第四章液壓沖擊機(jī)構(gòu)工作機(jī)理分析

第四章液壓沖擊機(jī)構(gòu)工作機(jī)理分析建立沖擊機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的假設(shè)條件：（1）油液的粘度不受壓力影響并且機(jī)器工作過程中溫度處處一樣。（2）除進(jìn)油膠管外，其他構(gòu)件都視為不形變的絕對(duì)剛體（3）蓄能器隔膜質(zhì)量為零，而且變形時(shí)無任何抗力（4）大部分情況下忽略油液的質(zhì)量，該考慮時(shí)僅當(dāng)作集中參數(shù)來處理（5）泵的供油流量恒定不變（6）油液中壓力波的傳遞時(shí)間忽略不計(jì)（7）被沖擊體視為絕對(duì)剛體，沖擊后活塞速度立刻降為零第一節(jié)液壓沖擊機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)分析狀態(tài)A：閥不運(yùn)動(dòng)，活塞回程加速閥芯受力：活塞后腔通回油,即活塞在液壓力的作用下向右加速運(yùn)動(dòng)。狀態(tài)B：閥回程換向，活塞繼續(xù)回程加速當(dāng)走過回程控制行程SC后，閥芯在液壓力：的作用下，向左回程換向運(yùn)動(dòng)。狀態(tài)B的特點(diǎn)：活塞后腔排油壓力P1受閥口截流的影響逐漸升高與回油PL差距逐漸增大，即：狀態(tài)C：閥進(jìn)入正開口區(qū)間，活塞回程制動(dòng)特點(diǎn)：A2、A1與回油腔三腔溝通，P1及各腔間的流量變化較復(fù)雜，但總有Fp<0。狀態(tài)D：閥繼續(xù)回程換向，活塞繼續(xù)回程制動(dòng)閥芯脫離三腔溝通的正開口區(qū)間，活塞前后腔構(gòu)成差動(dòng)，F(xiàn)p<0，回程制動(dòng)。狀態(tài)E：閥不動(dòng)，活塞繼續(xù)回程制動(dòng)閥芯走完Sv，換向結(jié)束，閥口全開，活塞受到Fp的阻礙，V↓→0，回程運(yùn)動(dòng)完成。狀態(tài)F：閥不動(dòng)，活塞沖程加速差動(dòng)連接，油路與回程減速相同。狀態(tài)G：閥沖程換向，活塞繼續(xù)加速當(dāng)活塞加速移到Sp-Sic位置時(shí)，活塞沖程換向活塞的受力：注意：活塞走完最后行程Sic沖擊被沖擊體時(shí)，閥芯的位移不要超過其行程的一半，否則進(jìn)入活塞后腔的流量將受到強(qiáng)烈的節(jié)流作用狀態(tài)I：閥繼續(xù)沖程換向，活塞停頓。閥芯繼續(xù)沖程換向，活塞沖擊被沖擊體，停頓。狀態(tài)I’：閥結(jié)束沖程換向，活塞停頓。狀態(tài)Ａ’：閥繼續(xù)沖程換向但已切換油路，活塞回程加速。狀態(tài)A’’：沖擊結(jié)束，閥繼續(xù)沖程換向尚未切換油路。活塞將以反彈速度為初速作減速運(yùn)動(dòng)，其速度降為零，若閥口仍未切換油路，活塞就會(huì)產(chǎn)生所謂二次沖擊現(xiàn)象。狀態(tài)H：閥沖程換向提前切換油路，活塞制動(dòng)。狀態(tài)H’：閥沖程換向結(jié)束，活塞停止運(yùn)動(dòng)。非正常工況第二節(jié)液壓沖擊機(jī)構(gòu)的流量壓力變化分析液壓沖擊機(jī)構(gòu)工作特點(diǎn)：內(nèi)部液體流量變化非常大一、補(bǔ)償流量Qe壓力變化時(shí)液體膨脹、膠管收縮產(chǎn)生的流量變化。二、狀態(tài)A、B蓄能器Ch充油蓄能器Ch排油控制閥換向時(shí)所需的較大的峰值流量對(duì)蓄能器幾乎沒有影響三、狀態(tài)C、D、E活塞制動(dòng)，所供的油量全部充入蓄能器四、狀態(tài)F當(dāng)t=tg時(shí)，Pi，Ph達(dá)到最大值，油液壓縮及膠管膨脹而積蓄的油液壓力也達(dá)到最大值當(dāng)t>tg，Ui↑，Qe<<Qi，Pi↓，積蓄的壓力油釋放出來補(bǔ)充，到?jīng)_擊瞬間壓力降到最低，但這時(shí)的峰值流量往往數(shù)倍于泵的供油流量五、沖擊結(jié)束進(jìn)入停頓狀態(tài)I，除閥心換向需要少量油外，泵的供油量幾乎全被壓入蓄能器，壓力稍有升高。結(jié)論：流量的變化也伴隨著壓力的變化，高壓蓄能器的設(shè)置將大大平緩壓力的變化幅度。

第三節(jié)基本運(yùn)動(dòng)方程一、活塞的動(dòng)力平衡方程二、高壓流量平衡方程三、高壓蓄能器的氣體狀態(tài)方程四、控制閥的動(dòng)力平衡方程五、回油管中油液的動(dòng)力平衡方程六、回油流量平衡方程七、回油儲(chǔ)能器的氣體狀態(tài)方程：

4.5泄漏、粘性摩擦阻力、液壓卡緊阻力基本公式

泄漏：粘性阻力：液壓卡緊力：令總的泄露量為：運(yùn)動(dòng)速度引起的附加泄漏量4.6局部阻礙形成的油壓差——局部阻力的損失假設(shè)：1、以一個(gè)90度的折管損失為計(jì)算單位（記為K0）然后將其他局部阻礙都折算為多個(gè)90度折管的局部阻礙。2、計(jì)算局部損失時(shí)不計(jì)泄露流量，閥換向流量及因油液壓縮膨脹引起的流量變化。3、流量的正負(fù)號(hào)：流動(dòng)方向與壓差方向相同時(shí)取正，相反取負(fù)。

YYG250型液壓沖擊機(jī)構(gòu)內(nèi)部壓差計(jì)算模型一、回程加速階段1、前腔（P2）與高壓蓄能器（Ph）間的壓差2、閥進(jìn)口(P)與前腔間(P2)的壓差此時(shí)，Q3即為泵的供油Qi，而且Q2、Q3的流向總是與壓差方向一致

注意Q2、Q4的正負(fù)號(hào)

3、前腔(P2)與推閥腔(P3)間的壓差4、后腔(P1)與閥回油腔()的壓差二、回程制動(dòng)與沖程加速階段1、前腔(P2)與高壓蓄能器(Ph)間的壓差制動(dòng)時(shí)：沖程時(shí)：

引入符號(hào)函數(shù)，可合并為一個(gè)公式：回程制動(dòng)時(shí)，流向前腔沖程時(shí)，從前腔流出2、閥進(jìn)口(P)與前腔(P2)間的壓差:：制動(dòng)時(shí)與壓差相同取“+”，沖程時(shí)取“-”：制動(dòng)時(shí)與壓差相同取“+”，沖程時(shí)，取決于：3、閥進(jìn)口油壓P與后腔P1間的壓差4.7控制閥運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)后腔的影響根據(jù)薄壁孔的流量計(jì)算公式：或或式中：設(shè)閥的行程為Sv，正開口量為Z0

令一、閥在非正開口區(qū)間運(yùn)動(dòng)1、回程換向

開口量：

2、回程換向開口量：后腔與高壓油的壓差：3、沖程換向開口量：回程換向和