Modellazione e analisi sperimentale del gruppo motore-pompa coassiale monoalbero in attuatori elettroidrostatici

I gruppi motopompa sono componenti chiave degli attivatori elettroidrostatici. Questo protocollo presenta un metodo di prova efficiente sulle caratteristiche di uscita dell'assemblaggio della motopompa e sulle ampie condizioni di lavoro. Questo protocollo adotta l'accumulo di simulazione e compromissione, in modo che le prestazioni del gruppo pompa modello possano essere rapidamente ottenute.

Questa tecnologia contribuisce allo sviluppo del gruppo pompa modello. Quando si esegue l'esperimento, proteggersi per prevenire i danni del rumore e dell'olio. È importante assicurarsi che i tubi dell'olio siano collegati saldamente prima del carico.

A dimostrare la procedura sarà Yuxuan Ma, uno studente post-laurea del laboratorio. Per iniziare, impostare i parametri principali del gruppo motopompa entrando nella modalità dei parametri e impostare i parametri principali facendo doppio clic sul componente specifico nel modello di simulazione. Impostare la velocità di rotazione e la pressione di prova, come descritto nel testo.

Impostate i parametri di pre-esecuzione del modello come ora iniziale di zero secondi, ora finale di un secondo e intervallo di stampa di un millisecondo. Pre-eseguire la simulazione e verificare se il sistema raggiungerà lo stato stazionario al termine della simulazione. Se il sistema raggiunge lo stato stazionario, selezionare l'opzione Usa vecchi valori finali nella finestra Esegui parametri.

In caso contrario, reimpostare l'ora finale a due secondi o anche di più, fino a quando il sistema raggiunge lo stato stazionario. Quindi impostare i parametri di esecuzione del modello come ora di inizio di zero secondi, ora finale di 0,2 secondi e intervallo di stampa di 0,002 millisecondi. Per installare le interfacce meccaniche, collegare la faccia terminale del gruppo pompa motore con il blocco valvole di prova e utilizzare almeno quattro viti per garantire una buona prestazione del soffitto.

Fissare il gruppo pompa motore e il blocco valvole di prova sul banco di lavoro del banco di prova. Collegare il gruppo motopompa e il blocco valvole di prova all'utensile dedicato con quattro viti e l'utensile al banco di lavoro con due viti. Installare due gruppi di sensori di pressione e temperatura della porta A e della porta B sul blocco valvole di prova.

Collegare questi sensori direttamente alla porta di perdita per il monitoraggio delle perdite. Per collegare le interfacce idrauliche, collegare inizialmente le due porte dell'olio ad alta pressione della sorgente della pompa con la porta A o B del blocco valvole di prova. Quindi collegare la porta dell'olio pressurizzata con la porta dell'olio di perdita della pompa.

Per l'esaurimento dell'aria del gruppo motopompa, assicurarsi che la valvola di sicurezza del sistema di alimentazione dell'olio sia nello stato di scarico. Far funzionare il motore di alimentazione dell'olio per tre minuti per scaricare l'aria del sistema di prova e riscaldarlo. Per verificare la presenza di perdite nel gruppo pompa motore, chiudere la valvola di sicurezza del sistema di alimentazione dell'olio e cercare perdite nel gruppo pompa motore.

Regolare la pressione di alimentazione dell'olio a due MegaPascal per più di un minuto. Per collegare le interfacce elettriche, collegare innanzitutto l'interfaccia di alimentazione e l'interfaccia del segnale rotativo al driver del gruppo motopompa. Collegare il driver al controller tramite RS-442, lavorando in un modello full duplex, e quindi a un'alimentazione CC a 270 volt.

Per eseguire l'ispezione a vuoto del gruppo motopompa, far funzionare la pompa di alimentazione dell'olio e mantenere le valvole di sicurezza dei sistemi di alimentazione e carico dell'olio nello stato di scarico. Accendere il driver e il controller e verificare se il gruppo motopompa può ricevere normalmente il comando di controllo. Impostare un'istruzione di 2000 giri / min in avanti e quindi invertire il gruppo pompa motore.

Osservare lo stato di funzionamento del gruppo pompa motore e verificare se ci sono perdite nel blocco valvole. Per impostare il sistema di alimentazione dell'olio, far funzionare la pompa di alimentazione dell'olio e commutare le valvole di sicurezza del sistema di alimentazione dell'olio e del sistema di carico allo stato di carico. Per determinare il valore minimo della pressione di alimentazione dell'olio, iniziare regolando la pressione di alimentazione dell'olio su uno o più MegaPascal, che viene deciso dal gruppo pompa motore testato.

Quindi regolare la velocità di rotazione del gruppo pompa motore testato a 9000 giri / min, assicurandosi che il flusso della pompa sia uguale al flusso teorico della pompa. In caso contrario, aumentare la pressione di alimentazione dell'olio per evitare la cavitazione. Ridurre lentamente la pressione di alimentazione dell'olio e registrare la variazione del flusso della pompa.

Tracciare il flusso relativo della pompa rispetto alla pressione di alimentazione dell'olio e trovare il punto di flesso del flusso della pompa indicato come pressione minima di alimentazione dell'olio. Regolare la valvola limitatrice di carico sulla pressione minima di alimentazione dell'olio. Accendere il sistema di controllo della temperatura e regolare la temperatura dell'olio a 30 gradi Celsius.

Inoltre, accendere la termocamera per rilevare la temperatura superficiale del gruppo pompa motore. Inviare le istruzioni di controllo al gruppo motopompa, per farlo funzionare continuamente a una velocità specifica. Regolare gradualmente la valvola limitatrice di carico.

Aumentare la pressione di carico a un valore specifico e mantenere per quattro secondi a ciascuna pressione critica misurata. Quando la pressione raggiunge il valore specifico della velocità, regolare nuovamente la valvola limitatrice di carico su un MegaPascal. Esportare i dati di flusso sperimentali e tracciare la mappa caratteristica del flusso della pompa del gruppo motore.

Calcolare l'efficienza complessiva del gruppo motopompa in diverse condizioni di lavoro e tracciare la mappa dell'efficienza complessiva. Il risultato della simulazione del flusso di scarico ha indicato che il flusso è leggermente diminuito, con un aumento della pressione a velocità costante, mentre è aumentato linearmente con l'aumentare della velocità a pressione costante. Una leggera differenza è stata osservata nei risultati sperimentali e di simulazione per il flusso di scarico.

Quando la velocità è superiore a 5000 giri / min, dove il flusso di uscita diminuisce prima e poi aumenta con l'aumentare della pressione. È stata determinata l'efficienza volumetrica, il che dimostra che l'efficienza della pompa era maggiore a bassa pressione e velocità. A 3000 giri / min, la pressione massima di uscita era di cinque MegaPascal, mentre a 8000 giri / min, era di 23 MegaPascal.

I risultati sperimentali differiscono dalla simulazione, quando il gruppo motopompa lavora ad alta velocità e bassa pressione. Tuttavia, a 10 MegaPascal di pressione, l'efficienza volumetrica diminuisce, con l'aumento della velocità di rotazione. È stato osservato che i risultati della simulazione e sperimentali sono più vicini a velocità più elevate e quasi coincidono con i risultati sperimentali nella gamma di velocità da 3500 a 9000 giri / min.

I risultati sperimentali dell'efficienza complessiva mostrano che in condizioni estreme, come bassa velocità e alta pressione, o alta velocità e bassa pressione, l'efficienza totale è relativamente bassa. È importante assicurarsi che i punti di misurazione della pressione siano vicini alle porte dell'olio. Inoltre, prestare attenzione alla pressione di ingresso per assicurarsi che non esista cavitazione.

Seguendo questa procedura, possiamo anche adottare il metodo di iniezione dei guasti, per studiare le prestazioni e le modalità di guasto del gruppo pompa motore in condizioni di lavoro estreme.