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《淺析fluent的液壓滑閥閥芯卡緊力研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、·l14·機床與液壓第39卷2歪斜時的閥芯卡緊力分析在閥芯與閥套同心且沒有發(fā)生歪斜的情況下，小管是否在閥芯上開均壓槽，理論上都不會產(chǎn)生緊力，所以文中只研究正圓柱閥芯歪斜的情況下，不7=777777形狀、數(shù)量的均壓槽對卡緊力的影響。(a)閥芯與閥套同心(b)閥芯歪斜2．1無均壓槽時卡緊力分析圖3閥芯的同心與歪斜(O／=0．03。)由圖6、7可知，閥芯歪斜時壁面上的壓力沿1．2網(wǎng)格劃分向分布不均：上對稱面人口處縫隙較大，壓力下降較由于對稱性，在劃分網(wǎng)格時只需對半個模型進行慢，出口處縫隙較小，壓力下降較快，壓力曲線呈凸劃分?？紤]到閥芯與閥套的間隙(油
2、膜厚度)與均壓型；下對稱面入口處縫隙較小，壓力下降較快，出口槽尺寸差異巨大，因而采用分塊網(wǎng)格劃分的方式。處縫隙較大，壓力下降較慢，壓力曲線呈凹型；上、油膜厚度尺寸較小(0．015mm)，但卻是分析的下兩對稱面的壁面壓力沿向的變化規(guī)律正好相反，重點，因此在油膜厚度方向上分4段，向尺寸相對所以上下兩對稱面的曲線關于兩端點連線(圖7(b)較大，分成100等份，在這個面上生成面網(wǎng)，在半段中的直線)對稱；由凸凹兩條曲線所組成的封閉紡圓弧方向上分成200等份。薄壁縫隙的總網(wǎng)格為8萬錘形區(qū)域就是上、下兩對稱面不平衡徑向力的表現(xiàn)。個六面體網(wǎng)格(4x100x20
3、0=80000)。區(qū)域面積的大小反映了閥芯徑向不平衡力的大小無對均壓槽進行網(wǎng)格劃分時，需要將均壓槽從模型均壓槽閥芯發(fā)生歪斜時的卡緊力為F=12．48l7N。中分離出來。用和劃薄壁相同的方法來劃分均壓槽的體網(wǎng)格，只是在網(wǎng)格密度上要小一些，如圖4所示。圖4模型上對稱面的網(wǎng)格劃分圖1．3邊界條件設置及假設由于流體在閥芯與閥套的縫隙間流動，其接觸邊界均設為靜止壁面，即選擇Wall，人口的邊界條件圖6無均壓槽閥芯歪斜時壁面壓力分布云采用Pressure．inlet=10MPa，出口的邊界條件采用Pressure—outlet=2MPa，壓差為8MPa，設
4、置流體密度P=870kg／m；動力黏度為／x=0．0225Pa·S；傳導系～?數(shù)k=0．02638w／(m·K)；比熱為C=1006J／(kg·K)，如圖5所示。一(a)上、下對稱面的壓力云分布圖壓力入口塞．R圖5一條矩形槽時半個模型的網(wǎng)格劃分出柏箍為了便于仿真，作者還做了一些假設：假設閥芯與閥套都是完全精確的圓柱體，而且徑向間隙中不存在任何雜質，徑向間隙處處相等；忽略流體重力與閥位置／mm腔內部立體傳熱的影響；流體為不可壓縮的牛頓流體(b)上、下對稱面的二維壓力曲線且其流動為單相層流。圖7無均壓槽時上、下塒稱面的壓力分布第l5期陳奎生等：基于
5、Fluent的液壓滑閥閥芯卡緊力研究·115·■-■■●■■■■_●2．2閥芯開均壓槽時卡緊力分析由圖8可知開3條矩形槽的二維壓力曲線整體呈凸狀，有徑向不平衡力的區(qū)域被分成了4個區(qū)域，相l(xiāng)98765432應的紡錘形區(qū)域的面積也因為對角線的變短而縮小了∞∞∞∞∞仰∞仰面積，由此可知開3條矩形均壓槽比不開均壓槽時卡一_?_]
6、r—r緊力小?！?r?一■?—一一■00■■．(a)上、下對稱面的壓力云分布圖一I?■蔭J，L=zRfa)上、下對稱面的壓力云分布圖幽拍艋t■●●●●_●●7r●誓●t●5●‘●●●■●3■l■2●矗葉：∞∞∞∞∞∞∞惦∞∞∞
7、∞∞錐∞∞∞∞"∞∞O123456位置／mm(b)上、下對V稱面的二維壓力▲曲線，{趣∞仰仰∞∞∞∞∞町加∞∞∞∞∞∞圖95條矩形槽時上、下對稱面的壓力分布位置／ram(b)上、下對稱面的二維壓力曲線V～?一r圖83條矩形槽時上、下對稱面的壓力分布由圖8(b)中從入口到出口的4段紡錘形的變化斜率可知，從人口到出口隨著壓力的減小，每段產(chǎn)生的卡緊力逐漸增大。開三條矩形槽時為F=0．7218一▲一▲一N，開3條矩形均壓槽后，卡緊力減A,N了沒開槽時的5．6％。上、下對稱面的壓力云分布圖由圖9可知，開5條矩形槽的二維壓力曲線比較凸，而且從入口到出口隨著
8、壓力的減小每段的徑向力逐漸增大。開5條均壓槽的時候把卡緊力分成了6目窆段，相應的紡錘形區(qū)域的面積變得更小，因而，開5R條均壓槽比開3條均壓槽時的卡緊力更小。由計算結怕果可知開5條矩形槽的卡緊力為：F=0．3401N，開檻5條均壓槽以后，卡緊力減小到了沒有開槽時的3％。由圖10可知開5條三角形槽的二維壓力曲線相U12j45b位置／ram對比較平直。有徑向不平衡力的區(qū)域被分成了6個區(qū)(b)上、下對稱面的二維壓力曲線域，由圖l0(b)可知，各段紡錘形幾乎大小相同，變圖1O5條三角形槽時上、下對稱面的壓力分布化斜率也幾乎差不多，也就是說開5條三角形槽時
9、從入口到出口隨著壓力逐步減小，每段產(chǎn)生的卡緊力幾2．3矩形槽和三角形槽對卡緊力的影響乎不變，相應的紡錘形區(qū)域的面積較開五條矩形槽時以開5條均壓槽的情況
