전기 유체 정역학 액추에이터에서 단일 축 동축 모터 펌프 어셈블리의 모델링 및 실험 분석

모터 펌프 어셈블리는 전기 하이드로스테틱 활성제의 핵심 구성 요소입니다. 이 프로토콜은 모터 펌프 조립의 출력 특성과 넓은 작업 조건에 대한 효율적인 테스트 방법을 제시합니다. 이 프로토콜은 시뮬레이션 및 손상의 축적을 채택하여 모델 펌프 어셈블리의 성능을 신속하게 얻을 수 있습니다.

이 기술은 모델 펌프 어셈블리의 개발에 기여합니다. 실험을 수행 할 때 소음과 기름의 해를 방지하기 위해 자신을 보호하십시오. 적재하기 전에 오일 파이프가 단단히 연결되어 있는지 확인하는 것이 중요합니다.

절차를 시연하는 것은 실험실의 대학원생 인 Yuxuan Ma가 될 것입니다. 시작하려면 매개변수 모드로 들어가 모터 펌프 어셈블리의 주요 매개변수를 설정하고 시뮬레이션 모델에서 특정 구성 요소를 두 번 클릭하여 주요 매개변수를 설정합니다. 텍스트에 설명된 대로 회전 속도와 테스트 압력을 설정합니다.

모델의 사전 실행 매개 변수를 시작 시간 0초, 최종 시간 1초, 인쇄 간격 1밀리초로 설정합니다. 시뮬레이션을 사전 실행하고 시뮬레이션이 끝날 때 시스템이 정상 상태에 도달하는지 확인합니다. 시스템이 안정적인 상태에 도달하면 실행 매개변수 창에서 이전 최종 값 사용 옵션을 선택합니다.

그렇지 않은 경우 시스템이 정상 상태에 도달할 때까지 최종 시간을 2초 이상으로 재설정합니다. 그런 다음 모델의 실행 매개 변수를 시작 시간 0초, 최종 시간 0.2초 및 인쇄 간격 0.002밀리초로 설정합니다. 기계적 인터페이스를 설치하려면 모터 펌프 어셈블리의 끝면을 테스트 밸브 블록과 연결하고 최소 4개의 나사를 사용하여 우수한 천장 성능을 보장합니다.

모터 펌프 어셈블리와 테스트 밸브 블록을 테스트 벤치의 작업대에 고정합니다. 모터 펌프 어셈블리와 테스트 밸브 블록을 4개의 나사로 전용 툴링에 연결하고 2개의 나사로 툴링을 작업대에 연결합니다. 테스트 밸브 블록에 포트 A와 포트 B의 두 그룹의 압력 및 온도 센서를 설치합니다.

누출 모니터링을 위해 이러한 센서를 누출 포트에 직접 연결하십시오. 유압 인터페이스를 연결하려면 먼저 펌프 소스의 두 개의 고압 오일 포트를 테스트 밸브 블록의 포트 A 또는 B와 연결하십시오. 그런 다음 가압 오일 포트를 펌프의 누출 오일 포트와 연결합니다.

모터 펌프 어셈블리의 공기 배출을 위해 오일 공급 시스템의 릴리프 밸브가 언 로딩 상태인지 확인하십시오. 오일 공급 모터를 3 분 동안 작동시켜 테스트 시스템의 공기를 배출하고 따뜻하게합니다. 모터 펌프 어셈블리의 누출을 확인하려면 오일 공급 시스템의 릴리프 밸브를 차단하고 모터 펌프 어셈블리에서 누출이 있는지 확인하십시오.

오일 공급 압력을 2메가파스칼로 1분 이상 조정합니다. 전기 인터페이스를 연결하려면 먼저 전원 공급 장치 인터페이스와 회전 신호 인터페이스를 모터 펌프 어셈블리 드라이버에 연결합니다. 전이중 모델에서 작동하는 RS-442를 통해 드라이버를 컨트롤러에 연결 한 다음 270V DC 전원에 연결합니다.

모터 펌프 어셈블리의 무부하 검사를 수행하려면 오일 공급 펌프를 실행하고 오일 공급 및 적재 시스템의 릴리프 밸브를 언 로딩 상태로 유지하십시오. 드라이버와 컨트롤러의 전원을 켜고 모터 펌프 어셈블리가 제어 명령을 정상적으로 수신할 수 있는지 확인하십시오. 2000rpm의 명령을 모터 펌프 어셈블리로 정방향으로 설정한 다음 역방향으로 설정합니다.

모터 펌프 어셈블리의 작동 상태를 관찰하고 밸브 블록에 누출이 있는지 확인하십시오. 오일 공급 시스템을 설정하려면 오일 공급 펌프를 실행하고 오일 공급 시스템 및 로딩 시스템의 릴리프 밸브를 로딩 상태로 전환하십시오. 최소 오일 공급 압력 값을 결정하려면 먼저 오일 공급 압력을 테스트된 모터 펌프 어셈블리에 의해 결정되는 1메가파스칼 이상으로 조정하십시오.

그런 다음 테스트된 모터 펌프 어셈블리의 회전 속도를 9000rpm으로 조정하여 펌프 흐름이 이론적인 펌프 흐름과 같은지 확인합니다. 그렇지 않으면 캐비테이션을 피하기 위해 오일 공급 압력을 높이십시오. 오일 공급 압력을 천천히 줄이고 펌프 흐름의 변화를 기록하십시오.

상대 펌프 흐름 대 오일 공급 압력을 플로팅하고 최소 오일 공급 압력으로 표시된 펌프 흐름의 변곡점을 찾습니다. 부하 릴리프 밸브를 최소 오일 공급 압력으로 조정하십시오. 온도 제어 시스템을 켜고 오일 온도를 섭씨 30도로 조정하십시오.

또한 열화상 카메라를 켜서 모터 펌프 어셈블리의 표면 온도를 감지합니다. 모터 펌프 어셈블리에 제어 지침을 보내 특정 속도로 계속 작동하도록 합니다. 로드 릴리프 밸브를 점차적으로 조정하십시오.

부하 압력을 특정 값으로 높이고 측정된 각 임계 압력에서 4초 동안 유지합니다. 압력이 속도의 특정 값에 도달하면 부하 릴리프 밸브를 다시 1메가파스칼로 조정합니다. 실험 흐름 데이터를 내보내고 모터 펌프 어셈블리의 펌프 흐름 특성 맵을 플로팅합니다.

다양한 작업 조건에서 모터 펌프 어셈블리의 전체 효율을 계산하고 전체 효율 맵을 플로팅합니다. 배출 흐름의 시뮬레이션 결과는 일정한 속도에서 압력이 증가함에 따라 흐름이 약간 감소한 반면 일정한 압력에서 속도가 증가함에 따라 선형적으로 증가함을 나타냅니다. 방전 흐름에 대한 실험 및 시뮬레이션 결과에서 약간의 차이가 관찰되었습니다.

속도가 5000rpm보다 높으면 출력 흐름이 먼저 감소한 다음 압력이 상승함에 따라 증가합니다. 체적 효율이 결정되었으며, 이는 펌프 효율이 저압 및 속도에서 더 높다는 것을 보여줍니다. 3000rpm에서 최대 출력 압력은 5메가파스칼이었고 8000rpm에서는 23메가파스칼이었습니다.

실험 결과는 모터 펌프 어셈블리가 고속 및 저압에서 작동하는 시뮬레이션과 다릅니다. 그러나 10 메가파스칼 압력에서는 회전 속도가 증가함에 따라 체적 효율이 감소합니다. 시뮬레이션 및 실험 결과는 고속에서 더 가깝고 3500에서 9000 rpm의 속도 범위에서 실험 결과와 거의 일치하는 것으로 관찰되었습니다.

전체 효율의 실험 결과는 저속 및 고압 또는 고속 및 저압과 같은 극한 조건에서 총 효율이 상대적으로 낮다는 것을 보여줍니다. 압력 측정 지점이 오일 포트에 가까이 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 또한 캐비테이션이 없는지 확인하기 위해 입구 압력에주의하십시오.

이 절차에 따라 극한의 작업 조건에서 모터 펌프 어셈블리의 성능 및 고장 모드를 연구하기 위해 오류 주입 방법을 채택할 수도 있습니다.