水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2017-06-16 07:05
本文關(guān)鍵詞:水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的設(shè)計與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:水壓傳動具有綠色節(jié)能、保護環(huán)境、安全可靠、物豐價廉等突出優(yōu)點,勢必成為流體傳動與控制未來發(fā)展的方向之一。其中壓力閥作為液壓傳動技術(shù)中的關(guān)鍵元件之一,對其性能的研究尤為重要。但壓力閥普遍存在靜差,加之水的汽化壓力高、粘度低、可壓縮性小等特性,導(dǎo)致了水壓壓力閥內(nèi)液動力、摩擦力等明顯增大,易產(chǎn)生氣蝕、拉絲侵蝕等現(xiàn)象,嚴重縮短了閥的使用壽命,直接影響了閥的性能。因此消除靜差,成為解決水壓壓力閥調(diào)壓精度的難題之一。 首先介紹了水壓傳動及壓力閥的發(fā)展歷程,優(yōu)缺點及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。對靜差概念進行了解釋,分析了靜差產(chǎn)生的機理,揭示了靜差產(chǎn)生的本質(zhì),并就閥系統(tǒng)中的靜差進行了分析,歸納出了靜差的危害,提出了消除靜差的難點與關(guān)鍵技術(shù),為水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的設(shè)計提供了理論指導(dǎo)。然后在繼承油壓控制閥設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上,設(shè)計了一種新型結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)式無靜差水壓減壓閥,采用了特殊結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了閥內(nèi)部的動壓反饋。根據(jù)提出的設(shè)計指標,對無靜差減壓閥的結(jié)構(gòu)基本參數(shù)進行了設(shè)計計算,對水壓減壓閥具體結(jié)構(gòu)的材料進行了合理選擇。應(yīng)用SolidWorks Flow Simulation對先導(dǎo)式無靜差水壓減壓閥進行了流場仿真分析,驗證了結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。 最后建立了水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥數(shù)學模型,并用MATLAB仿真分析了其靜態(tài)和動態(tài)特性,仿真得到了靜態(tài)壓力特性曲線、靜態(tài)壓力一流量特性曲線等,分析得到該閥具有良好的靜態(tài)特性,而且調(diào)壓精度高,根據(jù)推導(dǎo)的靜差計算公式,該閥的靜差都保持0.3%以下,滿足設(shè)計指標。仿真結(jié)果證明,該閥在階躍響應(yīng)下出口壓力穩(wěn)定,穩(wěn)定時間在2秒左右,幅頻寬為4.87Hz。
【關(guān)鍵詞】:水壓傳動 先導(dǎo)式減壓閥 靜差 流場仿真 動靜態(tài)特性
【學位授予單位】:昆明理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH137.5
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 緒論9-21
- 1.1 水壓技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀概況9-10
- 1.2 水壓壓力控制閥的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-18
- 1.2.1 水壓壓力控制閥國外研究現(xiàn)狀10-14
- 1.2.2 水壓壓力控制閥國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-17
- 1.2.3 水壓壓力控制閥的發(fā)展趨勢17-18
- 1.3 課題的來源與研究內(nèi)容18-21
- 1.3.1 課題來源18-19
- 1.3.2 研究內(nèi)容19-21
- 第二章 水壓壓力控制閥靜差理論分析21-33
- 2.1 靜差的定義21
- 2.2 靜差機理分析21-29
- 2.2.1 液壓壓力控制閥的調(diào)壓偏差分析21-23
- 2.2.2 閥內(nèi)水介質(zhì)液動力與摩擦力分析23-27
- 2.2.3 減壓閥的系統(tǒng)靜差理論分析27-29
- 2.3 靜差的危害29
- 2.4 無靜差理論實現(xiàn)難點與關(guān)鍵技術(shù)29-32
- 2.4.1 實現(xiàn)難點29-31
- 2.4.2 關(guān)鍵技術(shù)31-32
- 2.5 本章小結(jié)32-33
- 第三章 水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的設(shè)計與計算33-49
- 3.1 水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇33-37
- 3.2 閥體設(shè)計及其主要參數(shù)計算37-46
- 3.2.1 結(jié)構(gòu)原理37-39
- 3.2.2 閥體基本參數(shù)計算39-42
- 3.2.3 彈簧計算42-46
- 3.3 水壓閥材料選擇46-47
- 3.4 本章小結(jié)47-49
- 第四章 水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的流場仿真49-61
- 4.1 流場仿真基本方程49-52
- 4.1.1 紊流理論49-50
- 4.1.2 紊流模型基本控制方程50-52
- 4.2 流場仿真基本方程52-60
- 4.2.1 FloWorks軟件介紹52-53
- 4.2.2 介質(zhì)參數(shù)及解析假定53
- 4.2.3 先導(dǎo)閥和主閥幾何及網(wǎng)絡(luò)模型的建立53-54
- 4.2.4 仿真參數(shù)的設(shè)置步驟54
- 4.2.5 主閥流體仿真結(jié)果及分析54-57
- 4.2.6 先導(dǎo)閥流體仿真結(jié)果及分析57-60
- 4.3 本章小結(jié)60-61
- 第五章 水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的建模與仿真分析61-83
- 5.1 靜態(tài)分析61-72
- 5.1.1 靜態(tài)數(shù)學模型建立61-64
- 5.1.2 進口壓力靜態(tài)特性分析64
- 5.1.3 靜態(tài)壓力—流量特性分析64-65
- 5.1.4 靜差分析65-69
- 5.1.5 介質(zhì)與部分結(jié)構(gòu)參數(shù)對靜態(tài)性能的影響69-72
- 5.2 先導(dǎo)式無靜差水壓減壓閥動態(tài)仿真分析72-82
- 5.2.1 動態(tài)數(shù)學模型的建立72-79
- 5.2.2 動態(tài)仿真模型的建立79-82
- 5.3 本章小結(jié)82-83
- 第六章 總結(jié)與展望83-85
- 6.1 總結(jié)83-84
- 6.2 本文的創(chuàng)新點84
- 6.3 展望84-85
- 致謝85-87
- 參考文獻87-91
- 附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文91
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王強,姜繼海;水壓傳動元件的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景[J];機床與液壓;2004年10期
中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 朱萬勝;泥漿介質(zhì)方向閥特性仿真及實驗研究[D];中國石油大學;2010年
本文關(guān)鍵詞:水壓先導(dǎo)式無靜差減壓閥的設(shè)計與研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:454702
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