噴嘴擋板伺服閥前置級流場中擋板液動力研究

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1、碩士學位論文噴嘴擋板伺服閥前置級流場中擋板液動力研究RESEARCHOFFLOWFORCESONTHEFLAPPERINTHEFIELDOFAFLAPPER-NOZZLEPILOTVALVE韓笑哈爾濱工業(yè)大學2015年7月國內(nèi)圖書分類號：TP601學校代碼：10213國際圖書分類號：62-225.1密級：公開工學碩士學位論文噴嘴擋板伺服閥前置級流場中擋板液動力研究碩士研究生：韓笑導師：李松晶教授申請學位：工學碩士（學術研究型）學科：機械電子工程所在單位：機電工程學院答辯日期：2015年7月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學Clas

2、sifiedIndex:TP601U.D.C:62-225.1DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHOFFLOWFORCESONTHEFLAPPERINTHEFIELDOFAFLAPPER-NOZZLEPILOTVALVECandidate：HanXiaoSupervisor：Prof.LiSongjingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicEngineering

3、Affiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文摘要噴嘴擋板伺服閥前置級流場具有尺寸小、流速快且常形成渦流和氣穴等特點，位于流場中的擋板受到不穩(wěn)定的液動力作用，容易產(chǎn)生振動和噪聲，嚴重影響伺服閥的穩(wěn)定性、可靠性和工作性能，甚至導致整個液壓控制系統(tǒng)性能下降。所以，為提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提升伺服閥工作性能，

4、有必要對噴嘴擋板伺服閥前置級流場中擋板所受的液動力進行研究，建立數(shù)學模型，分析擋板所受液動力、擋板偏置位移和供油壓力三者之間的變化規(guī)律。本文針對噴嘴擋板伺服閥前置級流場中擋板，利用流體力學基本理論和伺服閥工作原理建立液動力的數(shù)學模型，分析擋板所受液動力變化規(guī)律。利用多相流連續(xù)性方程、動量方程以及LASMM方法所建立的湍流模型和Singhal氣穴模型建立前置級流場的數(shù)學模型，利用Solidworks軟件對前置級流場進行三維建模，用Workbench軟件中DesignModeler模塊對三維模型進行邊界條件設置，網(wǎng)格劃分則由Wo

5、rkbench軟件中Meshing模塊完成，針對多種擋板偏置位置、不同供油壓力和是否存在氣穴的不同流場模型用Fluent軟件進行仿真分析，得到不同條件下?lián)醢逅芤簞恿Φ拇笮∫约皳醢逅芤簞恿Α醢迤梦灰坪凸┯蛪毫θ哧P系曲線，得到三者之間的變化規(guī)律。搭建液動力測量試驗臺，制作試驗組件，利用體視顯微鏡和計算機軟件中的標尺確定擋板初始偏置位移，利用激光位移傳感器測量銜鐵擋板組件中銜鐵偏轉位移，經(jīng)計算獲得不同供油壓力和不同擋板初始偏置位移條件下?lián)醢鍖嶋H偏置位移和擋板所受液動力，得到了試驗條件下?lián)醢逅芤簞恿?、擋板偏置位移和供油?/p>

6、力三者的變化規(guī)律，驗證了仿真分析結果。本文結合流體力學基本理論和伺服閥工作原理建立擋板所受液動力的數(shù)學模型，分析了液動力的變化規(guī)律；建立了前置級流場數(shù)學模型，通過仿真計算分析并驗證了液動力與氣穴的關系，又通過液動力測量試驗研究了伺服閥前置級流場中擋板所受液動力與擋板偏置位移和供油壓力三者之間的變化規(guī)律，對于進一步研究噴嘴擋板伺服閥中擋板振動與伺服閥自激噪聲產(chǎn)生機理具有重要的理論意義。關鍵詞：噴嘴擋板伺服閥；液動力；流場仿真；測量試驗；氣穴I哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文AbstractSincetheflowfieldinthe

7、pilotstageofflapper-nozzlehydraulicservovalveshasmanycharacteristicsthataresmallscale,highvelocity,easilyformingvortexandcavitation,theflapperintheflowfieldisaffectedbyunstableflowforcesleadingtooscillationandnoisethatreducethestabilityandworkingperformanceoftheser

8、vovalveandevendamagethewholehydrauliccontrolsystem.Soit’snecessaryandcriticaltobuildthemathematicalmodeloftheflowforcesthatmeanstoanalysisthechan