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技术资料

液压机柱塞泵

作者: 来源: 日期:2019/4/14 22:20:20 人气:0 评论:0

液压机柱塞泵


1 柱塞泵的数学模型


柱塞泵的几何排量为b盯:


 三d2ZDtany(3.11)


式中d⋯一柱塞直径,Z⋯一柱塞数,D⋯一柱塞分布园直径,',⋯一斜  角。


则轴向泵输出的实际流量为:


伤=r4r d2zoo西%tany 29877西%(3.12)


r/占矿=l一10。8P(3.13)


式中‰⋯一液   速,,7肌⋯一容 效率,p⋯一系  力。


柱塞泵的理论瞬间流量方程为陋71:

嘞4d2Ri tanr警㈣Ⅲ


式中O<tpl≤  取’’+',号, ≤仍<_2fl 取’,-‘‘。q⋯一斜 旋 角速度,竹⋯一



第一个柱塞的角度,墨⋯柱塞分布园半径, =三。


3.2.2柱塞泵理论瞬间流量matlab仿真


由公式(3.13)柱塞泵的瞬间流量方程得matlab仿真模型如图3-9所示:



图3—10柱塞泵仿真模型


Fi93—1 0 Piston simulation model


柱塞泵选用型号为:A2F125,其基本参数为:排量qB=125mL/r,额定压力


p=35mpa,y=40。,D=68mm,w=2240r/min,柱塞数Z=7,转动惯量J=o.016km/


s2,d=20mm.其为空载状态,将各个参数代入仿真模型中得仿真结果如图3—1l所示:




b)0.4s内流量时间曲线


图3-11 泵瞬间流量仿真结果

Fi93—1 1 Instant  flow of pump simulation results


从图3-10可以看出当转速达最大2240r/min时,泵的瞬间流量输出为周期为


0.013s的脉动波形,其最大值为4.724e-3m3/s,最小值为4.61e-3m3/s,其脉动


量6=0.114e一3m3/s。可见柱塞泵虽有脉动,但是其脉动周期非常短,脉动量很小。


从0.4s与0.Is的仿真图形相比来看,长的周期内脉动流量趋于一稳定值。因此泵


的流量脉动对液压缸位移的影响非常的小,可以忽略。下文的仿真研究不再考虑泵


的脉动。


3.2.3不考虑泵的脉动,泵的实际流量模型


不考虑泵的脉动,其流量输出则为其平均流量输出,则由公式(3.12)和(3.13)


得:



Q=三d2ZDnBtany(1—10。8p)=qBnB(1—104p)(3·14)


式中如。ff-4-d2ZDtany。


设泵为空载状态即P=Ompa,在额定转速2240r/min下运行,将其他参数代入


(3.14)中得K=I.254e一4,其matlab仿真模型如图3一12所示:


仿真结果如图3.13所示


柱塞泵的工作过程为当电机通过传动轴带动缸体旋转时,在斜盘和柱塞弹簧的


共同作用下,使柱塞产生往复运动。由此可见缸体所受的负载便为电机需克服的负


载转矩协71。由文献[37]得,斜盘油压对缸体产生的力矩公式为:


肚dz击专爹p=kcos(t8(2:1:1)Tr8 血(三) w3“ 朋,

cos2  y 2z



其它因素产生的力矩很小且非常复杂,不再考虑。假设柱塞泵工作在额定转速2240r/min,lmpa油压下,将泵参数代入式3.15得k=4.08e一5,由公式3.15得电机负载力矩仿真模型如图3-14所示:

电机负载力矩仿真模型

Fi93-1 4 Load torque of motor  simulation model


仿真结果如图3-15所示:


41


40.8


40.6


萋40·4


≥加.2



0 O.02 0.04 0.∞ 0.∞ 0.1


t/s


图3-15 电机负载力矩仿真曲线图

Fi93-1 5 Load torque of motor simulation curve


从曲线图看出缸体所受负载为一周期变化的值,其与流量周期变化有关。在


lmpa的工作状态下,力矩最小为39.8NM,最大为40.8NM。


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