滑阀泵滑阀重心轨迹的仿真及其讨论

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1、滑阀泵滑阀重心轨迹的仿真及其讨论摘要:针对滑阀泵运转时滑阀的重心有不规则的运动曲线，因而产生较大的偏心力和偏心力矩，限制泵的转速，应用MATLAB语言和SIMULINK模拟出滑阀重心的轨迹、速度和加速度的曲线并针对曲线进行讨论。滑阀真空泵是一种容积式真空泵,在工业领域中广泛应用.由于滑阀泵的旋转质量有较大的偏心，如果没有很好的质量平衡，在运转时会产生较大的振动。但滑阀泵旋转质心的运动轨迹是形状复杂的封闭曲线，因此很难实现对滑阀泵惯性力的完全平衡。做好滑阀的质量平衡，减小泵的振动一直是需要解决的一个重要课题。本文旨在应用MATLAB和SIMULINK工具绘制出滑阀泵滑阀的重心的运动轨

2、迹及其速度和加速度的曲线，并通过改变MATLAB模型中的参数，从轨迹、速度和加速度的曲线变化来研究改变滑阀泵的哪些参数和加工方法可以减小滑阀泵的振动，解决滑阀泵的主要问题。1滑阀泵滑阀重心轨迹、速度、加速度的计算滑阀泵在运转时滑阀的运动状态简化成一个Ⅱ级组连杆机构在运动。如下图所示G点即为滑阀重心,已知：A（0，0），C（，0）；杆AB的长度为，杆BG的长度为，杆AC的长度为；杆AB的角速度为，逆时针旋转。通过计算分别得出:点G的位置方程:;其中：点G的速度方程：点G的加速度方程：2用MATLAB模型进行仿真并讨论2.1通过SIMULINK防真得到滑阀重心G的轨迹曲线如下图滑阀的重

3、心轨迹曲线类似于一个鹅蛋形。下图表示了MATLAB模型进行仿真时构件的初始条件。滑阀重心G的速度曲线滑阀重心G的加速度曲线2.2优化:在这些模型中所用到的参数有：曲杆AB的转速、、、。又因为主要从加速度的变化看出偏心力的变化,所以这里我们把通过改变以上参数得到的加速度曲线给出并进行分析比较.（1）改变曲杆AB的转速A）减小时滑阀重心加速度曲线B）为原值时滑阀重心加速度曲线C）增大时滑阀重心加速度曲线以上为改变时滑阀重心加速度图，从图中可以看出，当曲杆AB的转速减小时，滑阀重心的加速度值减小了，由滑阀产生的偏心力减小了；当曲杆AB的转速增大时，滑阀重心的加速度值也增大了，由滑阀产生的

4、偏心力增大了。这就表明了减小曲杆AB的转速可以减弱滑阀泵的振动，但在实际应用中不会运用这种方法来减弱振动，而是要尽量地提高转速，以达到更高的抽速。所以，在既要提高转速，又要减弱振动的前提下，用其他方法来减弱振动显得尤为重要。下面就其他参数的改变来讨论减弱滑阀泵振动的方法。（2）改变曲杆AB的长度A）减小时滑阀重心加速度曲线B）为原值时滑阀重心加速度曲线C）增大时滑阀重心加速度曲线以上为改变时滑阀重心加速度曲线，从图可以得到：当曲杆AB的长度减小时，滑阀重心的加运动速度减小了，这样由滑阀产生的偏心力也就减小了，滑阀泵的振动减弱了，很显然，当为零时，滑阀重心的加速度为零；当曲杆AB的长

5、度增大时，滑阀重心的加运动速度也增大了。所以减小曲杆AB的长度可以减弱振动，即缩小滑阀泵的偏心距，但是，在实际中缩小滑阀泵的偏心距会减小泵腔的容积利用率，使泵的抽气性能降低。（3）改变杆AC的长度A）减小时滑阀重心加速度曲线B）为原值时滑阀重心加速度曲线C）增大时滑阀重心加速度曲线以上为改变时滑阀重心加速度曲线，从图中可以得到：当杆AC的长度减小时，滑阀重心的加速度增大了，显然由它产生的偏心力也增大了；当杆AC的长度增大时，滑阀重心的加速度减小了，那么由滑阀产生的偏心力减小了，滑阀泵的振动也会减弱。实际应用中，杆AC的长度会取一个适当的值，因为增大杆AC的长度会增大泵的体积。（4）

6、改变G点离B点的距离A）减小时滑阀重心加速度曲线B）为原值时滑阀重心加速度曲线C）增大时滑阀重心加速度曲线以上为改变时滑阀重心加速度曲线，当G点离B点的距离减小时，滑阀重心的加速度曲线左边部分缩小了，接近一个圆；当G点离B点的距离增大时，滑阀重心的加速度曲线左边部分增大了。显然，当G点离B点的距离减小到零时，滑阀重心的加速度曲线也是一个圆。这样，我们就可以很方便地应用质量平衡来解决滑阀泵的振动问题。在实际中，要使G点离B点的距离尽量小，可以在滑阀的加工中来实现。比如，可以用轻材料来制造滑阀杆，或者在滑阀环的下部用相对密度较大的材料，而其上部和滑阀杆用相对密度较小的材料，使整个滑阀的

7、重心尽量地低。