天天看点

作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统

作者:文人学识

作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。

静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在 HST 系统中,泵的输入驱动轴的机械能在几乎不可压缩的工作流体中转化为压力能,然后在不使用齿轮的情况下从一个来源重新转化为机械能。

HST可以根据设计要求平滑地改变输出转速、输出扭矩和输出功率。它们用于在不使用齿轮的情况下以无级方式将旋转机械动力从一个源传输到另一个源。

并且,它们通常用于速度控制,其中大的负载转矩波动可能导致输出速度发生不可接受的变化,也可能不希望或不可能使用齿轮系。

低速高扭矩 (LSHT) 静液压驱动器因其更好的控制、更小的单位功率重量和紧凑性而广泛应用于重型土方工程和建筑设备。

它具有良好的低速特性,无需减速机,并且在整个范围内具有高输出扭矩。Dasgupta 等人对轨道转子 LSHT 输出液压马达的稳态性能进行了研究。

如前所述,液压泵和马达是固定排量型的,泵和电机都存在内部泄漏,而泵和电机的泄漏流量公式则为:

Qplkg=Pp−P1Rplkg

Qmlkg=Pl−P2Rmlkg

其中P p  −  P 1  = 泵两端的压力;P l  −  P 2  = 电机两端的压力;Q plkg  = 泵的泄漏流量;Q mlkg  = 电机泄漏流量;R plkg  = 泵的泄漏阻力;R mlkg  = 电机的漏电阻。

除此之外,研究人员在评估 HST 系统的性能时,他们也在记录着泵速在 50 rad/s(600 rpm)到 150 rad/s(1,450 rpm)之间变化。

由于泵在600转以下的流量特性不规则,故对600转以上的泵进行试验。该泵由 4 极感应电机驱动,最高转速限制在 1,450 rpm。

同时,他们还比较了降低R mlkg对系统整体效率的影响,即保持其他损失系数不变, R mlkg值减少十倍会使系统的整体效率降低 1.0–5.4%。

当然,一切数据全部记录在案之后,他们便给出了R plkg降低对系统整体效率影响的相关分析,也就是说,保持其他损失系数不变, R plkg值减少十倍会使系统的整体效率降低 0.7–3.7%。

并且,这一数据理论也说明了降低R ls对系统整体效率影响的比较分析,保持其他损耗系数不变, R ls值减少三分之二会使系统的整体效率提高 1.0–4.3%。

从上面的论述不难看出,对于给定的负载扭矩 ( T l ) ,系统的整体效率会随着泵速 (ω p) 的增加而均匀下降。

研究人员还观察到在特定的 ω p下,系统的整体效率随着T l的增加而增加,在较高的 ω p值和较低的T l值下效率降低是由于R vm值的增加。

然而,在更高的负载扭矩下,泵和电机的泄漏损失更为主要。因此,这里考虑的静液压驱动器更适合高扭矩和低速应用。

所以,他们就可以得出以下结论:

HST 系统的整体性能仅基于输出参数,即电机速度及其转矩,然而,这还不够,因为性能还取决于许多其他因素。

事实表明,HST 系统在一组输出参数下的性能不是恒定的,而是随着输出参数组以外的其他参数的变化而变化。

为了研究这种现象,研究人员分析了开式回路静液压驱动器的整体性能,作为泵速和负载扭矩的函数,同时考虑了系统组件的各种损耗系数。

参考文献:

【1】K. Dasgupta, A. Mukherjee, R. Maiti,轨道转子低速高扭矩液压马达稳态性能的分析和实验研究。J. Power Energy A 210 , 423–429 (1996)。

【2】WE Wilson,流体动力工程中的数学模型。液压。气动动力1 , 136–147 (1967)。

【3】Bosch Rexroth India Ltd,产品目录:RE 15 205/05.93,液压马达 MCR3F280F 180Z32B2M 技术信息(Bosch Rexroth India Ltd,Vatva,2012 年)。

【4】Bosch Rexroth India Ltd,产品目录:RE 92711/03.93,液压泵(压力补偿固定排量型)A10VSO28DR/3X RPPA 12N00,技术信息(Bosch Rexroth India Ltd,Vatva,2012)。

【5】英国标准协会,液压动力传输用液压泵和马达的测试方法(英国标准协会,伦敦,1970 年)。

作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统
作为泵速和负载扭矩函数的静液压传动系统性能研究。静液压传动(HST)系统是流体动力系统领域最重要的应用之一。在HST系统

继续阅读