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π桥电液比例溢流阀特性研究

作　者: 谌铎文
导　师: 胡燕平
学　校: 湖南科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: π桥电液比例溢流阀稳态特性动态特性仿真研究试验研究
分类号: TH137
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文采用π桥液阻网络代替B型半桥液阻网络作为电液比例溢流阀的先导控制回路,设计了一种新型的电液比例溢流阀,即π桥电液比例溢流阀。论文主要进行了π桥电液比例溢流阀的结构设计、参数计算、稳动态特性仿真和试验研究。(1)分析了G型π桥液阻网络特性,并基于该网络设计了一种新型π桥电液比例溢流阀,进行了π桥电液比例溢流阀先导阀、主阀结构设计和先导阀芯、先导阀套、主阀弹簧、先导阀活塞等主要零部件设计计算与分析。(2)分析研究了π桥电液比例溢流阀的负载特性。通过对π桥电液比例溢流阀和普通电液比例溢流阀数学模型的线性化处理,得到了它们的调压偏差数学计算式,并计算得出π桥电液比例溢流阀调压偏差为相应普通电液比例溢流阀的5.52%;仿真研究了普通电液比例溢流阀和π桥电液比例溢流阀的负载特性,得到了π桥电液比例溢流阀的负载特性特点。(3)仿真研究了π桥电液比例溢流阀动态特性。建立了π桥电液比例溢流阀动态数学模型(由七个分模型组成,每个模型反映阀的一个动态参量)。以扰动阶跃信号为输入,以输出压力(阀的调定压力)为响应,建立了π桥电液比例溢流阀的传递函数框图和MATLAB/simulink仿真模型。得到了π桥电液比例溢流阀具有良好的动态特性,并揭示了先导阀部分具有传力弹簧结构形式的阀的动态特性优于没有传力弹簧结构形式的阀的动态特性。(4)试验研究了π桥电液比例溢流阀的动静态特性。通过改造模块式液压阀试验台,对该阀的压力控制特性和负载特性进行了测试;并分别对输入阶跃电信号和负载流量阶跃信号响应进行了动态特性测试。最后通过对比分析试验结果与仿真结果,得出文中对π桥电液比例溢流阀的建模方法和模型是准确、可靠的,是可以用于同类型课题研究的。并得出π桥电液比例溢流阀是一种综合性能优越的新型电液比例溢流阀。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-20
  1.1 电液比例阀概述  9-12
  1.2 电液比例溢流阀的研究现状  12-17
  1.3 课题研究的意义与目的  17-18
  1.4 主要研究内容  18-20
第二章 π桥电液比例溢流阀主要结构参数设计  20-37
  2.1 π桥电液比例溢流阀工作原理  20-25
    2.1.1 G型π桥液阻网络结  20-21
    2.1.2 π桥电液比例溢流阀工作原理  21-22
    2.1.3 π桥电液比例溢流阀结构设计  22-25
  2.2 π桥电液比例溢流阀主要结构参数设计  25-31
    2.2.1 先导阀级设计  25-28
    2.2.2 主阀级设计  28-30
    2.2.3 主阀弹簧设计  30-31
  2.3 比例电磁铁与电液比例控制器选择  31-36
    2.3.1 比例电磁铁分类  32-34
    2.3.2 G45-4-A性能介绍  34-35
    2.3.3 电液比例控制器选择  35-36
  2.4 本章小结  36-37
第三章 π桥电液比例溢流阀稳态特性研究  37-59
  3.1 稳态性能指标  37-38
  3.2 π桥电液比例溢流阀稳态特性计算  38-53
    3.2.1 普通电液比例溢流阀负载特性计算  38-45
    3.2.2 π桥电液比例溢流阀负载特性计算  45-53
  3.3 π桥电液比例溢流阀负载特性仿真  53-57
  3.4 π桥电液比例溢流阀压力控制特性仿真  57-58
  3.5 本章小结  58-59
第四章 π桥电液比例溢流阀动态特性研究  59-78
  4.1 单位阶跃响应特性  59-60
  4.2 仿真软件MATLAB/Simulink概述  60
  4.3 π桥电液比例溢流阀动态仿真  60-76
    4.3.1 建立π桥电液比例溢流阀数学模型  60-65
    4.3.2 建立传递函数框图  65-67
    4.3.3 建立 MATLAB/Simulink仿真模型  67-75
    4.3.4 先导阀芯与推杆通过传力弹簧连接形式的动态特性仿真  75-76
  4.4 本章小结  76-78
第五章 π桥电液比例溢流阀试验  78-92
  5.1 液压测试系统  78-81
    5.1.1 液压系统部分  78-80
    5.1.2 计算机辅助测试系统部分  80-81
  5.2 试验结果及分析  81-91
    5.2.1 稳态特性试验结果分析  81-87
    5.2.2 动态特性试验结果分析  87-91
  5.3 本章小结  91-92
第六章总结与展望  92-95
  6.1 全文总结  92-93
  6.2 前景展望  93-95
参考文献  95-101
攻读硕士学位期间的研究成果  101-102
致谢  102-103
附录主要符号及意义  103

π桥电液比例溢流阀特性研究

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