第四章液压冲击机构工作机理分析.ppt

当P1P时有： 2、阀冲程换向 第四章 液压冲击机构工作机理分析 建立冲击机构数学模型的假设条件： （1）油液的粘度不受压力影响并且机器工作过程中温度处处一样。 （2）除进油胶管外，其他构件都视为不形变的绝对刚体 （3）蓄能器隔膜质量为零，而且变形时无任何抗力 （4）大部分情况下忽略油液的质量，该考虑时仅当作集中参数来处理 （5）泵的供油流量恒定不变 （6）油液中压力波的传递时间忽略不计 （7）被冲击体视为绝对刚体，冲击后活塞速度立刻降为零 第一节 液压冲击机构的工作状态分析 状态A：阀不运动，活塞回程加速 阀芯受力： 活塞后腔通回油,即 活塞在液压力 的作用下向右加速运动。 状态B：阀回程换向，活塞继续回程加速 当走过回程控制行程SC后，阀芯在液压力： 的作用下，向左回程换向运动。 状态B的特点： 活塞后腔排油压力P1受阀口截流的影响逐渐升高与回油PL差距逐渐增大，即： 状态C：阀进入正开口区间，活塞回程制动 特点： A2、A1与回油腔三腔沟通，P1及各腔间的流量变化较复杂，但总有Fp0。 状态D：阀继续回程换向，活塞继续回程制动 阀芯脱离三腔沟通的正开口区间，活塞前后腔构成差动， Fp0，回程制动。 状态E：阀不动，活塞继续回程制动 阀芯走完Sv，换向结束，阀口全开，活塞受到Fp的阻碍，V↓→0，回程运动完成。 状态F：阀不动，活塞冲程加速 差动连接，油路与回程减速相同。 状态G：阀冲程换向，活塞继续加速 当活塞加速移到Sp-Sic位置时，活塞冲程换向 活塞的受力： 注意：活塞走完最后行程Sic冲击被冲击体时，阀芯的位 移不要超过其行程的一半，否则进入活塞后腔的流量将 受到强烈的节流作用 状态I：阀继续冲程换向，活塞停顿。 阀芯继续冲程换向，活塞冲击被冲击体，停顿。 状态I’：阀结束冲程换向，活塞停顿。 状态Ａ’：阀继续冲程换向但已切换油路，活塞回程加速。 状态A’’：冲击结束，阀继续冲程换向尚未切换油路。 活塞将以反弹速度为初速作减速运动，其速度降为零，若阀口仍未切换油路，活塞就会产生所谓二次冲击现象。 状态H：阀冲程换向提前切换油路，活塞制动。 状态H’：阀冲程换向结束，活塞停止运动。 非正常工况 第二节 液压冲击机构的流量压力变化分析 液压冲击机构工作特点：内部液体流量变化非常大 一、补偿流量Qe 压力变化时液体膨胀、胶管收缩产生的流量变化。 二、状态A、B 蓄能器Ch充油 蓄能器Ch排油 控制阀换向时所需的较大的峰值流量对蓄能器几乎没有影响 三、状态C、D、E 活塞制动，所供的油量全部充入蓄能器 四、状态F 当t=tg时，Pi，Ph达到最大值，油液压缩及胶管膨胀而积蓄的油液压力也达到最大值 当ttg，Ui↑，QeQi，Pi↓，积蓄的压力油释放出来补充，到冲击瞬间压力降到最低，但这时的峰值流量往往数倍于泵的供油流量 五、冲击结束进入停顿状态I，除阀心换向需要少量油外，泵的供油量几乎全被压入蓄能器，压力稍有升高。 结论：流量的变化也伴随着压力的变化，高压蓄能器的设置将大大平缓压力的变化幅度。 第三节 基本运动方程 一、活塞的动力平衡方程 二、高压流量平衡方程 三、高压蓄能器的气体状态方程 四、控制阀的动力平衡方程 五、回油管中油液的动力平衡方程 六、回油流量平衡方程 七、回油储能器的气体状态方程： 4.5 泄漏、粘性摩擦阻力、液压卡紧阻力基本公式 泄漏： 粘性阻力： 液压卡紧力： 令 总的泄露量为： 运动速度引起的附加泄漏量 4.6 局部阻碍形成的油压差——局部阻力的损失 假设： 1、以一个90度的折管损失为计算单位（记为K0）然后将其他局部阻碍都折算为多个90度折管的局部阻碍。 2、计算局部损失时不计泄露流量，阀换向流量及因油液压缩膨胀引起的流量变化。 3、流量的正负号：流动方向与压差方向相同时取正，相反取负。 YYG250型液压冲击机构内部压差计算模型 一、回程加速阶段 1、前腔（P2）与高压蓄能器（Ph）间的压差 2、阀进口(P)与前腔间(P2)的压差 此时，Q3即为泵的供油Qi，而且Q2、Q3的流向总是与压差方向一致 注意Q2、Q4的正负号 3、前腔(P2)与推阀腔(P3)间的压差 4、后腔(P1)与阀回油腔( )的压差 二、回程制动与冲程加速阶段 1、前腔(P2)与高压蓄能器(Ph)间的压差 制动时： 冲程时： 引入符号函数，可合并为一个公式： 回程制动时，流向前腔 冲程时，从前腔流出 2、阀进口(P)与前腔(P2)间的压差: ：制动时与压差相同取“+”，冲程时取“-” ：制动时与压差相同取“+”， 冲程时，取决于： 3、阀进口油压P与后腔P