發(fā)布時間：2018-05-06 23:18

  本文選題：磁流變閥 + 兩級徑向流　； 參考：《華東交通大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：傳統(tǒng)液壓閥結(jié)構(gòu)要實現(xiàn)液壓系統(tǒng)中壓力及流量的有效控制,一般是基于閥芯與閥體機(jī)械部件的相對運動。這種工作方式及特點使液壓閥原理構(gòu)造復(fù)雜,零部件加工及裝配精度要求高,響應(yīng)速度慢,以及可靠性低、不易控制。而以智能材料磁流變液為傳動介質(zhì)的磁流變閥的出現(xiàn)則有效改善了上述不足。但是,目前磁流變閥結(jié)構(gòu)設(shè)計多為軸向圓環(huán)式且壓差可調(diào)范圍不寬,基于此,本文提出并設(shè)計了一種兩級徑向流磁流變閥。該磁流變閥磁場作用下的液流通道為四段徑向阻尼通道,相比于單級徑向流結(jié)構(gòu),從原理上有效增加了一倍長度的阻尼通道。另外,相比于軸向圓環(huán)式結(jié)構(gòu),能有效提高磁場利用率,增加系統(tǒng)壓降。本文主要完成研究內(nèi)容包括:1、提出并設(shè)計了一種兩級徑向流磁流變閥,該磁流變閥液流通道主要由3段小孔流,2段圓環(huán)流和4段徑向流組成。提出了基本的結(jié)構(gòu)原理,給出了初步結(jié)構(gòu)參數(shù)定義值,并進(jìn)行了初步磁路計算與驗證。對兩級徑向流磁流變閥阻尼間隙通道進(jìn)行了分類,然后具體劃分出產(chǎn)生黏致壓降和磁致壓降的通道,分別推導(dǎo)出對應(yīng)區(qū)域類型的壓降計算公式,并得出了總壓降計算公式。2、利用ANSYS有限元仿真分析軟件EMAG模塊對該兩級徑向流動磁流變閥進(jìn)行了建模仿真分析。建立了相應(yīng)的定義路徑并觀察了其中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及整個模型磁力線走向分布情況;同時對初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,并確定最終結(jié)構(gòu)尺寸,最后進(jìn)行了對比分析。3、采用Gambit軟件生成了相應(yīng)分析文件。然后采用Fluent軟件建立流場域設(shè)置和求解計算。對該兩級徑向流磁流變閥的流動路徑中速度、流動狀態(tài)及壓降作出了一定分析驗證。4、利用LabVIEW程序設(shè)計軟件編程實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集要求,搭建了磁流變閥的性能測試實驗平臺。對該兩級徑向流磁流變閥的壓降特性及壓差響應(yīng)特性進(jìn)行了測試分析,根據(jù)實驗結(jié)果對其合理性、準(zhǔn)確性以及與理論設(shè)計分析計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析與驗證。
[Abstract]:The traditional hydraulic valve structure to realize the effective control of pressure and flow in hydraulic system is generally based on the relative movement of valve core and valve body mechanical parts. This kind of working mode and characteristic makes the principle of hydraulic valve complex, the precision of machining and assembly of parts is high, the response speed is slow, the reliability is low, and it is difficult to control. The magnetorheological valve with intelligent material magnetorheological fluid as transmission medium can effectively improve the above deficiencies. However, at present, the structure of MRV is mostly axial annular and the pressure difference is not wide. Based on this, a two-stage radial flow MRF valve is proposed and designed in this paper. The liquid flow channel under the magnetic field of the magnetorheological valve is a four-stage radial damping channel. Compared with the single-stage radial flow structure, the damping channel with double length is effectively increased in principle. In addition, compared with the axial ring structure, the magnetic field utilization rate can be improved effectively and the pressure drop of the system can be increased. In this paper, a two-stage radial flow magnetorheological valve is proposed and designed. The liquid flow channel of the MRV consists of three small orifice flow, two annular flow and four radial flow. The basic structure principle is put forward, the definition value of the initial structure parameters is given, and the calculation and verification of the primary magnetic circuit are carried out. In this paper, the damping gap channels of two stage radial MRF valves are classified, and then the channels that produce visco-induced pressure drop and magnetic-induced pressure drop are divided, and the corresponding regional pressure drop formulas are derived respectively. The formula of total pressure drop is obtained. The model of the two-stage radial magnetorheological valve is modeled and analyzed by using ANSYS finite element simulation software EMAG module. The corresponding defining path is established and the magnetic induction intensity and the distribution of the magnetic force line of the whole model are observed, and the initial structure is optimized and the final structure size is determined. Finally, a comparative analysis. 3, using Gambit software to generate the corresponding analysis file. Then the Fluent software is used to set up the flow field and to solve the problem. The velocity, flow state and pressure drop in the flow path of the two-stage radial flow magnetorheological valve are analyzed and verified. Finally, the data acquisition requirements are realized by using LabVIEW programming software, and the test platform for the performance of the MRF valve is set up. The pressure drop characteristics and pressure differential response characteristics of the two-stage radial magnetorheological valve are tested and analyzed. The rationality, accuracy and calculation results of the two stage radial flow magnetorheological valve are compared and verified by the experimental results.
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH137.52

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