Моделирование и экспериментальный анализ одновального коаксиального моторно-насосного агрегата в электрогидростатических приводах

Узлы мотонасосов являются ключевыми компонентами электрогидростатических активаторов. Данный протокол представляет собой эффективный метод испытаний на выходные характеристики сборки моторного насоса и широкие условия работы. Этот протокол принимает накопление моделирования и повреждения, так что производительность сборки насоса модели может быть быстро получена.

Данная технология способствует разработке модели насоса в сборе. При проведении эксперимента обезопасьте себя, чтобы предотвратить вред шума и масла. Важно убедиться, что масляные трубы плотно соединены перед загрузкой.

Продемонстрировать процедуру будет Юйсюань Ма, аспирант из лаборатории. Для начала задайте основные параметры узла насоса двигателя, войдя в режим параметров, и задайте основные параметры, дважды щелкнув по конкретному компоненту в имитационной модели. Установите скорость вращения и испытательное давление, как описано в тексте.

Задайте параметры предварительного запуска модели как время начала нулевой секунды, конечное время одной секунды и интервал печати в одну миллисекунду. Предварительно запустите моделирование и проверьте, достигнет ли система устойчивого состояния в конце моделирования. Если система достигает устойчивого состояния, установите флажок Использовать старые конечные значения в окне Параметры выполнения.

Если нет, сбросьте последнее время до двух секунд или даже дольше, пока система не достигнет устойчивого состояния. Затем задайте параметры запуска модели как время начала нулевой секунды, конечное время 0,2 секунды и интервал печати 0,002 миллисекунды. Для установки механических интерфейсов соедините торцевую поверхность насоса двигателя с блоком испытательного клапана и используйте не менее четырех винтов для обеспечения хорошей производительности потолка.

Закрепите двигательный насос в сборе и блок испытательного клапана на верстаке испытательного стенда. Соедините узел насоса двигателя и блок испытательного клапана с помощью специальной оснастки четырьмя винтами, а инструмент к верстаку двумя винтами. Установите две группы датчиков давления и температуры порта A и порта B на блок испытательного клапана.

Подключите эти датчики непосредственно к порту утечки для мониторинга утечки. Чтобы соединить гидравлические интерфейсы, первоначально соедините два масляных отверстия высокого давления источника насоса с портом A или B испытательного клапанного блока. Затем соедините масляный порт под давлением с отверстием утечки масла насоса.

Для отвода воздуха в блоке насоса двигателя убедитесь, что предохранительный клапан системы подачи масла находится в состоянии разгрузки. Запустите двигатель подачи масла в течение трех минут, чтобы выдохнуть воздух из испытательной системы и нагреть его. Чтобы проверить наличие утечек в моторном насосе в сборе, отключите предохранительный клапан системы подачи масла и отредите утечку в блоке моторного насоса.

Отрегулируйте давление подачи масла до двух MegaPascal в течение более одной минуты. Чтобы подключить электрические интерфейсы, сначала подключите интерфейс источника питания и интерфейс поворотного сигнала к драйверу насоса двигателя. Подключите драйвер к контроллеру через RS-442, работающий в полнодуплексной модели, а затем к 270-вольтовому питанию постоянного тока.

Чтобы выполнить проверку на отсутствие нагрузки в блоке насоса двигателя, запустите насос подачи масла и поддерживайте предохранительные клапаны систем подачи и загрузки масла в разгрузочном состоянии. Включите драйвер и контроллер и проверьте, может ли насос двигателя нормально принимать команду управления. Установите инструкцию 2000 об/мин вперед, а затем задним ходом к моторному насосу в сборе.

Понаблюдайте за рабочим состоянием моторного насоса в сборе и проверьте, нет ли утечки на блоке клапанов. Для настройки системы подачи масла запустите насос подачи масла и переключите предохранительные клапаны системы подачи масла и системы загрузки в состояние загрузки. Чтобы определить минимальное значение давления подачи масла, начните с регулировки давления подачи масла до одного MegaPascal или более, что определяется тестируемым насосом двигателя в сборе.

Затем отрегулируйте скорость вращения тестируемого насоса двигателя в сборе до 9000 об/мин, убедившись, что поток насоса равен теоретическому потоку насоса. В противном случае увеличьте давление подачи масла, чтобы избежать кавитации. Медленно снижайте давление подачи масла и регистрируйте изменение расхода насоса.

Постройте график относительного расхода насоса по отношению к давлению подачи масла и найдите точку перегиба потока насоса, обозначенную как минимальное давление подачи масла. Отрегулируйте предохранительный клапан до минимального давления подачи масла. Включите систему контроля температуры и отрегулируйте температуру масла до 30 градусов цельсия.

Кроме того, включите тепловизор, чтобы определить температуру поверхности двигателя насоса в сборе. Отправьте инструкции по управлению в узел насоса двигателя, чтобы он работал непрерывно на определенной скорости. Отрегулируйте предохранительный клапан постепенно.

Увеличьте давление нагрузки до определенного значения и удерживайте в течение четырех секунд при каждом критическом измеренном давлении. После того, как давление достигнет определенного значения скорости, отрегулируйте предохранительный клапан обратно до одного MegaPascal. Экспортируйте экспериментальные данные о потоке и постройте карту характеристик потока насоса в сборе насоса двигателя.

Рассчитайте общую эффективность сборки мотокоса в различных условиях работы и постройте общую карту эффективности. Результат моделирования потока нагнетания показал, что поток несколько уменьшился, с увеличением давления с постоянной скоростью, в то время как он увеличивался линейно с увеличением скорости при постоянном давлении. Небольшая разница наблюдалась в экспериментальных и имитационных результатах для потока разряда.

Когда скорость выше 5000 об/мин, где выходной поток сначала уменьшается, а затем увеличивается с ростом давления. Определен объемный КПД, который показывает, что КПД насоса был выше при низком давлении и скорости. При 3000 об/мин максимальное выходное давление составляло пять MegaPascal, в то время как при 8000 об/мин оно составляло 23 MegaPascal.

Экспериментальные результаты отличаются от моделирования, когда двигатель насоса в сборе работает на высокой скорости и низком давлении. Однако при давлении 10 МегаПаскаля объемная эффективность снижается, с увеличением скорости вращения. Было отмечено, что результаты моделирования и экспериментов ближе на более высокой скорости и почти совпадают с экспериментальными результатами в диапазоне скоростей от 3500 до 9000 об/мин.

Экспериментальные результаты общей эффективности показывают, что в экстремальных условиях, таких как низкая скорость и высокое давление, или высокая скорость и низкое давление, общая эффективность относительно низкая. Важно убедиться, что точки измерения давления находятся близко к масляным портам. Кроме того, обратите внимание на давление на входе, чтобы гарантировать, что не существует кавитации.

Следуя этой процедуре, мы также можем принять метод впрыска неисправности, чтобы изучить производительность и режим отказа моторного насоса в сборе в экстремальных условиях работы.