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《平衡式氣動(dòng)減壓閥動(dòng)態(tài)特性仿真》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2012年5月機(jī)床與液壓May2012第40卷第9期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVol.40No.9DOI:10．3969/j.issn.1001－3881.2012.09.041平衡式氣動(dòng)減壓閥動(dòng)態(tài)特性仿真張遠(yuǎn)深，張春，肖璐，劉斌斌，沈歡，王書武(蘭州理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，甘肅蘭州730050)摘要:介紹平衡式氣動(dòng)減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理，分析氣體流動(dòng)作用力對(duì)減壓閥動(dòng)態(tài)特性的影響，建立平衡式氣動(dòng)減壓閥的動(dòng)態(tài)特性數(shù)學(xué)模型，利用Matlab/Simulink建立仿真模型，并對(duì)其進(jìn)行仿真
2、計(jì)算和分析。仿真結(jié)果表明:氣體流動(dòng)作用力對(duì)平衡式氣動(dòng)減壓閥的動(dòng)態(tài)性能影響不大，且該類減壓閥壓力特性好、穩(wěn)壓精度高。關(guān)鍵詞:氣動(dòng)減壓閥;氣體流動(dòng)作用力;動(dòng)態(tài)特性;仿真中圖分類號(hào):TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1001－3881(2012)9－135－3DynamicSimulationofBalancedPneumaticPressureReducingValveZHANGYuanshen，ZHANGChun，XIAOLu，LIUBinbin，SHENHuan，WANGShuwu(SchoolofEn
3、ergyandPowerEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China)Abstract:Thestructureandworkprincipleofbalancedpneumaticpressurereducingvalvewereintroduced．Theinfluenceofgasflowforceonthereducingvalve'sdynamiccharacteristicwasanalyzed．Thed
4、ynamicmathematicmodelofthevalvewasestablished．ThesimulationmodelwasbuiltbyMatlab/Simulink．Thesimulationresultsshowthatthegasflowforcehaslittleeffectonthebalancedpneumaticpressurereducingvalve'sdynamiccharacteristic，andthiskindofpressurereducingvalvehasgo
5、odpressurecharacteristicsandhighsteadypressureprecision．Keywords:Pneumaticpressurereducingvalve;Gasflowforce;Dynamiccharacteristic;Simulation氣體減壓閥是氣動(dòng)系統(tǒng)上的一種壓力調(diào)節(jié)裝置，它是通過(guò)啟閉件(閥芯)節(jié)流，將進(jìn)口壓力降至某一個(gè)需要的出口壓力，并在進(jìn)口壓力及流量變動(dòng)的情況下，必須能夠在很短的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，使出口壓力和流量迅速得到穩(wěn)定，使其數(shù)值保持在設(shè)計(jì)所允許范
6、圍內(nèi)。這就要對(duì)減壓閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行深入研究分析。影響其動(dòng)態(tài)特性的非線性因素比較多，包括氣體流動(dòng)作用力、摩擦力及彈簧力等，其中氣體流動(dòng)［1］作用力是影響減壓閥動(dòng)態(tài)特性的關(guān)鍵因素之一。在減壓閥的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中，氣體流動(dòng)作用力由穩(wěn)態(tài)力和瞬態(tài)力組成。由于氣體有很大的壓縮性，這就與不可壓縮的液動(dòng)力的分析有很大的區(qū)別，所以在研究影響減壓閥的動(dòng)態(tài)特性的因素時(shí)，考慮氣體的瞬圖1平衡式氣動(dòng)減壓閥工作原理圖態(tài)力具有重要意義。其主要部件是閥體、調(diào)壓彈簧、彈簧座、膜片、1模型的建立閥芯、復(fù)位彈簧。p1為輸入壓力，p2為輸出
7、壓力。為分析氣體流動(dòng)作用力對(duì)平衡式減壓閥動(dòng)態(tài)特性高壓氣體從入口進(jìn)，經(jīng)節(jié)流口到出口腔，出口腔的氣的影響，首先必須根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理，進(jìn)行受力體一部分流出，一部分流入閥芯底部，平衡閥芯上部分析，建立動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。承受的輸出壓力p2。膜片上方受到調(diào)壓彈簧作用力，1.1結(jié)構(gòu)模型下方受到輸出壓力p2的作用。當(dāng)輸出壓力小于調(diào)壓圖1是平衡式減壓閥的原理結(jié)構(gòu)。彈簧設(shè)定的壓力時(shí)，膜片下移，帶動(dòng)閥芯向下移動(dòng)，收稿日期:2011－04－11作者簡(jiǎn)介:張遠(yuǎn)深(1962—)，男，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事流體傳動(dòng)與控制
8、方面的研究工作。E－mail:zhangchun_1986@163.com。·136·機(jī)床與液壓第40卷則閥開口增大，輸出壓力增加，直至到設(shè)定的壓力;當(dāng)輸出壓力大于調(diào)壓彈簧設(shè)定壓力時(shí)，膜片向上移動(dòng)，復(fù)位彈簧推動(dòng)閥芯向上移動(dòng)，閥口開度減少，輸出壓力減少，直至達(dá)到新的平衡為止。當(dāng)減壓閥處于平衡狀態(tài)時(shí)，力平衡方程為:F=Ap+F122即:F－F12p=(1)2A由上式可見，不含有輸入壓力p1，說(shuō)明閥的輸入壓圖2閥芯受力示意圖力波動(dòng)時(shí)不會(huì)影響輸出壓
