螺旋输送机卸料口流量脉动产生原因及降低方法研究

为探明螺旋输送机卸料口流量脉动产生的原因,基于离散单元法(DEM)模拟球形颗粒在螺旋输送机中的流动过程,对螺旋周期结构和颗粒周期流动进行分析,得出了流量脉动产生的原因并提出了降低流量脉动的方法。结果表明:料槽中颗粒的周期性不均匀分布和螺旋面对颗粒的周期性阻挡造成了流量脉动;不同结构形式的螺旋输送机卸料口流量脉动对比为:无轴螺旋输送小于有轴螺旋输送,双轴螺旋输送小于单轴螺旋输送,斜卸料口结构小于正常卸料口结构;所提斜卸料口双轴螺旋输送的脉动值(1.14)与普通螺旋输送(2.25)相比降低了49.33%,基本实现了螺旋输送机卸料口颗粒的稳定流出。

基于AMESim的航空齿轮泵流体流量脉动特性仿真分析

航空齿轮泵在工作过程中产生流量脉动,不仅影响自身的性能和寿命,还会直接影响航空液压系统的可靠性。本文采用AMESim建立了航空齿轮泵的系统模型,对比分析了航空齿轮泵流体理论流量、基频与仿真流量、基频,并研究了转速、齿数、模数和齿宽对航空齿轮泵流体流量脉动的影响。研究表明,系统仿真结果与理论解相一致,验证了航空齿轮泵系统模型的正确性;随着转速、齿数、模数和齿宽的增加,航空齿轮泵流体流量脉动幅值均呈增大的趋势,随着转速的增加流量脉动率几乎没有变化,随着齿数的增加流量脉动率呈降低的趋势,随着模数和齿宽的增加流量脉动率呈增加的趋势;同时发现航空齿轮泵流体流量脉动呈宽频多谐波特征。研究结果为抑制航空齿轮泵流体流量脉动提供了理论基础和技术支持。

基于流量预测的波纹管泵流量脉动抑制控制方法

随着晶圆内部线宽减小,在晶圆制造的湿法清洗工艺中对超纯水杂质颗粒的数量和直径提出了更严格的要求,以提高晶圆生产的产量,因此,对作为流控部件的波纹管泵(BsP)有更高的要求。针对波纹管泵运行过程中流量脉动导致的超洁净水颗粒杂质增加和晶圆良品率下降的问题,提出了一种基于神经网络流量预测模型的流量脉动抑制控制方法。首先,阐述了波纹管泵的工作原理和流量脉动产生的原因;然后,介绍了波纹管泵流固耦合模型的搭建方法,使用神经网络流量预测模型建立了流量脉动前馈控制的理论方法;最后,使用COMSOL仿真进行了流量预测模型验证研究,基于Simulink仿真平台开展了前馈控制应用于流量脉动抑制的验证研究。研究结果表明:在流量为[3.39,5.01]L/min时,预测的绝对流量误差范围为[8.0×10^(-1),1.6×10^(-1)]L/min;当流量为5.0 L/min时,最大流量脉动可从1.6 L/min降至4.0×10^(-1) L/min。在仿真验证中,该方法对波纹管泵脉动抑制有显著的效果,还可以有效提高波纹管的性能。

变频调速液压系统的流量脉动分析

根据理论流量脉动无法确定变频调速液压系统的调速范围,为此提出实际流量脉动概念,并分析其影响因素,以确定变频调速液压系统的调速范围,为设计此类系统提供依据。

双联轴向柱塞泵配流盘优化与流量脉动特性分析

针对双联轴向柱塞泵配流盘在脱离吸油和排油时,柱塞腔存在闭死压缩和闭死膨胀阶段,造成柱塞腔气穴现象和压力正超调或负超调,引起流量和压力突变产生大的噪声问题,提出了一种配流盘结构。首先建立柱塞泵流动特性数学模型,分析轴向柱塞泵噪声产生机理;然后设计新配流盘结构并优化匹配三角阻尼槽结构参数,建立过渡区压力特性方程,通过理论模型对比分析,新配流盘能降低柱塞腔在过渡区产生的压力冲击。为了验证新配流盘结构对整泵流量和压力影响,采用液压仿真软件AMEsim建立双联柱塞泵模型,通过实验测试对比分析,验证了模型正确性。在相同工况下,将新配流盘和原配流盘代入整泵模型中,结果表明新配流盘流量脉动率比原配流盘流量脉动率降低了6.75%,证明新配流盘能很好地降低流体脉动。同时该模型为制造样机提供了理论基础,可降低新产品开发成本。

水压轴向柱塞泵流量脉动动态仿真

流量脉动是影响水压轴向柱塞泵性能的重要因素之一。文章运用CFD仿真技术对引起水压轴向柱塞泵流量脉动的配流过程进行了可视化分析 ,得到了不同转速和负载下的流量脉动率 ,为水压泵的研究开发提供了参考。

平衡式双定子泵流量脉动理论分析

为了解平衡式双定子泵的输出性能,分析了1个作用周期内不同叶片数对泵流量脉动性的影响,得到了叶片数与瞬时流量之间的数学关系,并进一步探讨了双定子泵的起始相位角对内、外泵单独工作和滞后角对内、外泵联合工作流量脉动的影响.分析与计算结果表明:作用数为偶数且在1个作用周期内的叶片数≤9时,偶数叶片输出流量的脉动性较小,叶片数>9的奇数叶片输出流量的脉动性较小.研究结果为平衡式双定子泵的设计提供了理论依据.

平衡式两排轴向柱塞泵流量脉动研究

平衡式两排轴向柱塞泵的结构特点,决定了其流量脉动不同于普通轴向柱塞泵。分析了内外柱塞数同为奇数或偶数的平衡式两排轴向柱塞泵的流量脉动情况,采用不同参数,利用Matlab绘制其瞬时流量曲线进行比较。结果表明:内外排柱塞数同为不相等的奇数或偶数时,内外排瞬时流量存在抵消使流量脉动减小。内外排柱塞数为相同的奇数或偶数时,内外排瞬时流量互相叠加使流量脉动保持不变。内外排柱塞数相等且交叉布置时,其流量脉动具有最大的减小量,脉动周期为普通轴向柱塞泵的一半,有利于泵结构的紧凑。

基于AMESim的液压柱塞泵的数字建模与流量脉动分析

利用AMESim仿真软件对恒压力轴向柱塞泵进行了建模与仿真。建立了轴向柱塞泵的运动方程、流量方程和仿真模型,在柱塞腔内设计了蓄能器,着重对在柱塞腔内有蓄能器和无蓄能器两种模型进行了相应的仿真对比分析。结果表明在柱塞腔内增设蓄能器后,流量脉动得到降低。

轴向柱塞泵流量脉动主动控制方法及仿真研究

针对轴向柱塞泵流量脉动大且难以控制的问题,提出了一种通过机械安装减小轴向柱塞泵脉动的主动控制方法。机械安装中将2个柱塞泵的吸油口相连,2个柱塞泵的排油口相连,柱塞泵轴端装有同步带轮并用同步带连接,以实现柱塞泵错相位并联。从轴向柱塞泵流量基础理论入手,以降低轴向柱塞泵流量脉动为目的,对2个奇数(偶数)柱塞的柱塞泵错相位并联安装时的脉动进行了分析,并与单个奇数(偶数)柱塞泵流量脉动进行了对比,在此基础上通过Matlab对轴向柱塞泵的瞬时流量进行仿真。结果表明:2个奇数(偶数)柱塞的柱塞泵错相位并联安装时,瞬时流量增加了2倍,脉动减小且为单个柱塞泵脉动的1/4。该方法可为提高液压系统稳定性研究提供参考。

颗粒加料器流量脉动产生的机理及抑制新方法

针对固体颗粒加料器供给流量的脉动性问题,采用动态测试技术对螺杆加料器的主要参数进行联动测试,获得了流量变化的基本规律,即流量系数随转速的增大而增大,而且螺距越小,转速对流量系数的影响越大.通过对流量脉动动态定量关系的深入分析,发现出料通道宽度的周期性变化是加料器流量脉动的主要成因.根据脉动互补原理,提出了一种有效抑制脉动的方法,并研制了一种新型双螺杆加料器.经实验验证该方法有效可行、效果显著,可为加料器设计和改进提供理论指导和技术参考.研制出的双螺杆加料器对流量脉动的抑制非常有效.

油液特性对柱塞泵流量脉动影响的仿真分析

为研究油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的作用规律,对比分析了油液的压缩性、黏性、含气量和流动状态与柱塞泵流量脉动之间的关系,运用FLUENT流场仿真软件对轴向柱塞泵的运动特性进行模拟。数值仿真结果表明:压缩性对泵源流量脉动的影响最大,油液黏性的影响次之,含气量的影响较小,流动状态的影响最小,以上因素的影响程度占油液特性影响的比例分别为86.8%、9.45%、3.59%、0.16%;油液的黏性对泵容积效率的影响最大,压缩性的影响次之,含气量的影响较小,流动状态的影响最小。模型的准确性得到了实验验证,为开展柱塞泵动力学建模以及机电液系统全局耦合性能仿真分析提供了理论依据。

双排式轴向柱塞泵的流量脉动分析

针对轴向柱塞泵为降低流量脉动率而采用奇数柱塞使流量调节范围有限的问题,采用双排柱塞设计轴向柱塞泵,并对双排式轴向柱塞泵的结构及流量脉动特性进行研究.计算、仿真和实验结果表明:在缸质量和体积增大不多的前提下通过增加工作柱塞排数,可使泵的排量增大、流量脉动率减小、流量调节范围扩大.推导出的双排式轴向柱塞泵的理论流量计算公式经过计算机仿真和实验验证与实际接近.

航空柱塞泵流量脉动仿真分析与结构优化

针对某型号航空柱塞泵流体噪声过大的问题,分析柱塞泵脉动产生机理与理论抑制措施.建立柱塞泵一周期内分阶段的排油流量数学模型,利用几组配流盘三角槽结构参数进行流量脉动仿真.通过仿真分析三角槽结构与流量脉动之间的关系,发现对于该型号柱塞泵的三角槽开口角最优值为13°-14°,截面顶角最优值为80°-85°,同时在三角槽前端加工阻尼孔,流量脉动可以得到较为理想的抑制.

困油压力对齿轮泵流量脉动的影响分析

为考量困油压力对外啮合齿轮泵流量脉动的影响,以无侧隙和对称双矩形卸荷槽为例,基于泵排油区域封闭容积的精确计算,并结合困油压力的仿真与验证,给出了理想与实际两状态下瞬时流量的计算公式,并分析了流量脉动所涉及到的相关性能指标。结果表明,相对于无卸荷槽情况,理想状态下的卸荷槽能够极大地改善泵的流量脉动,案例参数下的平均流量提高了12.34%;流量不均匀系数降低了85.09%;在考虑困油以及相关泄漏量的情况下,有卸荷槽的流量脉动品质虽然比理想状态下有所下降,但仍比无卸荷槽时有很大的改善,案例参数下的平均流量提高了6.73%;流量不均匀系数降低了73.90%;高速时虽然存在较大的困油压力,但该压力却有利于流量脉动的改善,案例参数下的困油压力峰值虽高达9.7 MPa,但流量不均匀系数却降低了87.61%等。因此在流量脉动的计算中考虑困油因素很有必要,其结果也将更可靠更精确。

柱塞泵球面配流盘阻尼槽对流量脉动性的影响

对斜盘式轴向柱塞泵中球面配流盘上的三种典型阻尼槽过流面积进行数值解析,提出一种过流面积解析方法,并将计算结果与流场仿真所得的等效过流面积进行对比,再利用已获得的过流面积得出柱塞泵的流量脉动曲线。结果表明:该球面配流盘阻尼槽过流面积计算方法物理意义明确,计算精度高;不同的阻尼槽过流面积对柱塞泵出口的流量脉动率有很大影响。

轴向柱塞泵的流量脉动对压力脉动的影响及分析

研究轴向柱塞泵的流量脉动对压力脉动的影响,通过对流量方程进行傅里叶变换,求得流量方程的另一种表达式,得出对压力脉动的影响参数。通过调节或改变这些参数来降低压力脉动,即系统加与不加阻尼两种情况下各自的压力脉动,得出了在系统中加阻尼后,起到阻容滤波的作用,在一定程度上减小了压力脉动的幅值。

内啮合齿轮泵齿轮变位系数对流量脉动的影响

以IPH型内啮合齿轮泵为研究对象,建立了齿轮变位系数与流量不均匀系数关系的数学模型。仿真结果表明,流量不均匀系数随着齿轮变位系数的增大而减小。

齿数对齿轮泵流量脉动特性影响的分析

对外啮合齿轮泵的流量脉动进行研究,着重研究齿轮泵主动轮齿数和从动轮齿数相同、不相同的情况下,齿数增多对其流量脉动的影响。结果表明:在排量相同的情况下(齿轮参数中齿数和齿宽除外,其余相同),流量脉动随齿数增多而减小。

双排式轴向柱塞泵流量脉动特性研究

为了研究双排式轴向柱塞泵的流量脉动特性,对双排式轴向柱塞泵柱塞的排列方式进行了分类,列写流量方程并计算不同错位角下柱塞泵的流量不均匀系数,分析柱塞排列方式和错位角的变化对双排式轴向柱塞泵流量脉动特性的影响。研究发现内外排柱塞数相同且同为奇数时,改变错位角得到的最小流量不均匀系数小于同等柱塞数的单排式轴向柱塞泵的流量不均匀系数,双排式轴向柱塞泵的流量脉动特性得到显著改善。同时还发现内外排柱塞数均为5,且错位角为π/10的双排式轴向柱塞泵具有较小的流量脉动,是一种比较理想的选择。