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马明东读张海平教授文章观后感之读后感 | 王晓东

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原文地址:http://www.ihydrostatics.com/6773/

液压原理图

 

变量响应曲线


我在网上看到一篇马明东老师写的的文章,这篇文章是马明东老师读海平教授文章之后写的读后感,文章解读了液压万用表测试的两台恒压的泵压力曲线。见上面曲线图。

    两位业内专家根据同一条压力曲线,分析出恒压泵变量响应性能,但两人给出截然相反的结论。

张海平教授:在切换到工作位时,B 泵变量机构的响应快于A 泵,因此压力下降较少,能够维持较A 泵高的压力。

马明东老师:图4上第11s时是两台泵变量伺服阀同时得到变量反馈指令,斜盘从最小角度摆到最大角度(流量增加、压力减少),A泵只能了0.5s完成。B泵用了1s多点时间才完成,这说明国产泵的变量特性没有A泵灵敏。

那么,到底谁说的有道理?

我没有液压万用表,也没见过这个传说中液压神器。我对这张图的理解如下,不对的地方还望各位专家指正。

我认为不能孤立谈泵压力变化,因为恒压泵通过换向阀为液压缸供油,压力表反映的是油缸运行时系统压力的变化,所以应该结合油缸运动解读这张图。

1         换向阀是中位封闭的,在11S前,换向阀在中位,泵B恒压阀调定在295barA泵恒压阀调定在287bar,两泵变量盘在小摆角工作。另外一种可能:A泵恒压阀调节压力大于287bar,但最大压力就是287bar,提高不上去了。

 

2         11S开始,换向阀得电进入工作状态。换向阀之后(缸端)容腔压力低于换向阀之前(泵端)的容腔压力,A泵在11S—11.5SB泵在11S-12S,这段时间是泵油充满系统整个容腔的动态建压的过程,也就是阀前(泵端)油液压缩阀后(缸端)油液的过程,所以曲线上反映出,压力显著下降。

 

      3  A泵从11.5-12.5S ,压力由最低点升高,反映的是油缸由静摩擦到动摩擦变化, A12.5S开始带缸运行,摩擦力由静摩擦变为动摩擦,摩擦力开始减小。泵压力也开始减小,B12S-12.5S,动作与上面相同。

       

    4  12.5S开始此时,油缸开始运行,压力为液压缸运行时的的负载阻力及流体阻力,因为压力取决负载,A泵与B泵压力即为液压缸负载及阀管路流体阻力之和,同一系统,同一负载,为什么B泵压力比A泵压力高出65bar?反向推理,这说明B泵运行时,液压缸阻力及流体阻力比A泵运行时阻力大65bar,为什么B泵运行时,液压缸阻力比A泵运行时阻力大65bar,继续反向推理,只能是B泵带动油缸运行比A泵带动油缸运行时的加速度大或者是速度快,因为牛顿定律F=MA加速度大需要的力就大,也即需要的泵压力就大,速度快相应回油阻力就大,所以泵压力就大, 12.5S后,图上反映B泵的流量大于A泵,


   5    12.5S-17S油缸加速运行,但加速度逐渐减小,反映在图上,B泵由230bar降到200bar A泵由190bar降到135bar

   6   17S之后油缸加速度降到0,油缸匀速运动,两泵压力恒定。B200bar恒定,A135bar恒定。但是B泵带缸运行速度快于A泵带缸运行速度,所以B泵回油阻力大于A泵回油阻力。即反映在图上B泵压力高于A65bar

    7   11S—12.5S,泵压力变化曲线是重点,张教授和马老师根据这段压力变化曲线,对AB两泵变量响应性能做出各自判断。

马明东老师根据A泵掉压到低点用时0.5SB泵掉压到低点用时1S,认为A泵变量快于B泵。如果根据压力变化判断变量响应,那么,A泵从11.5S---12.5S用了1S时间压力由低点到高点,而B泵从12S12.5S0.5S时间压力由低点到高点。升压幅度基本相同, 那么是否可以认为B泵变量快于A泵?这不相互矛盾吗?

掉压幅值和时间与AB两泵向大摆角摆动速度,即响应速度有关,同时与AB两泵的管路容腔容积有关,与AB两泵阀后(缸端)初始压力有关,如果AB两泵测试条件完全一样,B泵压力下降比A泵小,说明两点,(1)是B泵容积效率比A泵高,(2)是B泵比A泵变量响应更快,即张海平教授的观点,因为只有变量盘更快速摆动到大摆角,提供更多流量压力才能掉的慢。

但是,实际系统中测压点是固定的,而AB两泵管路容积难以相同,AB两泵阀后(缸端)初始压力是否一样也不得而知,假设AB两泵在这两点上条件相同,但曲线上表明,AB两泵变量前初始压力相差295-287=8barB泵变量缸压力大于A泵变量缸压力8bar,相当于B泵有多出8bar压力推着B泵变量盘,即AB 两泵变量没有处于同一起跑线上,在这种情况下即使B泵变量盘更快向大摆角运行,也不好说B泵变量响应更快;而且在11S—12.5S,这段V形曲线中,我认为只能看出两泵变量盘向大摆角运行,曲线没有反映什么时间变量盘摆角到什么位置,即体现不出泵盘由小摆角向大摆角响应速度,在11S 之后,两泵压力明显低于恒压阀调节压力,变量盘只是单方向向大摆角运行,从曲线上的显示压力可知,泵盘不可能向小摆角运行,评价变量响应性能应该考察双向变量性能,这条曲线似乎连单向变量性能都无法体现,那么怎么能看出变量盘响应性能?

综上,看图说话,我没有慧眼,看不出AB两泵变量响应快慢。我看这张图反映的信息就是,B泵容积效率高于A泵,B泵带缸运行速度大于A泵带缸运行速度,除变量响应外,赞同马老其他观点。

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标签: 液压技术
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