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  • 从化路灯车出租,增城路灯车出租, 白云路灯车出租   液压伺服滑阀阀口冲蚀引发性能退化的微观机制
    新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2023-04-174    文字:【】【】【

          从化路灯车出租,增城路灯车出租, 白云路灯车出租   液压伺服滑阀阀口冲蚀引发性能退化的微观机制   本研究通过对液压伺服滑阀阀口工作边微观形貌测量和静态性能的实验发现阀口冲蚀易引发伺服阀性能的退化,如泄漏流量增大、压力增益下降甚至失效,严重影响伺服阀及系统服役寿命和可靠性。目前,对于伺服滑阀性能退化与微观结构的内在关系,仍缺乏规律性认识。针对上述问题,通过实验和仿真计算研究,发现并建立了滑阀冲蚀工作边圆角方差参数,揭示了圆角方差对伺服阀性能退化的影响机制,为伺服阀、高性能比例阀的性能预测、质量评价及设计制造提供了基础理论指导和新思路。主要结论如下:

        

     (1)微小粒径范围内固体颗粒数量占据主导地位,颗粒具有不规则形状近似于椭球体。所研究的典型伺服液压系统油液中的固体颗粒粒径主要分布范围为5~50μm,随粒径的增大颗粒数量急剧减少;粒径在5~15μm范围固体颗粒数量占比最大,最高可达90.89%;固体颗粒粒径有极少量分布于50~150μm。油液中的颗粒二维投影同时接近矩形与圆形,即椭圆形。考虑颗粒在垂直扫描平面方向有一定高度,实际颗粒三维形态接近于椭球体。

       

      2 阀口流域颗粒运动过程中与工作边的高速碰撞、刮擦等是冲蚀的主要形式。阀口流域颗粒运动轨迹分为四类:迎流壁面上的平移和旋转运动、沿着背流壁面伴有自身翻转的水平运动、涡流中的旋转运动和在主流束携带下的直线运动。随着入射角的逐渐增大,颗粒与壁面正碰后的运动行为发生平滑→滑翻→空翻的演变。颗粒-油液-壁面冲击瞬间以壁面材料的塑性形变耗能和弹性波能量为主,液压油主要起到粘性阻尼和散热作用。 

      

     (3)工作边的冲蚀率具有显著的散点状分布特征,主要受到液流方向、阀口压差、油液粘度和颗粒属性等因素的影响。迎流区的工作边冲蚀率比背流区的高1倍;工作边冲蚀率和冲蚀率方差随阀口压差、油液粘度和颗粒浓度的增大而增大,随颗粒粒径、颗粒密度和形状因子的增大而减小;微小开度极大提高了颗粒与阀口工作边撞击频次,导致工作边的冲蚀率较高。

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      (4)阀芯工作边冲蚀微观形貌以表层脱落、缺口、沟槽、倒角为主要特征。工作边轮廓近似为圆角,发现并定义工作边圆角方差参数,旧阀芯工作边圆角半径平均值和均方差都高于新阀芯,工作边冲蚀形貌的分布特征与工作边冲蚀率的分布规律吻合良好。显式动力学计算表明单固体颗粒冲击工作边瞬间在碰撞中心点处产生高应力,阀口压差3.5MPa时应力最高可达1500MPa,工作边承受着颗粒高频脉冲循环应力,导致疲劳性剥蚀。

       

      5)阀芯和阀套工作边圆角增大了零位附近阀口面积,微小开度时阀口面积存在显著的非线性特点。随着阀芯或阀套工作边圆角半径的逐渐增大,小开度阀口面积大幅增大且非线性区域逐渐扩大,进而导致阀口流量控制特性的退化。口开度在0~0.05mm范围,直角-圆角模型和圆角-直角模型的面积计算差值接近,而圆角-圆角模型面积计算差值较大;随阀口开度的增大,阀套工作边圆角对阀口面积的影响作用逐渐增强。 

      6)阀芯工作边圆角半径和圆角方差对伺服阀性能具有重要影响。伺服阀的泄漏流量随输入电流的变化而呈现正负向非对称的变化,两支旧阀芯正负向泄漏量比值分别为1.091.2,主要是由于阀芯工作边圆周方向微观形貌和圆角半径的不对称造成的。当工作边平均圆角半径增加2.71倍、平均圆角方差增加2.55倍时,最大泄漏量增加5.08倍;流量增益有所减小且正负向流量增益不对称,分别减小7.78%1.75%;压力增益减小显著,减小40.30%

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    点击次数:173  更新时间:2023-04-17  【打印此页】  【关闭
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