基于动边界的阀控缸系统水击振动传输特性分析

针对系统的活塞随油液流速变化而变化的运动特点,研究阀控缸系统的水击振动特性,定义了动边界的概念,在频域内利用传递矩阵分析法,推导了阀控缸系统的动边界传输方程以及动边界传输压力幅值比特征方程。通过与定边界条件下仿真比较表明,在动边界条件下系统会激发出一个频率为214.32Hz的谐振波,易引起系统的谐振,揭示了活塞截面处的油液耦合水击的响应幅值变化范围较大、衰减缓慢的规律,在系统设计、改进时忽略动边界对系统的影响会造成较大的误差。

液压换向阀的耦合水击振动特性研究

以某型舵机操纵液压换向阀为例,运用特征线法,对其由于自激振动以及启闭动作产生水击诱发非线性耦合振动现象的机理进行理论分析,获得换向阀水击振动的动态特性。通过实验验证,换向阀控制口水击压力幅值与计算结果偏差为2.87%,且压力变化趋势与计算结果基本一致。该结果可为掌握液压系统的振动特性、采取振动控制措施以及换向阀的设计和改进提供理论依据。

液压系统水击振动的主动控制研究

换向阀的启闭动作对液压系统的水击压力有较大的影响。为了定量分析系统运行过程中阀启闭的水击影响作用,对其实施主动控制。运用非线性规划算法,获得了换向阀启闭优化规律曲线,该曲线对水击的控制效果明显,水击压力衰减率近似达7dB。从实际工程应用出发,对优化启闭规律采用两阶段、三阶段线性化处理,水击压力下降率可达18.2%。通过实验测试换向阀的两阶段启闭规律时液压缸活塞无杆腔的压力下降了13.04%,验证了主动控制措施的有效性。

液压控制阀的水击振动耦合模型研究

以某型舵机用三位三通换向阀为例,对液压控制阀的自激振动以及启闭产生水击诱发非线性振动现象,利用阀芯弹性力学理论和阀腔内油液运动的N-S方程建立了描述液压控制阀非线性流-固耦合振动的4-方程微分运动方程组。有利于从动态特性方面获得控制阀结构参数的影响规律,为阀的设计和改进提供理论依据。

化工管路系统水击振动特性频域研究

运用分布参数法在频域内研究刚性约束化工管路的水击响应。在频域内建立阀后刚性管道系统的水击振动动力学传输方程;推导出管路系统的传输压力比幅值特征方程,获得不同边界条件下管路的水击振动响应规律;并从谐振管长、激振源阻抗和负载阻抗方面对管路的谐振与管路振动响应进行了分析,当负载阻抗和管路特征阻抗匹配时,其压力比幅值最小。

低温盲支管诱发水击振动的实验研究

低温加注管路系统难以避免存在盲支管结构,当系统中发生参数突变时,会存在诱发低温盲支管填充水击振动现象。本文从实验角度探索诱发低温盲支管填充水击振动的成因,结果表明:当盲支管处于热态时,通过对盲支管进行排气扰动,可诱发低温液体填充盲支管水击振动;管路系统的背压越高,盲支管水击振动压力值越大。

脉冲式沼肥防堵分配装置工作机理与结构优化

为明确脉冲式沼肥防堵分配装置的工作机理,为工程应用及结构优化提供理论依据,以5通道分配装置为研究对象,根据水击压强和水击振动理论,运用CFX(Computational Fluid X)计算流体动力学软件对不同挡块数量的脉冲式沼肥防堵分配装置进行仿真,得到不同挡块数量时出料口处的压强波,通过对压强波的分析,确定同时关闭5个出料口,5个挡块圆周均匀分布、转速为37.8 rad/s的方案。结构优化方面分别对有、无分配锥体结构的装置进行流场分析,确定分配锥体的最佳锥度,验证分配锥体结构的有效性,同时设计避让大颗粒的保护结构,并将脉冲式沼肥防堵装置与分配锥体结构进行整合。根据优化方案设计并加工可视化试验装置,分别对脉冲式沼肥防堵分配装置工作时物料流动状态以及出料口处的压强波进行观测和测定,结果表明:试验与仿真基本一致,且压强波波峰值、波谷值的相对误差在10%以内。