三位四通電液閥4WEH32E50B/6EG24NEZ5L
承載潤(rùn)滑參數(shù)決定了柱塞副的承載潤(rùn)滑條件,如圖6(a)所示,若外力過(guò)大,油膜無(wú)法提供足夠的反作用力來(lái)平衡油膜。柱塞和缸孔相互擠壓和滑動(dòng)。當(dāng)固體接觸壓力很大時(shí),油膜破裂。此時(shí),計(jì)算得到的油膜厚度可以為負(fù)值。為了表示實(shí)際情況,將油膜厚度設(shè)為零。如圖6(b)所示,柱塞表面與缸孔接觸的粗糙度峰值。在這種情況下,油膜尚未破裂,固體接觸壓力小,柱塞的粗糙峰是粘彈性的。當(dāng)粗糙峰在圓柱孔上滑動(dòng)時(shí),可能需要一段時(shí)間才能變形。如果作用時(shí)間小于變形時(shí)間,則粗糙峰變形不徹底,會(huì)進(jìn)入缸孔。當(dāng)油膜厚度小于粘彈性變形后粗糙峰的高度時(shí),則認(rèn)為這是一種會(huì)引起滑動(dòng)磨損的混合潤(rùn)滑條件。 在不同的載荷和潤(rùn)滑條件下,其磨損機(jī)理是多樣的。當(dāng)發(fā)生固體擠壓時(shí),粘附節(jié)點(diǎn)會(huì)增加。粘接節(jié)點(diǎn)可能導(dǎo)致剪切斷裂和表面磨損。油膜壓力不足,不能形成粘接節(jié)點(diǎn)。當(dāng)粘彈性變形后的粗糙峰高度大于油膜厚度時(shí),會(huì)發(fā)生滑動(dòng)磨損。氣缸孔的磨損深度可通過(guò)部分partial-EHL接觸滑動(dòng)磨損模型計(jì)算。 將承載潤(rùn)滑參數(shù)離散到每個(gè)網(wǎng)格中,判斷磨損機(jī)理并計(jì)算磨損深度。將每個(gè)網(wǎng)格的磨損深度綜合為整個(gè)缸孔的磨損形貌。磨損發(fā)生后,柱塞副的表面形貌會(huì)發(fā)生變化,從而影響承載潤(rùn)滑參數(shù)的計(jì)算,承載潤(rùn)滑參數(shù)也會(huì)影響磨損過(guò)程的計(jì)算。 泵轉(zhuǎn)一圈所產(chǎn)生的磨損深度不足以影響承載潤(rùn)滑參數(shù),每轉(zhuǎn)一圈后重新計(jì)算油膜又很費(fèi)時(shí)。因此,我們?cè)O(shè)置磨損深度閾值來(lái)決定是否需要重新計(jì)算油膜。將每一轉(zhuǎn)的磨損量疊加在前一個(gè)周期上,直到超過(guò)閾值,然后重新計(jì)算油膜。柱塞與缸孔的接觸長(zhǎng)度隨著缸體的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。柱塞腔內(nèi)壓力是計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模型需要得到的一個(gè)重要邊界條件。它與泵的進(jìn)出口壓力等工作條件有關(guān)?;谏逃肅FD平臺(tái),建立了軸向柱塞泵的仿真模型。 對(duì)某商用軸向柱塞泵進(jìn)行了試驗(yàn),分析了缸孔的磨損區(qū)域和相應(yīng)的磨損深度。在加速壽命試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了240h的試驗(yàn)。加速壽命試驗(yàn)的試驗(yàn)泵加載壓力比正常工作壓力35 MPa高出1.23倍。 在加速壽命試驗(yàn)前后分別拆卸泵,取出缸體,測(cè)量缸孔的磨損情況。利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x對(duì)圓柱孔的圓周輪廓進(jìn)行了微米尺度的測(cè)量。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x探頭掃描圓柱孔內(nèi)壁后,得到圓柱孔上截面的圓周輪廓。該測(cè)量裝置的分辨率小于1 μm,足以滿(mǎn)足磨損測(cè)量的要求。截面的周向輪廓可擬合為整個(gè)筒孔的三維輪廓??梢酝茢啵捎谥?缸孔的結(jié)構(gòu)和受力條件的影響,缸筒兩端附近的軸向磨損梯度比其他地方更顯著。這是因?yàn)榭拷鼒A柱體兩端的測(cè)量截面比其他地方的更密集。 文獻(xiàn)薦讀 | 軸向柱塞泵磨損預(yù)測(cè)研究 經(jīng)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)試,試驗(yàn)前缸孔的外形接近于規(guī)則圓柱,各截面的形狀和直徑基本相同,而經(jīng)過(guò)240h試驗(yàn)后,由于磨損過(guò)程,兩端截面的直徑較大。通過(guò)試驗(yàn)前后氣缸孔廓線的差異,可以得到實(shí)際的缸孔磨損曲線。用同樣的方法測(cè)量被測(cè)活塞表面,未發(fā)現(xiàn)明顯的磨損剖面。 磨損系數(shù)的確定 在粘著磨損模型中,粘著節(jié)點(diǎn)形成概率系數(shù)的確定是相當(dāng)困難的,因?yàn)樗S不同的承載潤(rùn)滑條件而變化,目前沒(méi)有選擇它的理論標(biāo)準(zhǔn)。其對(duì)磨損部位的影響較小,但對(duì)磨損深度的影響較大。因此,此系數(shù)的確定對(duì)磨損計(jì)算至關(guān)重要。利用測(cè)量結(jié)果確定此系數(shù),模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的差異反映了選取值的適宜性。差異越小,則其值越合適。殘差平方和被廣泛用于衡量?jī)蓚€(gè)變量之間的相關(guān)程度,可定量描述模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的差異。當(dāng)殘差平方和值達(dá)到*小值時(shí),模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果*接近。 模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比 仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果均表明,缸孔末端附近是磨損*嚴(yán)重的區(qū)域。然而,兩個(gè)峰值的周向角是不同的。測(cè)量結(jié)果表明,配流盤(pán)側(cè)周向150°~250°存在嚴(yán)重磨損。斜盤(pán)測(cè)軸向-50°~180°存在驗(yàn)證磨損。可以看出,模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本一致,但仍存在一些偏差。承載潤(rùn)滑參數(shù)仿真模型建立在幾個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)上,這些假設(shè)必然會(huì)導(dǎo)致仿真工況與復(fù)雜的實(shí)際工況之間的判斷存在偏差。磨損模型與實(shí)際磨損機(jī)理存在差異,如油液中金屬顆粒微小,忽略了磨粒磨損。該模型的精度可接受,可用于研究柱塞副的磨損過(guò)程與工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系,對(duì)分析軸向柱塞泵的失效機(jī)理和壽命預(yù)測(cè)具有重要意義。 1.在240h的加速試驗(yàn)中,當(dāng)模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果相差*小時(shí),磨損系數(shù)值為1.7e-3。 2.仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明,缸孔兩端磨損嚴(yán)重。嚴(yán)重磨損發(fā)生在特定的周向角范圍內(nèi)。 3.柱塞副的磨損過(guò)程研究有助于獲得軸向柱塞泵的維修時(shí)間。 針對(duì)于同一個(gè)液壓回路的設(shè)計(jì),隨著理念的不同,大致有以下3種設(shè)計(jì)思路: 分布式管式連接的設(shè)計(jì)方式; 底座式液壓閥的設(shè)計(jì)方式; 螺紋插裝閥的設(shè)計(jì)方式 對(duì)于這些不同的設(shè)計(jì)理念,這里進(jìn)行一個(gè)小小的對(duì)比。在各種設(shè)計(jì)思路各有優(yōu)劣的情況下,螺紋插裝式的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)顯得更為緊湊,更符合今后的使用潮流。 1.分布式管路連接回路 這種分布式管路連接回路具備以下的幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 設(shè)計(jì)靈活,實(shí)現(xiàn)方便; 回路原理清晰; 可選標(biāo)準(zhǔn)元件; 同時(shí),它也存在以下缺點(diǎn): 潛在泄漏點(diǎn)多; 管路接頭成本高; 安裝非常麻煩; 這種方式除非在一些應(yīng)急維修場(chǎng)合,現(xiàn)在一般都不采用。 2.底座式液壓閥的設(shè)計(jì)方式 對(duì)于同一個(gè)油路,也可以采用底座式液壓閥閥塊設(shè)計(jì)。 這種方式當(dāng)今被廣泛采用,其優(yōu)點(diǎn)如下: 安裝螺栓少; 標(biāo)準(zhǔn)的安裝面; 閥組相對(duì)好加工; 標(biāo)準(zhǔn)元件; 同時(shí),這種方式存在的缺點(diǎn)如下: 潛在的泄漏點(diǎn)多; 整體的體積偏大,閥塊笨重; 如大量選用疊加閥,整體高度太高; 安裝麻煩。 3.螺紋插裝閥的設(shè)計(jì)方式 近20年以來(lái),隨著設(shè)計(jì)能力及加工工藝的提高,螺紋插裝閥的性能得到了非常大的提高,在大多數(shù)場(chǎng)合中已經(jīng)可以完全替代板式閥的功能。同時(shí)隨著產(chǎn)品系列的擴(kuò)展,SUN的種類(lèi)品種已經(jīng)可以滿(mǎn)足絕大多數(shù)回路。這就給全部螺紋插裝閥的閥塊設(shè)計(jì)提供了可能。 選用整體插裝閥閥塊結(jié)構(gòu)有如下一些優(yōu)點(diǎn): 專(zhuān)為特定回路設(shè)計(jì); 低壓降,更高的工作效率; 集合度高,甚至電器元件; 潛在泄漏點(diǎn)很少; 功能回路,體積小,整體安裝。 螺紋裝拆,維修方便。 一旦方向閥打開(kāi)以設(shè)定方向,液壓流量控制閥用于控制執(zhí)行器移動(dòng)的速度。大多數(shù)液壓機(jī)將包含多個(gè)執(zhí)行器,所有執(zhí)行器都需要以不同的速度移動(dòng)。流量控制閥用于控制移動(dòng)速度并允許在設(shè)置和/或操作期間進(jìn)行更改。 流量控制閥也可以稱(chēng)為針閥、節(jié)流閥、流量調(diào)節(jié)器、孔板、節(jié)流閥或優(yōu)先閥。通過(guò)在回路中產(chǎn)生壓降限制,可以控制流量,從而控制負(fù)載的速度或加速度。 流經(jīng)孔板限流器的流量將隨著流經(jīng)它的壓降變化而變化。即使負(fù)載壓力發(fā)生變化,壓力補(bǔ)償流量控制閥也會(huì)使設(shè)備保持恒定的流量/速度。在一個(gè)簡(jiǎn)單的節(jié)流閥中,流量基于其兩端的壓降,因此當(dāng)負(fù)載或供應(yīng)壓力發(fā)生變化時(shí),其兩端的壓降也會(huì)發(fā)生變化,因此流量也會(huì)發(fā)生變化。 通過(guò)控制流體流過(guò)先導(dǎo)油路的速度,例如通過(guò)限制流體在閥芯末端離開(kāi)型腔的速度,可以控制閥芯移動(dòng)的速度。使用這種方法緩慢打開(kāi)閥門(mén)用于為執(zhí)行器提供平滑的負(fù)載加速和減速,從而避免沖擊負(fù)載或抖動(dòng)。