$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Yüksek güç yoğunluğuna sahip tipik olarak entegre bir aktüatör olarak bilinen EHA, havacılık, havacılık, inşaat makineleri ve robotik 1,2 gibi alanlarda geniş beklentilere sahiptir. EHA esas olarak bir servo motor, pompa, silindir, basınçlı rezervuar, valf bloğu, mod kontrol valfleri, modül kontrol valfleri ve sensörlerden oluşur ve yüksek oranda entegre, pompa kontrollü, kapalı bir hidrolik sistem oluşturur. Şematik diyagram ve fiziksel model Şekil 1 3,4,5,6,7'de gösterilmiştir. Motor-pompa tertibatı, çekirdek güç ve kontrol bileşenidir ve EHA7'nin statik ve dinamik performansını belirler.
Geleneksel motor-pompa tertibatı, şaftları bir şaft bağlantısı8 ile bağlanan ayrı bir motor ve pompadan oluşur. Bu yapının EHA'nın performansı ve ömrü üzerinde önemli olumsuz etkileri vardır. İlk olarak, hem motor hem de pompa, özellikle yüksek hızda5 montaj doğruluğu nedeniyle nispeten büyük bir titreşim taşıyacaktır. Titreşim sadece pompanın çıkış özelliklerini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda pompadaki sürtünme arayüzlerinin aşınmasını hızlandırır ve motor-pompa tertibatının arızalanmasına neden olur9. İkincisi, sızdırmazlıklar pompanın mil uçlarına yerleştirilmelidir, bu da sızıntıyı temel olarak önleyemez. Bu arada, motor-pompa tertibatının mekanik verimliliği, sürtünme direncinin artmasıyla azalır10. Üçüncüsü, motor pompası tertibatının sık sık tersine çevrilmesi, kaplinin aşınmasını hızlandıracak ve yorulma kırılması olasılığını artırarak EHA 11,12'nin sistem güvenilirliğini azaltacaktır.
Böylece, bu eksiklikleri önlemek için ortak bir mahfaza içinde tek şaftlı bir koaksiyel motor-pompa tertibatı geliştirilmiştir. Yapı Şekil 2'de gösterilmiştir. Bu bileşende, motor ve pompanın dinamik performansını ve yağlama durumunu aynı anda artırabilen bağlantısız bir tasarım benimsenmiştir. Bu tek şaftlı koaksiyel tasarım, iki rotorun hizalanmasını sağlar ve yüksek hız koşullarında dinamik dengeyi geliştirir. Dahası, paylaşımlı muhafaza, şaft ucu sızıntısını temel olarak ortadan kaldırır.
EHA motor-pompa tertibatının çıkış özelliklerinin test edilmesi, EHA performansının optimizasyonu ve iyileştirilmesi için büyük önem taşımaktadır. Bununla birlikte, özellikle EHA'lar için motor-pompa tertibatının performans testi konusunda nispeten az sayıda çalışma vardır. Bu nedenle, simülasyon ve deneyleri birleştirmek için bir test yöntemi gerçekleştirdik. Bu yöntem, özellikle EHA pompaları olmak üzere çok çeşitli çalışma koşullarına sahip motor-pompa montajlarını test etmek için uygundur.
İki ana zorluk vardır: Birincisi, motor pompasının çıkış akış özelliklerini analiz etmek ve motor-pompa tertibatının optimum tasarımı için yardım sağlamak için doğru bir simülasyon modeli oluşturmaktır. Hiyerarşik modelleme ile motor-pompa tertibatının simülasyon modelini oluşturduk ve farklı parametreleri değiştirerek çıkış akışının simülasyon analizini gerçekleştirdik. İkincisi, onu sıradan pompalardan ayıran en önemli husus olan yüksek hızın neden olduğu test elemanının kavitasyonudur. Bu nedenle, testi çeşitli çalışma koşulları altında gerçekleştirmek için test sistemini tasarlarken yağ besleme sisteminin tasarımına daha fazla odaklandık.
Bu protokolde, başlangıçta pompa akış karakteristiklerini simüle etmek ve pompa akış karakteristiklerinin EHA gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığına karar vermek için tek boyutlu bir simülasyon modeli oluşturulmuştur. Daha sonra, akış özellikleri ve genel verimlilik, simülasyon tarafından doğru bir şekilde simüle edilemeyen genel verimlilik haritası elde edilen özel bir test tezgahında deneysel olarak test edildi. Son olarak, simülasyon sonuçlarının doğruluğunu doğrulamak için pompa akış özellikleri deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu arada, tek şaftlı koaksiyel motor-pompa tertibatının performansını değerlendirmek için genel verimlilik haritası elde edildi.