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《針對(duì)液壓活塞發(fā)動(dòng)機(jī)緩沖機(jī)構(gòu)仿真研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、2014年8月機(jī)床與液壓Aug.2014第42卷第15期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1.42NO.15DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.15.042液壓活塞發(fā)動(dòng)機(jī)緩沖機(jī)構(gòu)仿真研究王輝,張超(中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院,天津300300)摘要:簡(jiǎn)要介紹了液壓活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理;為使單活塞式液壓發(fā)動(dòng)機(jī)在下止點(diǎn)能夠平穩(wěn)停止,提出了在壓縮腔未端安裝可控式液壓阻尼器的解決方案。利用MATLAB建立整機(jī)模型,并進(jìn)行了模擬仿真。仿真結(jié)果表明了該方案的可行性,可為液壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研制工作提供指導(dǎo)。關(guān)鍵
2、詞:液壓發(fā)動(dòng)機(jī);仿真;可控式液壓阻尼器中圖分類號(hào):TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001—3881(2014)15—166—4SimulationStudyofBuferingDeviceforHydraulicPistonEngineWANGHUi.ZHANGChao(CollegeofAeronauticalEngineering,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China)Abstract:Theworkingprincipleofhydraulicpistionen
3、ginewasbrieflyintroduced.Tosolvetheproblemofthepistonstoppingsteadilyatthebottomdeadcentre,anewprojectthatfixinghydraulicbufferatthebottomofthecompresscavitywaspresented.TheenginemodelwasestablishedandsimulatedbasedonMATLAB.Thesimulationresultsindicatethattheprojeetisva
4、luableItcallpro—videguidanceforthestudyofthehydraulicengine.Keywords:Hydraulicengine;Simulation;Adjustablehydraulicbuffer單活塞式液壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有許多的優(yōu)越性能,近年噴人燃料并燃燒推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)。膨脹階段:燃料來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛研究。單活塞式液壓發(fā)動(dòng)機(jī)與燃燒后的高溫高壓氣體推動(dòng)活塞20向右運(yùn)動(dòng),活塞傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比取消了曲柄連桿機(jī)構(gòu),使活塞的運(yùn)動(dòng)21將吸入的液壓油加壓并對(duì)外輸出,同時(shí)活塞22將更“自由”;壓縮比可變,
5、能夠最大限度地將燃料內(nèi)液壓油推回到蓄能器,在膨脹沖程末期利用阻尼器的能轉(zhuǎn)化為熱能;能量的輸出方式為液壓能,減少了機(jī)緩沖作用,實(shí)現(xiàn)活塞的停止,完成一個(gè)工作循環(huán)。械振動(dòng);運(yùn)動(dòng)頻率可調(diào),實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的可控。如果運(yùn)動(dòng)的活塞在膨脹沖程末期不能實(shí)現(xiàn)下止點(diǎn)精確快速定位,就會(huì)引起液壓沖擊現(xiàn)象,這不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)下一做功行程的實(shí)現(xiàn),還會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。針對(duì)此問(wèn)題,提出了通過(guò)控制噴油量以及在壓縮腔末端安裝可控式液壓阻尼器的解決方法,利用MATLAB仿真軟件建立整機(jī)模型,最后對(duì)該方1一氣缸2一商壓腔卜泵腔4一壓縮腔5一壓縮蓄能器6~高壓案進(jìn)行
6、了模擬仿真,仿真結(jié)果表明:該方案可為液壓蓄能器7_低壓蓄能器8一阻尼器9、10、11、l7一單向閥l2一排氣門l3一排氣門控制閥l4一進(jìn)氣門l5、16一回位閥18一噴油器發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)與設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。l9~頻率控制閥2O一動(dòng)力活塞2l一泵活塞22一壓縮活塞1液壓活塞發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理圖1液壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)原理圖單活塞式液壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)2發(fā)動(dòng)機(jī)模型建立單,活塞無(wú)側(cè)壓力,流量易于實(shí)現(xiàn)PPM方式控制。發(fā)動(dòng)機(jī)模型的建立主要包括氣缸燃燒壓力模型、液壓發(fā)動(dòng)機(jī)是將傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)與液壓泵集成于一體的一液壓模型、活塞運(yùn)動(dòng)模型、阻尼器模型四部分。種
7、新型特種發(fā)動(dòng)機(jī)。壓縮階段:壓縮蓄能器開(kāi)啟,進(jìn)根據(jù)研究工作的重點(diǎn),在模型建立時(shí)做如下適當(dāng)入壓縮腔的液壓油推動(dòng)活塞22向左運(yùn)動(dòng),使泵腔形的假設(shè)和簡(jiǎn)化:成一定真空度,低壓端的液壓油通過(guò)單向閥l0進(jìn)入(1)同一時(shí)刻氣缸內(nèi)各點(diǎn)處的工質(zhì)壓力、溫度、泵腔完成吸油,同時(shí)活塞21將高壓腔的高壓油輸出燃燒狀況相同。給高壓蓄能器,活塞20運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)附近時(shí)噴油器收稿日期:2013—06—17作者簡(jiǎn)介:王輝(1966一),男,博士,教授,主要研究方向?yàn)榱黧w傳動(dòng)及控制、系統(tǒng)模擬及仿真。E—mail:hwm一23@163.corn。第l5期王輝等:液壓活塞發(fā)動(dòng)機(jī)
8、緩沖機(jī)構(gòu)仿真研究·167·(2)以單韋伯燃燒函數(shù)代替實(shí)際燃燒放熱狀況,mR=p+(6)忽略進(jìn)排氣對(duì)氣缸的影響。(3)假定活塞與缸筒、活塞桿與導(dǎo)套之間泄漏由式(5)和式(6)得:為0。生dt:Rdt+R(7)?!痙t(4)