏轉板伺服閥國內外研究現狀從上個世紀到現在，偏轉板伺服閥憑借其優(yōu)越的動靜態(tài)特性，越來越受到國內外研究人員的青睞[17]，主要對其進行了前置級結構參數變化、理論建模和仿真平臺搭建以及新研究方法等三個方面的研究，其中新研究方法指的是探索新結構、新加工方法和新材料對偏轉板伺服閥的影響。在偏轉板伺服閥研究方面，由于國外進行了技術保留，相關可查的文獻很少。偏轉板伺服閥和射流管伺服閥的前置級部分均是基于射流原理設計的，它們的結構相似，對射流管伺服閥相關方面的研究可以一定程度地指導偏轉板伺服閥的研究，并且射流管伺服閥的研發(fā)技術較為成熟，可以為偏轉板伺服閥的研發(fā)制造提供大量寶貴的經驗，可以大大縮短研發(fā)周期，節(jié)省財力物力。1.3.1前置級結構參數變化董娜娜等[18]借助CFD仿真平臺分析了偏轉板V形槽縱向偏移對前置級壓力特性的影響，認為V形槽縱向接近接收孔會減小前置級壓力增益。邢曉文在大小論文中[19,20]分析了不同形狀導流口對前置級性能的影響，認為前置級采用矩形導流口工作時性能最好。蔣大偉等[21,22]分別研究了噴嘴寬度、劈尖寬度和偏轉板V形槽夾角等對前置級動靜態(tài)特性的影響，研究表明適當增加噴嘴寬度，減小劈尖寬度可以優(yōu)化伺服閥的性能，而偏轉板V形槽的夾角對伺服閥的性能影響不大。劉增光等[23]分析了進出阻尼孔寬度對前置級流場射流性能的影響，認為進油阻尼孔寬度對射流流量和壓力起決定性作用。Shang等[24]對
武漢科技大學碩士學位論文11湍流耗散率方程為：(2-8)式中，為流體動力黏性系數；為湍流黏性系數；和的取值范圍為；為速度梯度導致的湍流動能產生項；和分別為可壓湍流動擴張的貢獻；分別為經驗常數；為自定義源項；和分別為與湍流動能和耗散率對應的Prandt1數。2.2前置級結構參數的變化本章對射流盤上劈尖的高度H和偏轉板上V形槽噴口的導流長度L等尺寸參數進行了改變，研究了這些微小的尺寸變化對前置級流場壓力特性、流量特性、以及射流效率的影響。圖2.1所示為射流盤結構示意圖，其中圖2.1b）中的H表示劈尖高度。圖2.2所示為偏轉板截面結構示意圖，其中圖2.2b）中的L表示V形槽噴口導流長度。a）射流盤結構示意圖b）劈尖局部放大示意圖圖2.1射流盤結構圖a）偏轉板截面結構示意圖b）噴口局部放大示意圖圖2.2偏轉板截面結構圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]V形槽位置對偏導射流式伺服閥前置級液流特性的影響[J]. 董娜娜,孫浩乾,張晉. 液壓與氣動. 2019(07)
[2]固體顆粒對射流偏轉板伺服閥前置級沖蝕磨損的影響[J]. 冀宏,張碩文,劉新強,陳曉明,朱奕. 蘭州理工大學學報. 2018(06)
[3]射流偏轉板劈尖形變對其零位特性的影響[J]. 冀宏,張碩文,劉新強,李瑞鋒,李瓊. 蘭州理工大學學報. 2018(03)
[4]不同湍流模型下偏導射流伺服閥前置級流場特性仿真[J]. 任玉凱,延皓,白龍,張雨,李長春. 北京交通大學學報. 2018(03)
[5]偏轉板伺服閥射流放大器結構參數優(yōu)化研究[J]. 邢曉文,吳凜,陳奎生,湛從昌. 液壓與氣動. 2018(03)
[6]前置級沖蝕磨損對射流偏轉板伺服閥的影響[J]. 張碩文,冀宏,陳曉明,袁王博,吳必霖. 液壓氣動與密封. 2017(08)
[7]偏導射流式伺服閥前置級流場建模及特性分析[J]. 康碩,延皓,李長春,王鳳聚,王書銘. 哈爾濱工程大學學報. 2017(08)
[8]進出油阻尼孔對偏轉板射流閥射流流場的影響[J]. 劉增光,楊國來,岳大靈,白桂香. 機床與液壓. 2017(05)
[9]偏轉射流式伺服閥研究綜述[J]. 康碩,延皓,李長春. 北京交通大學學報. 2017(01)
[10]噴嘴寬度對偏轉板射流閥射流效率影響的仿真分析[J]. 劉增光,岳大靈,楊楨毅,白桂香. 液壓與氣動. 2016(10)
博士論文
[1]射流管伺服閥的模型構建與仿真研究[D]. 張穎.西北工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]偏轉板伺服閥前置級流場建模及結構參數優(yōu)化[D]. 邢曉文.武漢科技大學 2018
[2]偏轉板伺服閥力學特性及正交試驗研究[D]. 韓召輝.華中科技大學 2018
[3]偏導射流伺服閥前置級流場仿真與試驗研究[D]. 張雨.北京交通大學 2018
[4]射流偏轉板伺服閥閥口沖蝕及閥特性變化的仿真研究[D]. 張碩文.蘭州理工大學 2017
[5]偏轉板射流伺服閥的前置級流場仿真與動態(tài)特性研究[D]. 蔣大偉.江蘇大學 2016
[6]伺服閥前置級射流流場的氣穴仿真與試驗研究[D]. 曹俊章.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[7]電液伺服閥力矩馬達動靜態(tài)特性測試系統(tǒng)的研制[D]. 李成成.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[8]添加磁流體的力矩馬達靜態(tài)特性研究[D]. 方振剛.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：3511335
【文章來源】：武漢科技大學湖北省
【文章頁數】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
偏轉板伺服閥結構示意圖
武漢科技大學碩士學位論文4閥向左滑動的壓差力�；y向左滑動，閥口打開，控制著流量壓力的輸出。反饋桿下端的小球在滑閥凹槽中跟隨滑閥運動，反饋桿產生形變，形成反作用力，使輸出達到穩(wěn)定[16]。a）偏轉板在中位b）偏轉板右移圖1.2偏轉板向右移動時前置級油液的流動示意圖1.3偏轉板伺服閥國內外研究現狀從上個世紀到現在，偏轉板伺服閥憑借其優(yōu)越的動靜態(tài)特性，越來越受到國內外研究人員的青睞[17]，主要對其進行了前置級結構參數變化、理論建模和仿真平臺搭建以及新研究方法等三個方面的研究，其中新研究方法指的是探索新結構、新加工方法和新材料對偏轉板伺服閥的影響。在偏轉板伺服閥研究方面，由于國外進行了技術保留，相關可查的文獻很少。偏轉板伺服閥和射流管伺服閥的前置級部分均是基于射流原理設計的，它們的結構相似，對射流管伺服閥相關方面的研究可以一定程度地指導偏轉板伺服閥的研究，并且射流管伺服閥的研發(fā)技術較為成熟，可以為偏轉板伺服閥的研發(fā)制造提供大量寶貴的經驗，可以大大縮短研發(fā)周期，節(jié)省財力物力。1.3.1前置級結構參數變化董娜娜等[18]借助CFD仿真平臺分析了偏轉板V形槽縱向偏移對前置級壓力特性的影響，認為V形槽縱向接近接收孔會減小前置級壓力增益。邢曉文在大小論文中[19,20]分析了不同形狀導流口對前置級性能的影響，認為前置級采用矩形導流口工作時性能最好。蔣大偉等[21,22]分別研究了噴嘴寬度、劈尖寬度和偏轉板V形槽夾角等對前置級動靜態(tài)特性的影響，研究表明適當增加噴嘴寬度，減小劈尖寬度可以優(yōu)化伺服閥的性能，而偏轉板V形槽的夾角對伺服閥的性能影響不大。劉增光等[23]分析了進出阻尼孔寬度對前置級流場射流性能的影響，認為進油阻尼孔寬度對射流流量和壓力起決定性作用。Shang等[24]對
武漢科技大學碩士學位論文11湍流耗散率方程為：(2-8)式中，為流體動力黏性系數；為湍流黏性系數；和的取值范圍為；為速度梯度導致的湍流動能產生項；和分別為可壓湍流動擴張的貢獻；分別為經驗常數；為自定義源項；和分別為與湍流動能和耗散率對應的Prandt1數。2.2前置級結構參數的變化本章對射流盤上劈尖的高度H和偏轉板上V形槽噴口的導流長度L等尺寸參數進行了改變，研究了這些微小的尺寸變化對前置級流場壓力特性、流量特性、以及射流效率的影響。圖2.1所示為射流盤結構示意圖，其中圖2.1b）中的H表示劈尖高度。圖2.2所示為偏轉板截面結構示意圖，其中圖2.2b）中的L表示V形槽噴口導流長度。a）射流盤結構示意圖b）劈尖局部放大示意圖圖2.1射流盤結構圖a）偏轉板截面結構示意圖b）噴口局部放大示意圖圖2.2偏轉板截面結構圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]V形槽位置對偏導射流式伺服閥前置級液流特性的影響[J]. 董娜娜,孫浩乾,張晉. 液壓與氣動. 2019(07)
[2]固體顆粒對射流偏轉板伺服閥前置級沖蝕磨損的影響[J]. 冀宏,張碩文,劉新強,陳曉明,朱奕. 蘭州理工大學學報. 2018(06)
[3]射流偏轉板劈尖形變對其零位特性的影響[J]. 冀宏,張碩文,劉新強,李瑞鋒,李瓊. 蘭州理工大學學報. 2018(03)
[4]不同湍流模型下偏導射流伺服閥前置級流場特性仿真[J]. 任玉凱,延皓,白龍,張雨,李長春. 北京交通大學學報. 2018(03)
[5]偏轉板伺服閥射流放大器結構參數優(yōu)化研究[J]. 邢曉文,吳凜,陳奎生,湛從昌. 液壓與氣動. 2018(03)
[6]前置級沖蝕磨損對射流偏轉板伺服閥的影響[J]. 張碩文,冀宏,陳曉明,袁王博,吳必霖. 液壓氣動與密封. 2017(08)
[7]偏導射流式伺服閥前置級流場建模及特性分析[J]. 康碩,延皓,李長春,王鳳聚,王書銘. 哈爾濱工程大學學報. 2017(08)
[8]進出油阻尼孔對偏轉板射流閥射流流場的影響[J]. 劉增光,楊國來,岳大靈,白桂香. 機床與液壓. 2017(05)
[9]偏轉射流式伺服閥研究綜述[J]. 康碩,延皓,李長春. 北京交通大學學報. 2017(01)
[10]噴嘴寬度對偏轉板射流閥射流效率影響的仿真分析[J]. 劉增光,岳大靈,楊楨毅,白桂香. 液壓與氣動. 2016(10)
博士論文
[1]射流管伺服閥的模型構建與仿真研究[D]. 張穎.西北工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]偏轉板伺服閥前置級流場建模及結構參數優(yōu)化[D]. 邢曉文.武漢科技大學 2018
[2]偏轉板伺服閥力學特性及正交試驗研究[D]. 韓召輝.華中科技大學 2018
[3]偏導射流伺服閥前置級流場仿真與試驗研究[D]. 張雨.北京交通大學 2018
[4]射流偏轉板伺服閥閥口沖蝕及閥特性變化的仿真研究[D]. 張碩文.蘭州理工大學 2017
[5]偏轉板射流伺服閥的前置級流場仿真與動態(tài)特性研究[D]. 蔣大偉.江蘇大學 2016
[6]伺服閥前置級射流流場的氣穴仿真與試驗研究[D]. 曹俊章.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[7]電液伺服閥力矩馬達動靜態(tài)特性測試系統(tǒng)的研制[D]. 李成成.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[8]添加磁流體的力矩馬達靜態(tài)特性研究[D]. 方振剛.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：3511335
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