射流管伺服閥的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建與分析.pdf

1、射流管伺服閥因其抗污染能力強(qiáng)、先導(dǎo)級效率高等優(yōu)點(diǎn)，在要求性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的液壓控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。然而，射流管伺服閥的先導(dǎo)級流場流動(dòng)特性復(fù)雜、力矩馬達(dá)結(jié)構(gòu)精密，由于缺少完善的數(shù)學(xué)模型而其特性不易預(yù)測。因此，射流管伺服閥主要靠已有經(jīng)驗(yàn)與大量試驗(yàn)來進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)。本文基于數(shù)值仿真方法建立其整體數(shù)學(xué)模型，為射流管伺服閥的模型完善與優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
　　 以射流管力反饋式兩級電液伺服閥為例，介紹了其基本結(jié)構(gòu)與工作原理，推導(dǎo)了各環(huán)

2、節(jié)的基本數(shù)學(xué)公式。針對射流管閥的先導(dǎo)級流場模型，利用Fluent流場計(jì)算軟件求解了其靜態(tài)特性，給出了流場中流體的壓力、氣體含量及速度分布，并分析了上述參數(shù)的分布規(guī)律與變化情況。研究了射流管閥供油壓力、回油壓力、接收孔直徑、噴嘴與接收器之間的距離、兩接收孔夾角、接收器尖劈寬度等參數(shù)變化對射流管閥壓力特性與流量特性的影響。
　　 針對力矩馬達(dá)內(nèi)各組件模型，利用Adina有限元仿真軟件建立了力矩馬達(dá)的有限元模型，分析了各組件的主要應(yīng)力

3、與變形區(qū)域，求解了彈簧管綜合剛度與反饋彈簧剛度，給出了射流管噴嘴位移與銜鐵組件作用力的關(guān)系曲線以及反饋彈簧桿位移與其作用力的關(guān)系曲線。通過對力矩馬達(dá)進(jìn)行模態(tài)分析，獲得了力矩馬達(dá)的前6階固有頻率與振型，闡述了在各階固有頻率下的主要振型。
　　 通過上述環(huán)節(jié)求解獲得的關(guān)鍵參數(shù)，將主要函數(shù)曲線擬合成相應(yīng)的數(shù)學(xué)方程，并結(jié)合其他環(huán)節(jié)的基本數(shù)學(xué)公式，在基于鍵合圖原理的AMESim系統(tǒng)仿真軟件中構(gòu)建了射流管力反饋式兩級電液伺服閥的整體數(shù)學(xué)模型