基于FluidSim可调节流阀性能的研究

0 引言

在液压传动中，流量控制是靠改变控制口大小来改变执行元件运动速度。本文以负载为输入、无杆腔为输出建立数学模型，修正液压元件额定压力选择公式[1]。以实例为说明节流调速的效果[2]。节流阀结构、性能及应用分析表明速度与负载关系特性呈软性调速[3]。对节流阀进油调速回路速度负载特性进行了研究，指出适用条件[4]。对节流阀性能的深入研究有助于更深入了解其他的外因对速度的影响。本研究对节流阀阀口大小的调整要求和使用场合提供一定参考，具有一定的实际意义。

1 实验

1.1 条件

本文主要从外作用力、压力和流量3个方面与节流阀开口大小设置对液压缸运动速度的影响进行研究。

（1）作用力和节流阀口对速度的影响。已知液压泵的工作压力为P1=10MPa，流量为q1=2L/min，液压缸最大行程200mm，液压缸活塞面积A1=2.01 cm2，活塞环面积A2=1.23 cm2，在回油腔上安装一个被压溢流阀压力P2=0.5 MPa，流量为q2=1 L/min。

（2）压力和节流阀口对速度的影响。已知流量为q1=1 L/min，F=0N，液压缸最大行程200mm，液压缸活塞面积A1=2.01 cm2，活塞环面积A2=1.23 cm2，回路中直接回油箱。

（3）流量和节流阀口对速度的影响。已知液压泵的工作压力为P1=10MPa，F=0N，液压缸最大行程200mm，液压缸活塞面积A1=2.01 cm2，活塞环面积A2=1.23 cm2，回路中直接回油箱。

图4为5种不同流量作用下对液压缸运动速度的影响；表4为5种不同流量与节流口不同比例液压缸运动的速度。仿真结果表明：在不同流量下，当节流阀开口比例在10%~70%时，液压缸运动速度是一样；节流阀开口比例大于70%时，液压缸运动速度变化越大。

1.2 方法

图1为进油口节流调速回路。图1中，当1YT得电时，3YT不得电，调整节流阀的开口比例就可以达到控制液压缸运动的速度；当2YT和3YT同时得电时，液压缸就退回，因此作用力F=0N。

 

表1 液压缸运动速度参数设置

  

1 -2000 1 2 2 -5000 5 4 3 -10000 10 6 4 -15000 15 8 5 -20000 20 10

2 结果与讨论

2.1 作用力与节流阀开口对液压缸运动的影响

运用液压仿真软件FluidSim3.6进行测试。不同外作用力、压力和流量作用下，改变节流阀阀口比例大小，记录相关液压缸运动速度参数，对参数进行分析。实验参数如表1所示。

  

图1 进油口节流调速回路

人类赖以生存的地球只有一个，其土地极其有限，且不复繁殖。所有人都受惠于土地：生者藉之以生产、生活，死者除少数天葬、海葬，大多则是“入土为安”，筑墓立碑，供眷属、族人凭吊。生者繁衍不息，死者延绵不断，人类似乎越来越感受到土地“供不应求”的窘况。

[1]李志红，陈继文.基于节流阀的进口节流调速系统动态特性研究[J].广西工学院学报.2010，21（2）：86-90.

  

图2 5种外作用力对缸运动速度的影响

2.2 压力与节流阀开口对液压缸运动的影响

图3为5种不同压力作用下对液压缸运动速度的影响；表3为5种压力与节流口不同比例液压缸运动的速度。仿真结果表明：在一定压力下，当节流阀开口小于70%时，液压缸运动速度成一定线性缓慢上升；节流阀开口大于70%，液压缸运动速度是一恒定值。

参考文献：

 

表2 改变节流阀开口大小测试液压缸运动速度

  

开口面积A/mm2作用力F/N-20000-15000-10000 -5000 -2000 0.1 0.05 0.04 0.04 0.02 0.02 0.2 0.06 0.05 0.04 0.03 0.03 0.3 0.08 0.07 0.06 0.04 0.03 0.4 0.11 0.09 0.08 0.06 0.05 0.5 0.15 0.14 0.11 0.09 0.07 0.6 0.17 0.17 0.17 0.14 0.1 0.7 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.8 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.9 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 1.0 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17

  

图3 5种压力对液压缸运动速度的影响

 

表3 5种压力与节流口不同比例液压缸运动的速度

  

开口面积A/mm2压力P/MPa 1 5 10 15 20 0.1 0.005 0.01 0.01 0.02 0.02 0.2 0.006 0.01 0.02 0.02 0.03 0.3 0.007 0.02 0.02 0.03 0.03 0.4 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.5 0.01 0.03 0.05 0.06 0.07 0.6 0.02 0.05 0.07 0.08 0.08 0.7 0.04 0.08 0.08 0.08 0.08 0.8 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.9 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 1.0 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08

2.3 流量与节流阀开口对液压缸运动的影响

随着社会科学与自然科学的发展，统计学与各个学科相结合，产生了五花八门的分支．从大的方面看，统计主要有3个分支：数理统计、经济统计与应用统计．美国大学的统计学设置则涵盖4个方面：生物统计、金融统计、应用统计和数理统计，有些学校下设统计系，有些学校在数学系下设统计学．中国大学统计学的设置情况与此类似，教育部在2011年的学科目录调整中统一将统计学归类到理科，但在授予学位时除了可以授予理学学位，依然可以授予经济学学位．

图2为5种外作用力作用下对缸运动速度的影响；表2为改变节流阀开口大小 （10%～100%）测试液压缸运动速度。仿真结果表明，在不同外作用力下，当节流阀开口小于70%时，液压缸运动速度成一定线性缓慢上升；节流阀开口大于70%，液压缸运动速度是一恒定值。

  

图4 5种流量对液压缸运动速度的影响

 

表4 5种不同流量与节流口不同比例液压缸运动的速度

  

开口面积A/mm2流量 q/(L·min-1)2 4 6 8 10 0.1 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.2 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.3 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.4 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.5 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.6 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.7 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.8 0.17 0.27 0.27 0.27 0.27 0.9 0.17 0.33 0.50 0.66 0.75 1.0 0.17 0.33 0.50 0.66 0.83

3 结论

本研究基于液压仿真软件FluidSim3.6测试了节流阀口大小对液压缸运动速度的影响。在不同外力、压力作用下阀口小于70%时，随外力或压力增大其速度曲线越陡，当开口率大于70%时，其运动速度是一恒定值，与作用力、压力和流量大小无关。在不同流量作用下节流阀阀口小于70%时，其液压缸的运动速度曲线平缓；当阀口大于70%时，液压缸运动速度曲线变化较大。

实验证明节流阀阀口对流量的影响，维持较小流量是节流阀的一个重要性能，该值越小表明节流阀稳定性越好。节流阀调速有一定范围，所以适合于小范围调速。此研究对今后在液压传动中节流阀的使用具有一定的参考价值。

1.1 临床资料 选取同期收治的48例妊娠高血压综合征产后出血产妇作为研究对象，均无凝血功能异常、子宫畸形等状况；无严重肾、肝、肺、心等器官功能异常；产妇及家属均知晓本研究，并自愿签订书面同意书。利用信封抽签法分为观察组和对照组各24例，对照组年龄22～39(28.6±2.5)岁；初产妇8例，经产妇16例；产次(1.37±0.25)次；孕周38～40(39.15±0.3)周。观察组年龄23～40(29.3±2.1)岁；初产妇9例，经产妇15例；产次(1.51±0.32)次；孕周38～41(39.06±0.5)周。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

在柔性直流输电系统的发展过程中，不同的换流站之间连接的输电线路较多。通常情况下，线路之间的直流潮流会按照换流站之间的电压以及线路电阻进行自动分配，在该自动分配状态下，部分指定线路会受到一定的影响而不能实现完全经受换流站进行独立控制，当直流潮流分配的自由度被控制后，会造成后续一系列线路潮流在进行电力运输时无法正常推进调度工作，最终影响广州市供电公司电网的正常运行[1]。为了保证电网能够正常输电，通常会采用串联的形式将附加的线路直流潮流控制器引入电网中，借以实现灵活有效的控制治理电网线路潮流。

[2]周福军.节流阀应用分析 [J].液压与气动，2010（7）：90-91.

[3]韩志引.节流阀的结构及流量特性分析[J].价值工程，2014（23）：82-83.

[4]李硕，邵丹军.用节流阀和调速阀的进油节流调速回路速度-负载特性研究 [J].液压气动与密封，2010（11）：13-15.

3.1.1 穿刺静脉的选择 首选右侧锁骨下静脉，一是其比颈内静脉置管容易固定和护理，术后患者也比较舒适，但应避免在同一部位反复多次穿刺，以免造成局部血肿或纵隔血肿。左侧锁骨下静脉穿刺置管时还应注意避免误穿胸导管造成乳糜胸。患者需特殊体位或是穿刺困难时，也可以选择颈内静脉置管，但气管切开患者则不宜，因其可能形成血肿而压迫气管，且容易被痰液、分泌物所污染，不便于护理。

[5]黄慧.节流阀式节流调速回路研究[J].中国科技信息，2012（22）：103-103.