登高车管路特性主要因子分析,    珠海登高车出租

     登高车管路特性主要因子分析,    珠海登高车出租, 珠海登高车租赁, 珠海登高车   液体在直圆管中流动时的沿程压力损失公式为：22vDlP 其中，为沿程阻力系数，其受管内液体的流动状态的影响；D为管路直径；l为管路长度；为油液密度；v为油液流动速度；受管内液体流动状态的影响，以下对管内流动状态进行分析：在圆直管中流动的液体其流动状态分为层流和紊流两种形式，常用雷诺数对其进行判断，用Re表示。雷诺数表示的是惯性力与粘性力之比，当Re较小而不超过临界值时，支配流动的主要因素是粘性力，此时流动质点受到粘性力的作用不会偏离其原来的运动方向。当Re增大甚至超过其临界值时，惯性力逐渐取代粘性力而成为支配流动的主要90因素。此时流动质点向其他方向运动的自由度增大，因而容易偏离其原来的运动方向，这就是紊流。工程上根据液体在圆直管中流动时雷诺数的不同将沿程阻力系数λ分为三种情况：（1）当Re<2320即流动状态为层流时，在理论上取λ=64/Re，但是由于在实际中各种因素的影响，钢管一般取λ=75/Re，橡胶管一般取λ=80/Re。（2）当2320<Re<4000即处于层流与紊流的临界状态时，λ取值满足扎依钦科经验公式λ=0.0025Re1/3。（3）当Re>4000即流动状态为紊流时，λ取值满足布拉休斯公式λ=0.3164/Re0.25。

    通过以上分析可知，沿程压力损失受管路直径、管路长度、雷诺数、油液密度以及油液在管路中的流动速度的影响。在管路设计中，可以改变管路直径以及管路长度调整沿程压力损失并且预测、计算沿程压力损失的大小。当管路中流动的液体其截面突然变小、扩大或是改变方向时，将发生局部压力损失。管道边壁的急剧变化在主流和边壁之间形成漩涡区，漩涡区的出现大大增加了紊流的脉动速度，引起了流体机械能的损失；管道流动方向的改变会使流体在转弯时形成环状的二次流，这种二次流消耗了流体的机械能。液体在管道中流动时产生局部压力损失的计算公式为： 其中，局部压力损失系数；油液密度；91v为油液流动速度。局部压力损失系数的确定比沿程压力损失系数的确定更加复杂，通常是由试验确定的。魏斯巴赫通过试验总结出弯管的经验公式：其中，r为管路半径，R为管路弯曲半径，一般铸铁管弯头r/R＝0.75，其阻力系数ξ＝0.9。液压软管一般由钢丝编织而成。在液压系统工作过程中，与硬管相比较，其径向膨胀量大，此时油液的体积弹性模量已不能反映软管内部的液流特性，必须在考虑软管膨胀的前提下，求出其等效体积弹性模量。假设软管在压力上升时还保持圆形截面，只在径向存在膨胀现象，膨胀部分的体积，可以认为是油液在本来压缩量的基础上再加入额外的压缩量，这种情况下，油液的等效弹性模量K可以表示为：其中，vK为油液的体积弹性模量；sd为软管直径；sb为软管壁厚；sE为软管材料的弹性系数。压力波动与压力冲击产生原因众多，主要有：（1）容积式液压泵由于其容积上具有周期性变化的特征，其瞬时流量是波动的，波动的流量引起了波动的压力，它们在液压管道中以波的形式传递；

   （2）直管或弯管以及液压元件中混入气体，由于气体的可压缩性远远大于液压油的可压缩性，因此，工作过程中随工作压力的变化会产生较大的弹性变形引起液压油的波动；

   （3）液压元件的阀口突然关闭或某些运动部件突然制动、减速时，由于惯性的作用，液压油会继续向前运动，对液压元件阀口产生冲击，其实质是运动中的液压油其动能向压力的瞬间转化。减小压力波动与冲击的方法根据能量守恒定律，经计算推导得出完全液压冲击时压力升高值ΔP为：cvP）其中：—液压油密度；c—冲击波在管路中的传播速度；v—液压油流速。针对压力波动与压力冲击产生的原因及式，优化系统性能参数，着眼于回路设计和元件选择，主要的措施为：（1）综合考虑整车性能与经济性，尽可能选用流量脉动率小的液压泵，当两个或几个泵同时刚性连接工作时，应使其波动相互错位，以降低其振幅。（2）当增加管路直径，减小管路中液流的流速，进而减小流速变化值可起到减缓液压冲击的效果，同时，采用软管也可获得良好的改进效果。（3）在不影响整车操作的前提下可以减缓换向阀的换向速度，或者改变换向阀的阀口形式，均能有效的减小压力波动与压力冲击。（4）在容易产生液压冲击的位置安装蓄能器，利用蓄能器吸收压力冲击，减弱压力冲击与压力波动对系统的影响。

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      管路直径主要影响其沿程压力损失，一般趋势是管路直径越小，管路压力损失越大。利用集中典型的管路进行仿真分析，用以比较各管径在不同流量下的压力损失值。93图5.8不同管径、流量下管路压力损失值，管路直径改变1mm对管路压力损失影响较大。例如，在流量为50L/min时，8mm管径的压力损失为0.7MPa，9mm管径的压力损失为0.5MPa，10mm管径的压力损失为0.39MPa，11mm管径的压力损失为0.32MPa。管路长度同样对沿程压力损失有重要影响，沿程压力损失随管路长度的增加不断的增大，对整车系统来说，应该选用合适长度的管路，在该型号管路尺寸基础上对其长度变化分析，其他尺寸不限，分析比较各管路长度在不同流量下的压力损失值。 管路长度对管路压力损失影响较为明显，为了便于设计比较，不同管路长度时各流量下的管路压力损失。由于在AMESim仿真模型中没有直接的参数可以设置材料弹性模量，故采用等效弹性模量法在AMESim仿真模型中设置油液的等效弹性模量。为了清楚的显示材料弹性模量对管路压力损失的影响，现在其他条件不变的情况下，对材料的弹性模量进行仿真分析，设置钢管的油液相对弹性模量为900MPa，软管的油液相对弹性模量为6MPa。 使用软管与使用钢管在压力损失上有较大差别，在相同流量下，使用钢管的压力损失明显大于使用软管的压力损失。不同弹性模量在不同流量下的压力损失。改变管路中液压油的流速可以改变管路中压力波动与压力冲击的影响，在管路其他参数不变的条件下，改变管路通流面积（改变管路直径）对其进行批处理仿真。随着管路直径的增加，管路压力波动与压力冲击逐渐变小。因为系统流量并没有变化，因此，在增加管路直径后管路中液压油的流速会相应的有所下降，使得管路压力波动与压力冲击变小。在其他参数不变的条件下进行仿真分析。曲线1的阀口是缓慢关小的，而曲线2的阀口是突然之间关小的。在阀口缓慢关小时，管路内是不存在压力波动与压力冲击的，如果阀口突然关小，会造成管路内液压油的压力波动与压力冲击。因此，操作过程中在不影响工作需要的情况下，可以增加换向阀等换向的时间，以减小管路内的压力波动与压力冲击。为了验证仿真模型的正确性，对车辆典型管路进行了试验测试，测试在液压试验台上进行，主要包括试验台、DEWETRON数据采集仪、流量传感器、压力传感器等。

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