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  • 白云升降车出租, 番禺升降车出租, 花都升降车出租    哪些因数影响泵运行的转速?
    新闻分类:行业动态   作者:admin    发布于:2021-09-134    文字:【】【】【

       
           白云升降车出租, 番禺升降车出租, 花都升降车出租     哪些因数影响泵运行的转速?    凸轮转速是柱塞泵的重要的参数之一,其与凸轮型线共同决定了柱塞的运动规律,直接影响柱塞泵的供油压力及供油量,因此转速对柱塞泵的工作特性起到决定性的作用。本文原型机运行转速范围为 800-3200r/min,为了探究运行转速对柱塞泵内部流动以及阀芯运动规律的影响,在工作范围内选取转速分别为 1000r/min、2000r/min 以及 3000r/min的三种工况进行仿真计算。除转速外,其他工作参数均保持不变。转速的影响主要体现在柱塞的往复运动的周期和速度。 运行转速决定了柱塞的运动规律。转速越大,柱塞加速度与速度越大。  入口质量流量和出口质量流量均与柱塞压缩速度在趋势上表现出高度一致,在凸轮转角为 90°,柱塞压缩速度达到最大值时,阀口流量同时达到最大值。转速由 1000r/min 增大到 2000r/min 时,供油量增多了 99.74%,转速增大到 3000r/min 时,最大供油量较 2000r/min 增多了 50.98%。因此可以认为,提高运行转速可以显著提高泵油量。 在泵油阶段前期,三种工况阀芯瞬时受力、速度、位移趋势类似,转速越大,阀芯瞬时合力增长越快,合力峰值越高,阀芯速度与位也会越高。在合力到达波峰之后,阀芯开始做加速度减小的变加速运动,由于合力波峰更高,因此转速越大,阀芯速度到达极值所需间隔越长。同理,在速度到达极值之后,转速越大,阀芯位移到达峰值所需间隔也越长。阀芯到达最大位移后,位移越大,弹簧力越大,因此转速越大,阀芯合力波谷越低。阀芯回缩速度越大。合力转速为 1000r/min 时,由于柱塞压缩速度过小,阀芯所受液压力较低,阀芯所受瞬时合力在 x 轴上下振荡,从而导致阀芯震颤,容易导致柱塞腔压力不稳,影响供油。


           1 泵运行转速与出油阀阀芯运动规律的关系  所受液压力过大,阀芯最大位移过大,导致阀芯滞后高度极大,影响柱塞泵的容积效率。对于出油阀工作特性而言,运行转速的选择尤为重要,且其取值存在最佳区间。 


         
           2 泵运行转速对泵油阶段流场的影响:  转速由 1000r/min 增大到 2000r/min 时,腔内最高压力由 180.62MPa,升高到181.65MPa,增大了 0.56%。这说明增大凸轮转速对提高泵内压力有一定促进作用。但是当转速继续增大到 3000r/min 时,腔内最高压力反而降低到 180.7MPa,下降了 0.52%。这是由于转速过大造成了过大的阀芯升程,导致泵内压力降低。 本节采用凸轮转角为 90°,腔内压力与速度达到峰值时的流场情况进行对比分析。 不同转速下柱塞腔内压力分布范围类似,均由柱塞腔向出口递减。转速越大,阀球上游高压区范围越大。转速对流速起到决定性的影响,转速较小时,流速随转速的增大而显著增大,转速达到一定值后,流速随转速的增大而缓慢增大。 湍动能能够表征流场内流体运动的紊乱程度。由于流场内仅阀芯间隙处湍动能变化明显,因此仅截取阀隙处流场湍动能云图进行分析。转速为 1000r/min 时,阀内湍动能最大值为 384.24J/kg,当转速升高到 2000r/min 时,腔内湍动能最大值出现大幅度增长,此时的湍动能最大值为 1056.35J/kg,较 1000r/min 时增长了 175%。但是当转速继续增大到 3000r/min 时,最大湍动能降低为 292.71J/kg。可以认为流体紊乱程度并不随转速线性变化。湍动能的强弱主要由两个因素决定,其一是燃油流速,流速的增大会加大流体内部摩擦与流体与壁面、阀芯之间的撞击,其二是阀口开度,阀口开度越小,流体流向突然收缩时流体内部碰撞越剧烈。2000r/min 的工况下湍动能值较高是流体流速大与阀口开度小共同作用的结果。而 1000r/min 时阀口开度小,但是流体流速也小,因此其湍动能较小。同理,3000r/min 时流速大,但是阀口开度大,所以湍动能也小。除了最大值外,转速对湍动能的分布范围也有一定影响,高湍动能区域随转速增大而扩大,湍动能由阀芯间隙向上下游区域发生扩散。 



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          3 泵运行转速与进油阀阀芯运动规律的关系: 从位移和速度曲线可以看出,转速对阀芯的运动规律有非常显著的影响。转速越大,阀芯位移峰值越大,阀芯位移到达峰值的时间越长,速度波动幅度越大。转速对阀芯滞后也有一定的影响,转速越大的阀芯更早进入回程运动且回程速度较快,但是由于更大的阀芯升程导致其滞后高度仍然更高。 由不同转速下的阀芯受力可以看出,转速越大,阀芯受到的力越大。不同转速下阀芯初始阶段均受到较大的液压力,且转速越大,液压力的极值越大,转速为 3000r/min 的工况下,阀芯所受液压力极值达到 18N。阀芯打开后,液压力开始衰减。由于液压力极值与阀芯位移不同,不同转速下的阀芯液压力衰减幅度不同。转速较小时,阀芯到达位移极值后出现一定程度的回缩,导致液压力有所波动。此后,在阀芯重力、液压力、弹簧力的共同作用下,阀芯受力达到平稳状态。

     
          4 泵运行转速对进油阶段流场的影响 :转速由 1000r/min 增大到2000r/min 时,腔内最低压力由 0.29MPa 下降到 0.12MPa,下降了 59%,当转速继续增大到 3000r/min 时,腔内最低压力继续降低到 0.11MPa,较 2000r/min 时进一步下降了8.3%。这说明转速的增大能够降低进油最低压力,提升高压油泵吸油能力。但是,当转速不断增大,转速对进油最低压力的影响降低。 本节采用凸轮转角为 90°,腔内压力达到最低值、流体速度最大时的流场情况进行对比分析。   转速对流速、腔内压力、涡动能的影响较大。转速越大,柱塞腔内压力值越低,阀口处压降越大,阀口流速越大,且高速流体所占区域越大。由湍动能图可以看出不同转速下湍动能最大值产生的区域相同。随着转速的增大,湍动能的最大值越大且湍动能较大的区域由阀口向下游扩散,这说明转速的增加会使阀芯间隙和阀芯下游流场变的更加紊乱复杂。 



           5 泵运行转速对水力损失的影响:   从不同运行转速下高压油泵功率图和不同转速下高压油泵功率图。出油阶段柱塞端面的压力与进油阶段柱塞端面的压力的差值与柱塞位移的乘积即是柱塞泵做功的功率,也就是图中柱塞端面压力曲线所围成的近似于长方形的图形的面积。两张小图分别是不同转速下柱塞端面进油阶段的压力以及出油阶段的压力。可以看出转速越大,进油阶段柱塞端面压力越低,出油阶段柱塞端面压力越高。这意味着转速越大,活塞需要做的功就越多,水力损失也就更多。因此转速大的工况下应该增大进油压力以减小水力损失。



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    点击次数:95  更新时间:2021-09-13  【打印此页】  【关闭
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