【摘要】： 純水液壓具有環(huán)境友好、安全和清潔等優(yōu)點(diǎn),在食品、造紙、冶金等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著材料科學(xué)和現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展,純水液壓技術(shù)己成為國(guó)內(nèi)外液壓界新的研究熱點(diǎn)。但由于水介質(zhì)的粘度低、汽化壓力高和腐蝕性強(qiáng),使得研制純水液壓控制閥面臨著解決腐蝕、氣蝕侵蝕等諸多技術(shù)難題。而氣蝕一直是液壓閥中經(jīng)常發(fā)生的一個(gè)最嚴(yán)重的問(wèn)題,隨著液壓系統(tǒng)向高速、高壓及微型化發(fā)展,特別是純水液壓方向的迅速發(fā)展,氣蝕問(wèn)題顯得更為突出。 本文以油壓溢流閥的設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ),進(jìn)行了直動(dòng)式純水液壓溢流閥的設(shè)計(jì),并考慮到純水液壓傳動(dòng)介質(zhì)的理化特性,論述了純水溢流閥的設(shè)計(jì)理論和方法與傳統(tǒng)油壓閥的異同。 純水溢流閥作為純水液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件之一,其性能對(duì)純水液壓系統(tǒng)的性能有重要的影響。本文對(duì)直動(dòng)式純水溢流閥的靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析,并建立了溢流閥動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型,利用Matlab軟件及其軟件包Simulink模塊對(duì)其進(jìn)行仿真,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析,得出了其主要參數(shù)對(duì)純水溢流閥動(dòng)態(tài)性能的影響。 最后,本文利用Fluent軟件應(yīng)用有限體積數(shù)值計(jì)算方法對(duì)水壓閥流道內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬和可視化研究,通過(guò)對(duì)水壓閥CFD穩(wěn)態(tài)模型的建模及分析,得到了水壓閥內(nèi)流場(chǎng)的壓力分布、速度矢量分布、紊流動(dòng)能分布以及能量耗散分布,以此為依據(jù)可以對(duì)流道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),為設(shè)計(jì)出高效率、低能耗、低噪聲的水壓錐閥提供理論依據(jù)。
【圖文】：

1 純水液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展歷程及其應(yīng)用領(lǐng)域純水液壓技術(shù)是以天然淡水、海水或自來(lái)水代替礦物油作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)術(shù)。在液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，水作為動(dòng)力傳遞、交換和控制的媒體曾起著要的作用。最初以水作為動(dòng)力傳遞、交換和控制的介質(zhì)的液壓傳動(dòng)出現(xiàn)于 17 世紀(jì)隨后的一百多年里，液壓傳動(dòng)的介質(zhì)一直是水。水壓傳動(dòng)早在電發(fā)明之前就已經(jīng)種功能強(qiáng)大、不可或缺的傳動(dòng)方式，在液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中起著非常重要，但發(fā)展遲緩。在二十世紀(jì)初期，石油工業(yè)的興起和耐油合成橡膠的出現(xiàn)促進(jìn)了動(dòng)技術(shù)由初始的水壓傳動(dòng)進(jìn)入占本世紀(jì)大部分時(shí)間的現(xiàn)有油壓傳動(dòng)，礦物油型液以良好的綜合理化性能取代了水而成為最主要的工作介質(zhì)，液壓元件和系統(tǒng)的性此得以大大提高，從而極大地推動(dòng)了液壓傳動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。但是，液壓油具有易污染生態(tài)環(huán)境這兩個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)，這使得液壓傳動(dòng)在 50～80 年代期間喪失了在諸、醫(yī)療器械、電子、包裝等行業(yè)的應(yīng)用。丹麥工業(yè)大學(xué)認(rèn)為純水液壓和油壓傳動(dòng)趨勢(shì)如圖 1.1 所示[1 2]。

二十世紀(jì) 70 年代開始研究海水液壓動(dòng)力工具，金)材料，金屬在海水下的摩擦、磨損性能有限，程陶瓷和高分子材料相繼投入使用，解決了海水鍵技術(shù)難題，使研究工作取得了突破性進(jìn)展。，德國(guó)漢堡工業(yè)大學(xué)在陶瓷材料的應(yīng)用方面走在分析，對(duì)其形狀進(jìn)行優(yōu)化，降低拉應(yīng)力。通過(guò)試工藝，元件應(yīng)用陶瓷材料后，，容積效率有了明顯ction BondedAluminuim Oxide)具有廣闊的應(yīng)用前，德國(guó)、丹麥、芬蘭、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的廠商從七上市。如 Danfoss、Elwood、Hauhinco、Moog 等anfoss)公司和丹麥理工大學(xué)(DTU)合作，從 1989 年，已設(shè)計(jì)生產(chǎn)出了系列純水液壓控制閥。由于廣合，正常工作壓力達(dá) 14MPa，流量從 15 到 140L物油型液壓元件。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH137

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本文編號(hào)：2589060