肇庆路灯车出租, 路灯车比例电磁铁虚拟样机验证  肇庆路灯车出租, 肇庆出租路灯车, 肇庆路灯车   本测试系统的机械结构由试验台架、弹簧传力装置（模拟负载）、待测比例电磁铁、压力传感器、激光位移传感器、比例控制放大器（含取样电阻）和信号发生器组成；上位机部分由计算机和采集卡组成，主要功能是采集数据并作必要的分析，上位机软件基于LabVIEW进行开发。考虑到测量精度，传感器使用了HBM制造的C9C-200N型压力传感器（量程为200N，非线性度＜0.2%）和真尚有制造的ZLD-S100-10激光位移传感器（量程为10mm，非线性度＜0.05%），可以很好的满足测试要求。其结构参数按照表来设计，与原始样品不同的是，前段导套管宽度从7.3mm加长到7.5mm，衔铁直径从18.7mm扩大到18.9mm，衔铁长度从27mm加长到29mm，隔磁环前角角度从60°增加到65°，线圈匝数从500匝缩减到400匝。衔铁与导套管之间的隔磁布被镀锡层取代，增加了隔磁能力以及减小了摩擦力。磁芯管组件拆解后得到的零部件4-4。

      将比例电磁铁原型样品进行行程—力特性测试，将测试得到的结果与仿真对比，结果4-5。将给定激励信号从60%增加到100%，记录不同激励下的行程—力特性曲线。实验曲线的变化规律与仿真得到的曲线规律一致，有效电磁力数值也相符。统计其中27个仿真点，与测试结果的最大误差为9.2%，最小误差0.1%，平均误差为5.4%。误差可能产生的原因为：除了材料因素之外，在有限元仿真前，比例电磁铁模型被简化，对计算产生了一些影响；仿真在一个理想的条件下进行，没有考虑漏磁、变温等情况。总体来看，58比例电磁铁虚拟样机计算结果实测值基本相符，验证了虚拟样机模型的准确性。

       优化后比例电磁铁性能测试,  将结构参数优化前后的比例电磁铁进行测试对比，在额定激励下得到的行程—力对比曲线。结构参数优化后的比例电磁铁电磁力从平均107.3N提升到了124.3N较优化之前平均提升15.8%，有效行程从1.8mm延长到了2.1mm，与仿真结果相符，优化后的比例电磁铁性能符合预期的优化目标。通过虚拟样机技术可以有效提升比例电磁铁性能。比例电磁铁结构优化后，衔铁与导套管的间隙减小了并且去除了润滑隔磁布，为了减小摩擦阻力，对衔铁外表面进行镀锡处理。滞环测试曲线，控制测试装置，让衔铁自然缓慢吸合然后用推力使其推离定铁芯，由于摩擦阻力原因，压力传感器得到两条行程—力特性曲线。如果不考虑材料磁滞因素，当衔铁吸合时，压力传感器读到的数值为电磁力减去阻力的值，而衔铁推开时，压力传感器读到的值为电磁力加上阻力的值，所以两者之差即为两倍的摩擦阻力。将这个阻力减去就是理想的电磁吸力。经测试试验，在不通油液情况下，电磁铁的滞环平均为4.2%，在油液润滑下滞环的影响还会降低。测试证明采用镀锡方法可以有效减缓摩擦力，符合设计要求。 1.变量泵2.蓄能器3.压力表4.计算机5.速度传感器6.油缸7.位移传感器8.滤波器9.比例放大器10信号发生器11.溢流阀12.待测比例阀13，14.压力传感器。该测试系统可用于比例阀测试与伺服阀的测试。油液由油泵提供，溢流阀11控制压力。信号控制器控制电磁铁信号，计算机记录不同激励下的流量曲线。油缸与待测比例阀行程阀控缸系统。压力传感器13、14采集油缸内的压力信息。位移传感器8用于电磁铁的闭环控制。

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    流量特性测试,  试验结构优化前后的两个10通径阀心4-10。针对台阶面上的均压槽进行优化：1.均压槽槽深由原来的0.2mm加深到0.3mm；2.均压槽数量从4道增加到5道，由台肩端面开始每隔1mm均匀分布，使得每次与阀块接触至少有两道以上均压槽起到均压作用。将阀心装配进阀内进行流量特性曲线测试，测试结果4-11。阀的压差35MPa时，额定流量为70L/min，所用电磁铁额定电压为24V，通过调整激励给定量，得到不同的流量值。阀心优化前，达到额定流量需要94%的给定量，优化后只需要83%的给定量就可以达到70L/min的额定流量，电磁铁功率需求减小了11.7%。由于优化后阀心所受阻力减小，在同样电磁力作用下，阀口开度更大，在油液充足的情况下，流量也就越大。当给定功率达到100%，流量比原来大了12.3%。

   （1）通过电磁铁测试平台，完成了比例电磁铁行程—力静态特性曲线测试。用比例电磁铁原型样品进行测试并与仿真结果对比，仿真曲线与测试曲线结果比较相近，通过虚拟样机建立的模型可以准确反映实物的性能。将优化后的比例电磁铁进行测试并与原型样品对比，经过优化后，电磁铁整体形状尺寸不变的情况下，电磁力提升比较明显约为20.1%，有效行程加长了16.7%。对电磁力滞环进行测试，滞环大小为4.2%，符合预期的优化目标。

  （2）通过液压测试平台测试10通径液压阀流量特性，阀心优化后，特性曲线得到提升，达到额定流量所需功率较优化之前降低了17.7%。额定功率下，流量较原来大了12.3%。

    主要研内容与研结果总结如下：（1）从提高比例方向阀各部件性能的角度出发，分析并总结了比例电磁铁与阀内流场研方法、研现状。（2）通过对比例电磁铁虚拟样机研，对GP45比例电磁铁进行静、动态仿真分析。通过磁场分析，提出了影响比例电磁铁静、动态性能的因素。通过参数敏感性分析，筛选出关键参数进行静态仿真分析，得出对电磁力影响较大的参数有前段导套管宽度、衔铁直径、衔铁长度、隔磁环前角角度。动态仿真分析得出，减小线圈匝数可以有效缩短衔铁吸合时间，衔铁整体尺寸与弹簧孔尺寸对衔铁吸合时间有一定的影响。综合静、动态仿真分析结果，确定并优化了比例电磁铁结构参数。（3）根据阀心在阀块内的运动，对阀心运动受力分析。根据流场虚拟样机技术，针对6通径和10通径滑阀，分别建立了流道模型与阀心阀块之间的缝隙模型。以6通径滑阀为主要研对象，通过流道模型仿真计算，得到了流液流速随开口大小的变化规律与液动力随着开口大小的变化规律。根据U型节流槽形状，建立过流面积计算公式，对稳态液动力进行理论计算并与仿真对比，验证了仿真的准确性。通过缝隙模型仿真计算，得到了缝隙流场内压力的分布情况，并研了不同形状、数量的均压槽对径向不平衡力的影响。最后根据均压槽的作用，分别对两个阀心上的均压槽进行优化。（4）利用电磁铁试验平台，测试比例电磁铁原型样品的行程—力特性并与仿真对比，结果表明比例电磁铁虚拟样机计算结果与实测相符。优化前后比例电磁铁行程—力特性对比，优化后比例电磁铁额定电磁力提高15.8%，有效行程加长了0.3mm，平均滞环为4.5%，达到了预期目标。利用液压测试平台，对10通径方向阀流量特性进行测试，测试结果表63明，阀心优化后，流量特性得到提高，35MPa系统压力下，达到额定流量所需的给定量从94%降低到83%，额定功率下，流量增大了12.3%。  由于多方面条件的限制，对于比例方向阀的性能优化还有许多工作没有完成。针对现阶段成果，还有许多问题可以深入研，总结如下：（1）比例电磁铁电磁力并没有达到最大值，如果考虑到更多的参数影响，通过一些优化算法，比例电磁铁的性能还可以提升。（2）由于试验条件限制，电磁铁动态性能还有待考证，目前只能用于理论参考。（3）阀心受力情况还是偏于理论，实际工作中可能会更加复杂。阀内腔体结构还可以进行优化优化来减小液动力的影响。（4）6通径阀心效果还没得到试验验证，其均压槽的开法有多种多样，每种结构可能有不同的效果。

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