使用压力对测量气动元件S值和b值的各种方法的影响.pdf

液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 01 3年 第 0 7期 使用压力对测量气动元件 值和 b值的各种方法的影响 张士宏 ． 徐 文灿 S MC 中 国 有 限公 司 ， 北京 1 0 0 1 7 6 摘要 大量的实验研究表明气动元件流量特性参数的测定正确性受到很多因素 的影响。 测量方法 、 测量仪表的精度是 比较明显的影响 因素 。 此外 。 气动元件的内部结构 、 使用压力 、 气动元件内的流动状态的影 响也不可忽视 。 该文阐述了使用压力对测量气动元件流量特性 参数 的各种方法产 生的影响 。 关键 词 使用压力； 有效截面积 ； 临界压力 比 中图分类号 T H1 3 8 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 3 0 7 0 0 3 0 0 2 Ope r a t i ng P r e s s u r e Eff e c t s o n De t e r mi n a t i o n M e t h od s o f S a n d b o f Pne u ma t i c Co mp o ne n t s Z HANG S h i h o ， ， XU We n - c a n S MC C h i n a C o ． ，L t d ． ，B e i j i n g 1 0 0 1 7 6 ， C h i n a Ab s t r a c t Du ri n g a g r e a t d e a l o f e x p e ri me n t a l s t u d i e s ， i t i s f o u n d t h a t ma n y f a c t o r s i mp a c t o n fl o w r a t e c h a r a c t e ris t i c s o f p n e u ma t i c c o mp o n e n t s ． Me t h o d o f d e t e r mi n a t i o n s a n d a c c u r a c y r a n k o f e q u i p me n t s a r e ma i n f a c t o r s ． B e s i d e s t h e s e a p p a r e n t c t o m， s t r u c t u r e o f p n e u ma t i c c o mp o n e n t s ， p r e s s u r e a p p l i e d a n d fl o w c o n d i t i o n s i n s i d e p n e u ma t i c c o mp o n e n t s s h o u l d n o t b e i g n o r e d e i t h e r ． Th i s p a p e r f o c u s e s o n t h e o p e r a t i n g p r e s s u r e e ff e c t s o n d e t e rm i n a t i o n me t h o d s o f p n e u ma t i c c o mp o n e n t fl o w- r a t e c h a r a c t e ri s t i c s ． Ke y wo r d s o p e r a t i n g p r e s s u r e ； e ff e c t i v e a r e a； c ri t i c a l p r e s s u r e r a t i o 0 引言 测试气 动元件的流量特性参数时 ．不同的测量方 收稿 日期 2 0 1 3 0 2 0 5 作者简介 张士宏 1 9 7 1 一 ， 男， 山西汾 阳人， 博士， 主要从事气动元件流量特 性 、 气动系统工程技术方面的研究。 力 位移 法必须注意测试时所选取的使用压力是否正确。 1 确定上游测试压力应注意 的问题 测量气动元件在临界状态下的有效截面积 ．s值和 临界压力 比 b值时 ， 为保证被测件达临界状态 ， 下游及 上游测压管内的静压力之 比p 2 ， p 。 应满足p 6 。若下 a 阻尼孔型 b 溢流 c 溢流节流型 图4阻尼力一 位移关 系曲线 3 结语 采用阻尼孔的液压阻尼器工作时． 阻尼介质在活塞 两端压差作用下往复流经阻尼孑 L ．消耗外界输入的能 量 ； 采用液压 阀的阻尼器 ， 通过调整溢流阀 口开启压力 的大小来控制活塞两端的压差 ． 进而控制液压阻尼器的 最大输 出阻尼力 ． 并保持其稳定 3种液压耗能阻尼器 可以耗散外界的冲击能量 ， 从而达到缓 冲、 减振的目的。 3 0 参 考 文 献 【 1 】 盛敬超． 液压流体力学【 M】 ． 北京 机械工业 出版社， 1 9 8 0 ． 【 2 J 王积伟， 黄谊， 章宏甲． 液压传动【 I ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 6 ． [ 3 】 钱 雪 松． 双 溢流 液压 阻尼器 中国， C N 1 0 1 9 4 3 2 3 8 A【 P 】 ． 2 0 1 1 01 -1 2． 『 4 1 钱雪松． 双溢 流限载双阶段液压阻尼器 中国， C N1 0 1 9 4 3 2 3 7 A 【 P ] ． 2 0 1 1 - 0 1 - 1 2 ． 【 5 】 徐晓东． 桥梁粘滞 阻尼器设计及性 能研究【 D 】 ． 成都 西南交 通 大学． 2 0 1 1 ． 『 6 1 祝文举， 刘 桓龙 ， 于兰英， 等． 间隙液压粘滞 阻尼器特性参 数分 析[ J 】 ． 液压气动与密封， 2 0 1 1 ， 3 l 8 2 1 ． 【 7 ] 黄镇， 李爱群， 陆飞． 调节阀式粘滞 阻尼器原理与性 能试验【 J 1 ． 东南大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 7 ， 5 5 1 7 5 2 0 ． 【 8 】 陈永 祁， 杜义欣． 液体粘滞 阻尼器在 结构 工程 中的最新进 展 [ J ] ． 工程抗震与加 同改造， 2 0 0 6 ， 6 6 5 7 2 ． Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ N O ． 0 7 ． 2 01 3 表 2 各种阀的最低使用压力p r． n b a r g 游测 压 管 内的压 力 P 2 不低 于大 气压 力 P 1 ． 0 1 3 b a r a b s ． ， 则不 同 b值下 ， 上游测压管内的最低使用压力 如表 1 所示 。因多数气动元件的 b值 大于 O ． 2 5 ． 故通常 选上游测试压力 p l 5 b a r g 便可 。对 b 0 ． 2 5的气动元 件 ， P 必须比表 1的最低使用压力高 2 b a r 以上为宜 ． 否 则测出的 Js 值和 b值有可能不正确 表 1 上游测试最低使用压力p 1 与临界压 力比 b值 的关 系 b 0 ． 1 0 ． 2 0． 3 O ． 4 0 ． 5 0 ． 6 A b a r a b s ． 1 0 ． 0 5 ． 0 3 ． 4 2 ． 5 2 ． 0 1 ． 7 应 当注意 ， 为 了克服阀芯复位时的弹簧力 、 气压力 及摩擦力 ， 许多阀都存在最低使用压力 ， 如表 2所示 对 速度控制阀而言 ， 为了保证作为单 向阀使用 的单向型密 封圈不泄漏 ， 也存在最低使用压力的要求。这最低使用 压力对各种测量 ．s值和 b值的方法有什么影响呢 2 ． 1 对 定压 法 的影 响 因被测元件的供气压力 P 远大于最 低使 用压力 。 故最低使用压力对 b值的测量没有影响 2 ． 2 对 变压 法 的影 响 变压法即 I S 0 6 3 5 8改变 P 且被测件直通大气 的方 法。 使用变压法 ， 其上游压力 P l 必须大于最低使用压力 p m m ， 才能使 阀正常切换 。这就意味着 ， 临界压力 比 b必 须小 于 1 ． 0 1 3 ／ p 1 ． 0 1 3 值 P 以 b a r g 计 ， 才能使 用变压法测 b值 ， 如 图 1所示 。例如 ， 当p m m 1 ． 5 b a r g 时 ． b 0 ． 4 0 3的 阀就不 能使用变压法测 b值 了 P m i n ／ b a r g 图 1变压法可测 6值与 P 的关 系 2 ． 3对 等温 放气 法 的影 响 定容积等温放气法是利用放气过程 中压力 P随时 间 t 变化的曲线上的亚声速放气段上取点来确定 b值 ． 故亚声速放气曲线上必须保有 △ p段以便取点。 设 l b a r 不宜选小 ， 以免 b值测量误差太大 ， 则在有最 低使用压力要求 的条件下 ，被测件的 b值可测区域如 图 2所示 。若最低使用压力 p m in 1 ． 5 b a r g ， 保留亚声速 段 △ lp l b a r ， 则 b 0 ． 2 8 6的阀就不能使用等温放气法测 b值了。 n i n ， b a g 图 2等温放气 法可测 b值 与 p m 的关系 2 ． 4 对 串接声速排气法的影响 为 了保证声速排气 ．放气完毕时气罐 内的压力必 须高于 1 ／ b ， b是被测件 含被测元件及辅助元件 的串 接 的临界压力比。因放气完毕时的压力都大于被测件 的最低使用压力 ， 故使用 串接声速排气法 ， 最低使用压 力不影响 b值的测量 。但应注意 ， 若被测件 的 b值小 ． 为了使放气完毕时的气罐 内的压力不过高 ．辅助元件 应尽量选用 b值大的， 如短管 、 直通快换接头 、 消声器 、 速度控制阀等 3 结论 1 使用 I S 0 6 3 5 8的变压 法及等温放气法测 量被 测元件的 b值时 ．必须考虑到被测元件 的最低使用压 力的因素 ．即最低使用压力 的存在造成有些气动元件 不能使用这两种方法测量 b 值 2 使用 I S 0 6 3 5 8的定压 法和 串接声速排气 法测 量气动元件的 b值时 。 最低使用压力的存在 ． 对 b值测 量 没有 影响 参 考 文 献 【 1 】 I S O 6 3 5 8 1 9 8 9 ，P n e u m a t i c F l u i d P o w e r - c o m p o n e n t s U s i n g C o mp r e s s i b l e F l u i d s - De t e r mi n a t i o n o f F l o w- r a t e C h a r a c t e r i s - t i c s [ S ] ． [ 2 ] G B ／ T 1 4 5 1 3 1 9 9 3 ， 气 动元件流量特性 的测定f S 1 ． [ 3 】 香川 ， 蔡茂 林． 空氖压横 器 流 量特性 表示 方法 弑黢方 法； 、 新提案【 J ] ． 油空庄技衍， 2 0 0 4 ， 4 2 1 2 5 8 6 4 ． 【 4 】 J I S B 8 3 9 0 2 0 0 0 ， 空氖庄一 庄缩性流体用横器一 流量特性 弑 黢 方法【 S 】 ． 【 5 ]5 S M C 国 有限公司． 现代实用气动技术[ M 】 ． 北京 机械工业 出版社． 2 0 0 8 ． [ 6 ] 徐文灿 ， 张士宏． 流 动状 态对测定 气动元 件流 量特性参 数 的 影 响[ J ] ． 液压与气动， 2 0 1 3 ， 1 6 9 7 5 ． 3】