新型减振器中蓄能器充气压力计算与实验研究.pdf

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1、2010年8月机床与液压Aug．2010第38卷第15期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．38No．151]OI：10．3969／j．issn．10131—3881．2010．15．003新型减振器中蓄能器充气压力计算与实验研究祝世兴，刘建邦，田静(中国民航大学航空工程学院，天津300300)摘要：单出杆结构的减振器中，蓄能器的预充气压力决定了减振器的刚度、影响减振性能。建立预充气压力的计算模型，可根据不同的负载情况计算出预充气压力的理论值。并通过实验验证了理论计算的正确性。关键词：减振器；蓄能器；预充气压力中

2、图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)15—008～2PressureCalculationandExperimentalStudyfortheAccumulatorinaNewTypeAbsorberZHUShixing，LIUJianbang，TIANJing(CollegeofAeronauticalEngineering，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Inanewtypeabsorberwiths

3、inglepistonrod，stiffnessanddampingpropertyisdeterminedbyprechargepressure．AcalculationmodelforprechargepressurewasestablishedwhichcanbeusedtOcalculatethetheoreticalvaluesatdiferentload．Thecorrectnessoftheoreticalvalueswasverifiedbytheexperimentalstudy．Keywords：Absorh

4、er：Accumulator：Prechargepressure作者设计了～种新型磁流变减振器，该减振器采生就完成了变化过程，可以认为该过程为绝热过程，用了单出杆结构，以蓄能器作为缓冲元件，同时起油这种情况下取n=I．4。当蓄能器用作能量存储器、液补偿的作用，所以蓄能器是该减振器结构中关键部脉动缓冲器、紧急动力源、动压力补偿器、减振器、件之一。文中介绍的研究对象为减振器中的蓄能器。液压弹簧等，一般认为是绝热过程。所以取rt=I．4。正确选择充气压力是获得蓄能器最佳效率和最大设是工作中蓄能器输出油液的最大体积，则使用寿命的基础⋯。

5、对于不同的用途和型号，蓄能器Vw=V。一，可以根据减振器的行程、缸筒内径、的使用手册中一般都会给出相应的充气压力计算公活塞杆直径求得。因此由式(1)可得：式。但是不同的计算公式适用于不同的使用条件，所以应针对实际情况建立相应的计算模型。单出杆减振voI~l(2)Vo=器的工作压力与负载和活塞杆的直径有直接关系，建立系统工作压力与减振器负载和活塞杆直径之间的关【()一()]系模型是正确计算蓄能器充气压力的前提。由式(2)可见，容积取决于最低工作压力P。、1计算模型建立最高工作压力P和预充气压力P。。其中P。、P：可以蓄能器内部气体

6、压缩和膨胀是根据Boyle．Mariotte通过压力传感器获得。下面关于理想气体中状态变化的定律进行的，理想气体状将主要介绍预充气压力P的加。态变化方程为：计算。Po=p1=p2=const(1)如图1所示，减振器处式中：P。为最低工作压力；于平衡状态下，活塞两侧压P为最高工作压力；力近似相等，设为P，减振P。为预充气压力；器受到激励时偏离平衡位置为压力P，时的氮气体积；发生振动。减振器被压缩为压力P时的氮气体积；时，油液流入蓄能器，蓄能为蓄能器的容积；器中气体被压缩，积蓄能n为多变指数。量；减振器被拉伸时，油液图1减振器简化如

7、果压缩和膨胀过程速度很快，热交换还没有发由蓄能器流入减振器缸筒，模型示意图收稿日期：2010—04—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(60572163)；中央高校基本科研业务费(ZXH2009B006)作者简介：祝世兴(1958一)，男，教授，主要研究方向为磁流变应用技术与航空技术。E—mail：jbliu_yj~'／@126．corn。第15期祝世兴等：新型减振器中蓄能器充气压力计算与实验研究·9·起到补偿作用，同时蓄能器中气体膨胀，压力减小。计算完成后对减振器加注油液进行动态加载实在此往复运动过程中，可以近似认为P就是

8、减振器验，实验设备是在自行研制的电液式振动台实验系缸筒内的平均工作压力。统。实验原理如图2所示。从蓄能器附带的使用手册中可以看出：当蓄能器实验时分别在1Hz，2Hz，⋯⋯，8Hz的频率用于脉动缓冲和减振时，充气压力公式应为：下，加1mm，2mm，⋯⋯，8mm的振