Исследование влияния гидролинии нагнетания на амплитуду пульсаций давления в аксиально-поршневом насосе

Рассмотрена проблема пульсаций давления в аксиально-поршневом насосе. Обзор информационных источников показал, что существующие теоретические модели не учитывают влияние на уровень пульсаций давления таких внешних факторов, как работа регулятора насоса и характеристики его гидролинии нагнетания и всасывания. Разработана математическая модель, учитывающая влияние нестационарных процессов в гидролинии нагнетания на уровень пульсаций давления. Экспериментальные исследования работы насоса с присоединенной гидролинией нагнетания, имевшей различные характеристики, выявили, наличие нестационарных процессов и подтвердили влияние характеристик гидролинии нагнетания на уровень пульсаций давления. Установлено, что амплитуда пульсаций давления, вызванной нестационарными процессами, может в несколько раз превосходить амплитуду пульсаций давления, обусловленной неравномерностью подачи. Результаты расчетных и экспериментальных исследований показали близкое совпадение уровней амплитуд и частот колебаний давления подачи насоса. Предложенная математическая модель может быть использована при разработке аксиально-поршневых насосов, использующих аналогичную систему фазораспределения.

Литература

[1] Гавриленко Б.А., Минин В.А., Рождественский С.Н. Гидравлический привод. Москва, Машиностроение, 1968. 419 с.

[2] Макушин С.А., Алексеев А.К. Аксиально-поршневой насос. Патент № 1127363 РФ, бюл. № 21, 1999.

[3] Zaichenko I.Z., Boltyanskii A.D. Reducing noise levels of axial piston pumps. Russ Engine Journal, 1969, vol. 4, no. 49, pp. 21–23.

[4] Harrison K., Edge K. Reduction of axial piston pump pressure ripple. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part I: Journal of Systems and Control Engineering, 2000, vol. 214, no. 1, pp. 53–64.

[5] Haynes J.M. Axial Piston Pump Leakage Modeling and Measurement. PhD Thesis from Cardiff University, UK, 2008.

[6] Bergada J., Kumar S., Davies D.L., Watton J.A. A complete analysis of axial piston pump leakage and output flow ripples. Applied Mathematical Modelling, 2012, vol. 36, no. 4, pp. 1731–1751, doi: 10.1016/j.apm.2011.09.016

[7] Ma J., Xu B., Zang B., Yang H. Flow ripple of axial piston pump with computational fluid dynamic simulation using compressible hydraulic oil. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2010, vol. 23, no. 1, pp. 45–52, doi: 10.3901/CJME.2010.01.045

[8] Guan C., Jiao Z., He S. Theoretical study of flow ripple for an aviation axial-piston pump with damping holes in the valve plate. Chinese Journal of Aeronautics, 2014, vol. 27, no. 1, pp. 169–181, doi: 10.1016/j.cja.2013.07.044

[9] Huang J., Yan Z., Quan L., Lan Y., Gao Y. Characteristics of delivery pressure in the axial piston pump with combination of variable displacement and variable speed. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part 1: Journal of Systems and Control Engineering, 2015, vol. 229, no. 1, pp. 599–613, doi: 10.1177/0959651815578967

[10] Gao Y., Cheng J., Huang J., Quan L. Simulation Analysis and Experiment of Variable-Displacement Asymmetric Axial Piston Pump. Applied Sciences (Switzerland), 2017, vol. 7, no. 328, pp. 1–16, doi: 10.3390/app7040328

[11] Филатов Д.М., Кузнецов В.Е., Минав Т.А., Ян Ч., Якупов О.Э. Компьютерное моделирование аксиально-поршневого насоса. Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2011, № 3, с. 45–51.

[12] Перфильев А.В. Моделирование высокочастотных пульсаций давления в аксиально-плунжерном насосе с гасителем пульсаций. Инженерный вестник, 2017, № 01, с. 14–23. URL: http://engsi.ru/doc/854991.html (дата обращения 15 июня 2018).

[13] Труханов К.А., Попов Д.Н., Адельшин Д.Р. Способ идентификации нагрузки на конце длинной гидролинии насосной установки. Справочник. Инженерный журнал с приложением, 2016, № 9(234), с. 38–48, doi: 10.14489/hb.2016.09.pp.038-048

[14] Алексеенков А.С. Улучшение динамических свойств и исследование рабочих процессов авиационного рулевого гидропривода с комбинированным регулированием скорости при увеличении внешней нагрузки. Москва, МАИ, 2014. 150 с.