HYDAC液压水液压缸的泄漏量怎么样?
随着国家对环保要求的不断提高,水液压传动技术在国防建设和一些特殊经济领域得到了迅速发展。水介质液压系统具有来源广、无污染、价格低、温升小、使用安全、维护成本低等诸多优点。但也存在气化严重、腐蚀性强、泄漏量大等缺点。
为了研究水液压传动系统的性能,我们这里以水液压缸为研究对象,利用Amesim软件,对水液压缸进行建模和仿真,以分析导致大泄漏的原因。
水液压缸的数学模型
这里,我们基于两腔功率平衡方程和流量连续方程,建立水液压缸的数学模型。水液压缸的物理模型如图1所示,假设以箭头方向为正方向。
图1 水液压缸的物理模型
如果我们忽略水液压缸的弹簧恢复力和干摩擦,则可以得到水液压缸的力平衡方程为:
式中:
P1为进口压力,单位MPa;
P2为出口压力,单位为MPa;
S1为无杆腔活塞的面积,单位为m2;
S2是带杆腔活塞的面积,单位为m2;
L为活塞位移,单位为m;
M为载荷质量,单位kg;
k为荷载的弹性刚度,单位为N/m;
B为粘性阻尼系数,单位为Ns/ M;
Fz为载荷力,单位为N;
T是时间,单位是s。
根据图1中的物理模型,无杆腔的流量连续方程为:
液压缸活塞与活塞杆固定连接,在质量合格的情况下不会有泄漏。但是,活塞和缸壁在工作时处于反复摩擦状态,长期磨损必然导致内泄漏。水液压系统的泄漏量远大于油液压系统,使内泄漏系数扩大100倍,C0为2.4×10-9。其单位为m3-1MPa-1。
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