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《1 負(fù)載敏感泵自動(dòng)調(diào)節(jié)原理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1負(fù)載敏感泵自動(dòng)調(diào)節(jié)原理負(fù)載敏感泵控系統(tǒng)原理圖如圖1所示，PL為負(fù)載需要的壓力，通過流量控制閥5泵的流量QL為負(fù)載需要的流量。當(dāng)閥5的開度減小，表明負(fù)載需求流量減小，此時(shí)泵輸出的流量大于負(fù)載所要求的流量，則閥5進(jìn)出口壓力降增大，推動(dòng)敏感閥1閥芯向右運(yùn)動(dòng)，使泵出口通過閥1左位與變量缸的大腔，由于變量缸大腔、小腔之間的面積差，推動(dòng)變量斜盤角減小，使泵的流量減小，直到達(dá)到負(fù)荷所需求的流量為止。反之，閥5的開度增大，泵輸出流量小于負(fù)載所要求的流量，則減小，閥1閥芯向左運(yùn)動(dòng)，變量缸大腔經(jīng)過閥1、負(fù)載敏感閥，2、恒壓閥，3、變
2、量缸大腔，4、變量缸小腔，5、外接流量控制閥圖1負(fù)載敏感泵控系統(tǒng)原理圖1右位通油箱，泵的斜盤角增大，流量增大。當(dāng)負(fù)載保壓時(shí)，，這時(shí)負(fù)載敏感閥1無法開啟，PS推動(dòng)恒壓閥2閥芯向右運(yùn)動(dòng)，油液通過閥2左位進(jìn)入變量缸的大腔，使泵的流量減小到僅能維持系統(tǒng)的壓力，斜盤角近零偏角，泵的功耗最小。當(dāng)閥5關(guān)死，即負(fù)載停止工作，泵出口壓力僅需為閥1彈簧設(shè)置壓力，一般只有14bar左右，流量接近為零。以上的分析說明：（1）該泵的輸出壓力和流量完全根據(jù)負(fù)載的要求變化。（2）保壓時(shí)，泵的輸出流量僅維持系統(tǒng)的壓力。（3）空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，泵的流量在低
3、壓、零偏角下運(yùn)轉(zhuǎn)。2負(fù)載敏感泵數(shù)學(xué)建模為了進(jìn)一步深入的分析研究負(fù)載敏感泵，首先必須要對(duì)負(fù)載敏感泵進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。從上部分的原理分析得知，負(fù)載敏感泵有三種狀態(tài)，即一般工作狀態(tài)、保壓工作狀態(tài)、和空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中一般工作狀態(tài)和空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)由負(fù)載敏感閥感應(yīng)負(fù)載需求產(chǎn)生閥芯運(yùn)動(dòng)使泵流量變化來滿足負(fù)載要求，保壓工作狀態(tài)由恒壓閥感應(yīng)負(fù)載敏感閥感應(yīng)負(fù)載需求產(chǎn)生閥芯運(yùn)動(dòng)使泵流量變化來滿足負(fù)載要求，系統(tǒng)模型需要分開建立。由于負(fù)載敏感閥和恒壓閥結(jié)構(gòu)相似運(yùn)動(dòng)過程也類似，本文下面將只建立負(fù)載敏感閥動(dòng)作時(shí)的數(shù)學(xué)模型。（1）負(fù)載敏感閥的動(dòng)態(tài)特性負(fù)載
4、敏感閥芯運(yùn)動(dòng)的微分方程：（1）式中——負(fù)載敏感閥彈簧質(zhì)量加三分之一彈簧質(zhì)量（kgf·s2/cm）；——泵的輸出壓力（kgf/cm2）；——負(fù)載敏感閥的控制面積（cm2）；——負(fù)載壓力（kgf/cm2）；——負(fù)載敏感閥彈簧預(yù)調(diào)力（kgf)；——負(fù)載敏感閥芯位移，設(shè)向右為正（cm）；——負(fù)載敏感閥彈簧剛度（kgf/cm）。對(duì)上式進(jìn)行拉式變換并整理，得到負(fù)載敏感閥芯的傳遞函數(shù)：（2）式中——負(fù)載敏感閥的固有頻率（s-1）；其中為壓力偏差信號(hào)。（2）斜盤的動(dòng)態(tài)方程負(fù)載敏感閥的流量方程：（3）式中——流量系數(shù)（cm3·s-1
5、/(kgf/cm2)）；——負(fù)載敏感閥開口面積梯度（cm）；——工作介質(zhì)密度（kgf·s2/cm4）；——閥口前后的壓降（kgf/cm2）。故負(fù)載敏感閥的流量增益：或（4）負(fù)載敏感閥的流量壓力系數(shù)：或（5）式中——閥口前后壓差（kgf/cm2）；——變量活塞左移和右移時(shí)大腔壓力（kgf/cm2）。則負(fù)載敏感閥的線性化流量方程，當(dāng)負(fù)載需求流量減小時(shí)：反之，斜盤運(yùn)動(dòng)的微分方程，偏角減小時(shí)：偏角增大時(shí)：（6）式中——斜盤和變量活塞繞斜盤旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgf·cm·s2）；——變量活塞中心至斜盤旋轉(zhuǎn)中心的距離（cm）
6、；——變量缸大腔的面積（cm2）；——變量缸彈簧腔的面積（cm2）；——變量活塞的位移，設(shè)向左為正（cm）。流量連續(xù)性方程，斜盤偏角減小時(shí)：偏角增大時(shí)：（7）式中——變量缸大腔的容積（cm3）；——有效體積彈性模量（kgf/cm2）；——變量缸大腔的泄漏系數(shù)，（cm3·s-1/(kgf/cm2)）。聯(lián)解式（3），（4），（5），（6），（7）得：（8）對(duì)上式進(jìn)行拉式變換并整理，得到斜盤運(yùn)動(dòng)的傳遞函數(shù)：（9）式中——斜盤的固有頻率（s-1）；——阻尼系數(shù)（無因次）；（3）泵的流量和壓力輸出特性泵的流量增量方程：(10
7、)式中——泵的轉(zhuǎn)速（r/s）；——泵的排量梯度（cm2/r）。對(duì)上式進(jìn)行拉式變換并整理，得到泵輸出流量的傳遞函數(shù)：（11）泵的流量輸出引起壓力變化，用以下微分方程表示：(12)對(duì)上式進(jìn)行拉式變換并整理，得到泵輸出壓力的傳遞函數(shù)：（13）其中為流量偏差信號(hào)。式中——泵輸出端容腔體積（cm3）；——慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率（s-1）；——變量缸彈簧腔的泄漏系數(shù)（cm3·s-1/(kgf/cm2)）。由（2）、（9）、（11）、（13）得到負(fù)載敏感泵的傳遞函數(shù)方框圖，如圖2所示。根據(jù)方框圖可求出負(fù)載敏感泵的開環(huán)傳遞函數(shù)：圖2負(fù)
8、載敏感泵傳遞函數(shù)方框圖（14）3建立AMESim圖形化模型AMESim軟件采用的建模方法類似于功率鍵合圖法，要更先進(jìn)一些。相似之處在于二者都采用圖形方式來描述系統(tǒng)中各元件的相互關(guān)系,能夠反映元件間的負(fù)載效應(yīng)及系統(tǒng)中功率流動(dòng)情況,元件間均可反向傳遞圖3負(fù)載敏感泵控系統(tǒng)AMESim模型數(shù)據(jù)。規(guī)定的變量一般都是具有物理意義的變量,都遵從因果關(guān)系；不同之處在于AME
