Modellering en experimentele analyse van de coaxiale motor-pompassemblage met één as in elektrohydrostatische actuatoren

Motorpompassemblages zijn belangrijke componenten van de elektrohydrostatische activatoren. Dit protocol presenteert een efficiënte testmethode op de uitgangskarakteristieken van de motorpompassemblage en de brede werkomstandigheden. Dit protocol neemt accumulatie van simulatie en aantasting aan, zodat de prestaties van de modelpompassemblage snel kunnen worden verkregen.

Deze technologie draagt bij aan de ontwikkeling van het model pompassemblage. Bescherm uzelf bij het uitvoeren van het experiment om de schade van lawaai en olie te voorkomen. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de olieleidingen goed zijn aangesloten voordat ze worden geladen.

De procedure wordt gedemonstreerd door Yuxuan Ma, een postdoctorale student van het laboratorium. Om te beginnen, stelt u de belangrijkste parameters van de motorpompassemblage in door de parametermodus in te gaan en stelt u de belangrijkste parameters in door te dubbelklikken op de specifieke component in het simulatiemodel. Stel de rotatiesnelheid en testdruk in, zoals beschreven in de tekst.

Stel de pre-run parameters van het model in als de starttijd van nul seconde, de eindtijd van één seconde en het afdrukinterval van één milliseconde. Voer de simulatie vooraf uit en controleer of het systeem aan het einde van de simulatie de steady state zal bereiken. Als het systeem de steady state bereikt, vinkt u de optie Oude definitieve waarden gebruiken aan in het venster Parameters uitvoeren.

Zo niet, reset dan de laatste tijd naar twee seconden of zelfs langer, totdat het systeem de steady state bereikt. Stel vervolgens de uitvoeringsparameters van het model in als de starttijd van nul seconden, de eindtijd van 0,2 seconden en het afdrukinterval van 0,002 milliseconden. Om de mechanische interfaces te installeren, verbindt u het eindvlak van de motorpompassemblage met het testklepblok en gebruikt u ten minste vier schroeven om een goede plafondprestatie te garanderen.

Bevestig de motorpompassemblage en het testklepblok op de werkbank van de testbank. Sluit de motorpompassemblage en het testklepblok aan op het speciale gereedschap met vier schroeven en het gereedschap met twee schroeven op de werkbank. Installeer twee groepen druk- en temperatuursensoren van poort A en poort B op het testklepblok.

Sluit deze sensoren rechtstreeks aan op de lekpoort voor lekkagebewaking. Om de hydraulische interfaces aan te sluiten, verbindt u in eerste instantie de twee hogedrukoliepoorten van de pompbron met poort A of B van het testklepblok. Sluit vervolgens de oliepoort onder druk aan op de lekoliepoort van de pomp.

Voor luchtuitlaat van de motorpompassemblage, moet u ervoor zorgen dat de overdrukklep van het olietoevoersysteem zich in de lostoestand bevindt. Laat de olietoevoermotor drie minuten draaien om de lucht van het testsysteem af te voeren en op te warmen. Om te controleren op lekken in de motorpompassemblage, sluit u de overdrukklep van het olietoevoersysteem af en zoekt u naar lekkage in de motorpompassemblage.

Stel de olietoevoerdruk gedurende meer dan een minuut in op twee MegaPascal. Om de elektrische interfaces aan te sluiten, sluit u eerst de voedingsinterface en de roterende signaalinterface aan op de motorpompassemblagedriver. Sluit de driver aan op de controller via RS-442, werkend in een full duplex model, en vervolgens op een 270-volt DC-voeding.

Om de onbelaste inspectie van de motorpompassemblage uit te voeren, laat u de olietoevoerpomp draaien en houdt u de overdrukkleppen van de olietoevoer- en laadsystemen in de lostoestand. Schakel de bestuurder en controller in en controleer of de motorpompassemblage het besturingscommando normaal kan ontvangen. Stel een instructie in van 2000 rpm vooruit en vervolgens achteruit naar de motorpompassemblage.

Observeer de werktoestand van de motorpompassemblage en controleer of er lekkage is bij het klepblok. Om het olietoevoersysteem in te stellen, voert u de olietoevoerpomp uit en schakelt u de overdrukkleppen van het olietoevoersysteem en het laadsysteem naar de laadtoestand. Om de minimale olietoevoerdrukwaarde te bepalen, begint u met het aanpassen van de olietoevoerdruk op één MegaPascal of meer, wat wordt bepaald door de geteste motorpompassemblage.

Pas vervolgens het toerental van de geteste motorpompassemblage aan op 9000 tpm en zorg ervoor dat de pompstroom gelijk is aan de theoretische pompstroom. Verhoog anders de druk van de olietoevoer om cavitatie te voorkomen. Verlaag langzaam de olietoevoerdruk en noteer de verandering van de pompstroom.

Zet de relatieve pompstroom versus de olietoevoerdruk uit en zoek het buigpunt van de pompstroom aangeduid als de minimale olietoevoerdruk. Stel de overdrukklep in op de minimale olietoevoerdruk. Schakel het temperatuurregelsysteem in en stel de olietemperatuur in op 30 graden Celsius.

Schakel ook de warmtebeeldcamera in om de oppervlaktetemperatuur van de motorpompassemblage te detecteren. Stuur de bedieningsinstructies naar de motorpompassemblage om deze continu op een bepaalde snelheid te laten werken. Pas de overdrukklep geleidelijk aan.

Verhoog de belastingsdruk tot een specifieke waarde en houd deze vier seconden vast bij elke kritische gemeten druk. Nadat de druk de specifieke waarde van de snelheid heeft bereikt, stelt u de overdrukklep weer in op één MegaPascal. Exporteer de experimentele debietgegevens en plot de karakteristieke kaart van de pompstroom van de motorpompassemblage.

Bereken de algehele efficiëntie van de motorpompassemblage in verschillende werkomstandigheden en plot de algehele efficiëntiekaart. Het simulatieresultaat van de afvoerstroom gaf aan dat de stroom iets afnam, met een toename van de druk bij een constante snelheid, terwijl deze lineair toenam met toenemende snelheid bij constante druk. Een klein verschil werd waargenomen in experimentele en simulatieresultaten voor de afvoerstroom.

Wanneer het toerental hoger is dan 5000 tpm, waarbij de uitgangsstroom eerst afneemt en vervolgens toeneemt met de oplopende druk. Het volumetrische rendement werd bepaald, waaruit blijkt dat het pomprendement hoger was bij lage druk en snelheid. Bij 3000 tpm was de maximale uitgangsdruk vijf MegaPascal, terwijl het bij 8000 tpm 23 MegaPascal was.

De experimentele resultaten verschillen van de simulatie, wanneer de motorpompassemblage op hoge snelheid en lage druk werkt. Bij 10 MegaPascal druk neemt de volumetrische efficiëntie echter af, met de toename van de rotatiesnelheid. Er werd waargenomen dat de simulatie- en experimentele resultaten dichter bij hogere snelheid liggen en bijna samenvallen met de experimentele resultaten in het snelheidsbereik van 3500 tot 9000 tpm.

Experimentele resultaten van de totale efficiëntie tonen aan dat onder extreme omstandigheden, zoals lage snelheid en hoge druk, of hoge snelheid en lage druk, de totale efficiëntie relatief laag is. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de drukmeetpunten zich dicht bij de oliehavens bevinden. Let bovendien op de inlaatdruk om ervoor te zorgen dat er geen cavitatie bestaat.

Na deze procedure kunnen we ook de foutinjectiemethode gebruiken om de prestaties en uitvalmodus van motorpompassemblage onder extreme werkomstandigheden te bestuderen.