【摘要】：拖拉機是我國農業(yè)機械中最主要的農機之一,液壓系統(tǒng)作為一種傳動技術,成為拖拉機的重要組成部分,而多路換向閥作為拖拉機液壓系統(tǒng)中最核心的控制元件,其主要作用是控制多個執(zhí)行機構動作,它決定了拖拉機的整機工作性能。但是目前國產拖拉機液壓系統(tǒng)中多路換向閥存在泄漏量過多、壓力損失嚴重、換向操縱力過大等問題,嚴重制約了多路換向閥以及農業(yè)機械裝備的發(fā)展。針對上述問題,本課題以1002/1202系列履帶拖拉機液壓系統(tǒng)多路換向閥為研究對象,綜述國內外多路換向閥發(fā)展現狀,提出一種特殊形式的新型節(jié)流槽四位滑閥設計方案;采用理論分析、數值模擬和試驗驗證相結合的方法進行深入研究:構建新型節(jié)流槽的數學模型,采用粒子群優(yōu)化算法對節(jié)流槽進行結構優(yōu)化,得到節(jié)流槽的最優(yōu)設計參數;采用Solidworks軟件建立多路換向閥幾何模型,基于計算流體動力學原理,利用Fluent流體仿真軟件進行流體仿真分析,結果表明:新閥與原閥相比流道局部最大速度降低,壓力損失減小,泄漏量也有所降低,能夠使多路換向閥在工作過程中受到的穩(wěn)態(tài)液動力減小,從而使得閥芯受到的最大穩(wěn)態(tài)液動力小于換向操縱力,增強多路閥的工作平穩(wěn)性;根據行業(yè)標準,制定試驗方案并設計試驗系統(tǒng)原理圖,利用綜合液壓試驗臺對多路換向閥開展相關性能試驗,試驗表明:試驗數據和仿真數據基本吻合,驗證流場仿真的準確性和四位滑閥節(jié)流槽結構設計的合理性。本文通過對拖拉機液壓系統(tǒng)多路換向閥四位滑閥節(jié)流槽結構開展優(yōu)化設計,能夠改善多路換向閥的閥口流量特性,提升整機工作性能。同時,采用的流場仿真和試驗方法能夠指導多路換向閥以及其他液壓元件的設計,為相關產品的開發(fā)提供一定的數據支撐與理論指導。
[Abstract]:Tractor is one of the most important agricultural machinery in our country. As a transmission technology, hydraulic system becomes an important part of tractor, and multi-way reversing valve is the core control element in tractor hydraulic system. Its main function is to control the action of multiple actuators, which determines the working performance of the tractor. However, there are many problems in the hydraulic system of domestic tractor, such as excessive leakage, serious pressure loss and excessive reversing force, which seriously restrict the development of multi-way reversing valve and agricultural machinery equipment. In view of the above problems, this subject takes 1002 / 1202 series crawler tractor hydraulic system multi-way reversing valve as the research object, summarizes the domestic and international development situation of the multi-way reversing valve, and puts forward a special design scheme of a new type of four-position slide valve with throttle slot. Theoretical analysis, numerical simulation and experimental verification are used to study deeply. The mathematical model of new throttle is constructed, and the structure of throttle is optimized by particle swarm optimization algorithm, and the optimal design parameters of throttle are obtained. Based on the principle of computational fluid dynamics and fluent fluid simulation software, the geometry model of multi-channel reversing valve is established by Solidworks software. The results show that compared with the original valve, the local maximum velocity of the new valve decreases and the pressure loss decreases. The leakage rate is also reduced, which can reduce the steady state hydraulic power of the multi-way reversing valve in the course of operation, so that the maximum steady state hydraulic power of the valve core is less than that of the reversing operation force, so as to enhance the working stability of the multi-way valve; according to the industry standard, The test scheme was made and the schematic diagram of the test system was designed. By using the comprehensive hydraulic test bench, the related performance tests of the multi-way directional valve were carried out. The test results showed that the test data were basically consistent with the simulation data. The accuracy of flow field simulation and the rationality of the structure design of four-position slide valve throttle are verified. In this paper, by optimizing the structure of four position slide valve throttle slot in the hydraulic system of tractor, the flow characteristics of the valve orifice can be improved, and the working performance of the whole machine can be improved. At the same time, the flow field simulation and test method used can guide the design of multi-way reversing valve and other hydraulic components, and provide some data support and theoretical guidance for the development of related products.
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S219.032.1

【參考文獻】

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本文編號：2137370