(6)缸体外支承轴承的阻力矩M6;斜轴泵是液压传动中重要的能源装置,它的性能直接影响液压系统的性能。与斜盘泵相比,其柱塞上下面分别给出~M6的计算方法。2缸体阻力矩的计算方法承受的侧向力小,没有斜盘推力引起的缸体颠覆力矩,摆角可以较大,抗冲击性能好,工作可靠,抗污染能力优于斜盘泵,扭矩、功率均较大,因此,在矿山机械、工程机械中得到广泛应用。
25°摆角无较型斜轴泵的结构通常为柱塞连杆与主轴盘较接,泵的主驱动力由主轴盘通过连杆传递,使连杆带动柱塞沿缸孔轴向对外作功(排液),同时通过连杆柱塞拨动缸体以克服缸体转动的阻力矩。80年代初出现了采用锥杆球塞代替连杆柱塞的40°摆角6.1系列定量泵产品,为避免由于摆角增大而导致的连杆锥角增加,取消了柱塞,改为锥杆球塞,由锥杆直接接触缸孔内壁,驱动缸体转动;由于采用球塞减少了在缸孔内的衔接长度,使缸体缩短,并且球塞上装配活塞环,提高了密封性能,降低了油液的污染敏感度。
运动学分析表明,上述两种结构斜轴泵的缸体是由连杆(或锥杆)中的一根交替驱动的,其动力传递的过程分别为:传动轴一主轴盘一连杆一柱塞一缸体和传动轴一主轴盘一锥杆球塞一缸体,其动力学模型可以简化为一个扭振系统。连杆(或锥杆)承受全部负载,是易损件,除了要满足一定的几何约束条件以外,还应当具有足够的强度和刚度,目前这方面的研究仍不够充分。为了建立其扭振系统模型,深入研究斜轴泵的动态性能,以改善其设计,有必要分析其缸体阻力矩。为此,本文以锥杆球塞式结构为例,分析其阻力矩的计算方法。对连杆柱塞式也可。
1缸体所受的力和阻力矩简介由斜轴泵的结构和工作原理分析作用在缸体上的力大致包括:质量力,包括锥杆组的高心力和缸体的重力;支承轴弹簧预紧力;径向支承力(由缸体外径向轴承产生)缸体转动时的惯性力;锥杆侧面对缸孔的作用力;配油盘的推力和摩擦力;缸体转动的粘性摩擦阻力等。作用在缸体上的阻力矩主要包括:(1)缸体变速转动引起的惯性阻力矩Mi;运动学分析表明,缸体的转角9与传动轴的转角令之间存在转角差小(如所示),小与扒YR、ri、Li、ag等有关,小的表达式较复杂,此处省略,不过可以写出下zn变为2(3)缸体与配油盘间的摩擦阻力矩M3缸体与配油盘之间为油膜支承,泵工作时,两表面相对滑动,产生滑动摩擦阻力矩M3:Fi―排油区锥杆对缸体的轴向推九约为F2―缸体中心支承轴弹簧预紧力,且其中:k一弹簧刚度;X0―弹簧预压缩量;F3―缸体与配油盘之间油膜压力场对缸体的推M―外载荷。
(下转第11页)传统的液压CAT采用汇编语言,或汇编语言与高级语言(Basic、C)混合编程。要编制出一个图文并茂、界面友好的测控软件,要花费相当的人力和时间,并且对编程人员技术水平要求较高。目前,很多已采B、Delphi等可视化编程语目环境进行编程,大大缩短了测控软件的开发时间。很多数据采集卡厂商也不失时机的推出了其产品在VB、VC下的免费驱动程序,把底的、复杂的硬件编程细节隐藏起来,为用户提供一个便于理解的接口,使得数据采集和控制工作更加容易。
术迈向了一个新时代。以LabVIEW为例,它把复杂、烦琐的语言编程简化成菜单或图标揭示的方法选择功能(图形)并用线条把条件功能连接起来的简单方式。与传统的编程方式相比,LabVIEW可节省80%的程序开发时间,而运行速度却不受影响。
正是由于应用软件的发展,推动了虚拟仪器的诞生和发展。虚拟仪器(Virtual户可以通过友好的图形界面来操作计算机,就像在操作自己定义、设计的一台单个仪器一样,从而完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。将虚拟仪器应用在液压CAT中,可节省信号源、示波器、信号分析仪等测试设备,大大降低实验成本。
3液压CAT技术的应用液压CAT的应用模式,经历了下面四个阶段:(1)常规二次仪表+单板机+汇编语言;(2)常规二次仪表+专用接口+计算机+高级(或汇编语言)+输出设备;()通用接口+微型机系统;(4)兼有测试试验数据处理和计算机控制功能的微机系统。从测试系统的功能看,有两种模式:一是计算机对测试装置进行控制并完成测试过程数据采集、处理一体化的系统,如北京机械工业自动化研究所的液压阀、液压泵、液压缸、液压马达试验台计算机辅助测试系统,上海交大和昆山液压件厂为武钢研制的新国际B级精度液压阀试验台的计算机辅助测试系统,华中理工大学液压泵和马达特性智能测试系统、液压缸试验台CAT系统及电液伺服阀CAT系统等;二是计算机不对测试装置进行控制,只进行数据采集、信号处理和试验结果输出的系统,如北京理工大学的液压泵、液压马达、压泵一液压马达传动系统工作特性的计算机辅助实验系统,广州机床研究所液压泵性能和噪声计算机实时监测系统等。
4结束语由于计算机软、硬件技术、通信技术、网络技术的发展,测试技术得以和计算机技术深层次结合,推动了计算机辅助测试技术的不断进步。液压CAT的发展将遵循跟着通用计算机走、跟着通用软件走和跟着网络标准走的指导思想。“软件就是仪器”这一思想,将得到进一步的体现和落实。虚拟仪器必将在液压CAT中得到进一步的应用和普及,数据采集、测试、过程控制、信息传输与通信等现代信息技术汇聚在一起,将使软件化仪器得到更广泛的使用。通过计算机网络连接,液压CAT将不在局限于孤立的或局部的测试系统,而成为信息采集、传输、处理、利用的大系统中的一环,连网测试将发挥出巨大作用。