恒压变量泵性能分析PPT幻灯片

1,恒压变量泵的仿真分析,小组成员：闫桂山宋旭通孙永海张帅,指导老师：权凌霄,2,目录,课题研究背景恒压变量泵概况工作原理分析数学建模及设计计算,SolidWorks三维建模AMESim仿真分析Matlab仿真分析课题结论心得体会,3,课题研究背景,恒压变量泵发展的背景20世纪70年代初，世界上发生第一次石油危机。为了节省能源，恒压变量泵应运而生。恒压变量泵的国内研究现状70年代中期，我国引进德国的1700轧机上已经大量应用力士乐公司的A1系列恒压变量泵。我国在1980年开始研制PCY恒压变量泵，到目前为止，我国PCY恒压变量泵的发展已经经过了3代的历史。我国的恒压变量泵噪声低、转速高、自吸能力好、可靠性高、重量轻等优点。恒压变量泵的国外研究现状国外一些液压公司也有十分成熟的恒压变量泵可供选用，例如力士乐、威格士、丹尼逊等。主要优点为响应速度快、结构紧凑、工作可靠、重复性好、寿命长。,4,恒压变量泵简介,恒压变量泵是通过调定调压弹簧设定工作压力、改变斜盘倾角实现变量的，变量系统的被控对象是斜盘组件，变量调节机构属于阀控缸式液压动力机构。其变量控制方式是利用泵的出口压力作为反馈信号，与调压弹簧调定值进行比较，然后再通过变量机构的位置控制作用来调节泵的排量，使泵的压力恒定。系统压力由负载决定，而由恒压泵加于限定。,5,恒压变量泵的改进和发展第1代,结构特点1)恒压阀不工作时，泵的排量最大2)恒压阀为一独立部件3)当恒压阀开启时，变量活塞上腔放油，变量活塞向上运动，泵的排量减小，实现恒压变量。主要缺点如下:1)恒压阀装在下法兰里面，通用性较差2)恒压阀制造工艺较复杂，制造成本较高，泵价格较贵。3)由于有常泄口，故能量损失大，特别在保压系统中，系统容易发热。4)恒压阀阀芯直径大，当泵变量时，容易引起恒压特性不稳定，引发系统振荡。,第一代PCY141B恒压变量泵,6,恒压变量泵的改进和发展-第2代,第二代恒压变量泵克服了第一代恒压变量泵的缺点存在问题有：1)泵变量机构和恒压阀内一些阻尼设计存在缺陷，恒压特性容易产生不稳定，特别是泵在小排量保压时容易引发振荡。2)缺少远程调压和其他变型的品种。,7,恒压变量泵的改进和发展-第3代,主要优点是噪声低，转速高、自吸能力好、可靠性高、重量轻。第三代恒压变量泵的变量液压原理其基本功能类似于溢流阀。,8,9,恒压变量泵的测绘,10,SolidWorks三维建模,11,SolidWorks二维图纸,12,SolidWorks装配体爆炸视频,13,工作原理分析,恒压变量泵由恒压阀，变量机构和泵主体三部分组成。,14,数学建模静态特征方程,三通阀的流量方程控制阀芯力平衡方程变量活塞力平衡方程变量活塞阻尼间隙流量方程,15,数学建模动态数学模型,液压缸前腔连续方程三通阀流量方程三通控制阀芯的运动微分方程泵的理论流量方程油泵输出压力特性,液压缸前腔连续方程三通阀流量方程三通控制阀芯的运动微分方程斜盘的力矩方程变量活塞运动微分方程柱塞腔压力阻尼间隙流量方程,16,设计计算主要零部件设计,轴向柱塞泵主要性能参数确定主要零部件设计：柱塞设计滑靴设计配油盘设计缸体设计柱塞回程机构设计,17,设计计算主要零部件受力分析,柱塞受力分析滑靴受力分析配油盘受力分析,18,AMESim仿真分析,19,电磁比例溢流阀电流信号,泵的变量机构位移曲线,泵的流量变化曲线,泵的出口压力曲线,20,恒压变量泵的matlab仿真分析,21,转速对系统性能的影响,(1)泵转速对动态特性的影响泵转速越大，使系统的动作灵敏提高，速度加快，同时泵转速越大，出现超调量，甚至系统会趋于不稳定，若泵转速太小，又会使系统的动作缓慢。(2)泵转速对稳态特性的影响在系统稳定的情况下，泵转速增大，稳态误差就会减少，以此来提高控制精度。,22,调压弹簧刚度的影响,从上图可以得到不同Ks值下系统压力的静、动态响应特性指标：在给定条件下，调压弹簧刚度越大，上升时间越长，超调越小；相反，调压弹簧刚度越小，上升时间越短，超调越大。,23,所做工作,了解了各种恒压变量泵的工作原理和控制策略，并对25ml/r恒压变量泵主体结构及变量机构进行了设计和分析。进行了AMEsim软件仿真分析，通过solidworks软件对恒压变量泵进行了三维建模以及关键部件的二维图纸设计。另外，小组成员积极拓展思路，对液压实验室PCY14-1B斜盘式恒压变量柱塞泵进行了测绘以及三维动画仿真，对恒压变量泵进行了数学建模和matlab仿真分析，研究了调定弹簧刚度及泵转速等因素对其性能的影响。,24,心得,闫桂山:充分的锻炼了自己独立思考能力和团队协作能力宋旭通:使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,张帅:对柱塞变量