油液体积模量的研究与在线测量

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1、万方数据第45卷第7期2009年7月机械工程学报JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGv01．45NO．7Jul．2009DoI：10．3901／JME．2009．07．120油液体积模量的研究与在线测量木王静龚国芳杨华勇(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027)摘要：随着对液压系统的位置精度、响应时间和稳定性的要求的不断提高，油液体积模量越来越受到科研和工程人员的关注。分析油液体积模量对液压系统的影响，在建立油液体积模量理论模型的基础上，通过仿真对含气量、压力和温度对油液体积模量的影响进行分析。并根据

2、油液体积模量的定义，设计油液体积模量在线测量装置。通过仿真和试验结果的对比，说明提供的分析和测量的方法对确定实际液压系统中的油液体积模量很有意义。关键词：液压系统油液体积模量仿真分析在线测量中图分类号：THl37ResearchandOnlineMeasurementofBulkModulusofHydraulicOilWANGJingGONGGuofangYANGHuayong(TheStateKeyLabofFluidPowerTransmissionandControl，ZhejiangUniversity,Hangzhou3100

3、27)Abs仃嘣：InviewofrequirementsforbetterpositionacmmIcy，responsetimeandstabilityofhydraulicsystem,itismoreimportantthanI田，ertopayattentiontobulkmodulusofhydraulicoil．Theeffectsofthebulkmodulusofhydraulicoil011systemperformancealeanalyzed．Basedonthetheoreticalmodel，studieson

4、theeffectsofaircontent，pressureandtemperatureonbulkmodulusaledonethoughsimulation．Anonlinemeasuringdeviceofbulkmodulusofhydraulicoilisdesignedaccordingtothedefinitionofbulkmodulus．Thesimulati∞andexperimentresultsshowthatthemethodofanalysisandmeasurementofbulkmodulusprovid

5、ediSveryusefultoconfirmingtheoilbulkmodulusinrealhydraulicsystem．Keywords：HydraulicsystemBulkmodulusofhydraulicoilSimulationanalysisOnlinemeasurement0前言体积模量是油液的一个重要的物理参数，它对液压系统的位置精度、功率水平、响应时间和稳定性的影响显著【1】。在液压系统动态分析、建模与仿真中，合理准确地选取油液的体积模量值非常重要。在目前的液压系统的设计和研究中，油液的体积模量往往简单地估取为

6、某个常数，而与系统状态无关。不少研究者发现这种简化使得动态分析和仿真的结果与实际情况相差很大12吲。随着液压系统的功率和响应时间的要求不断提高，关注油液体积模量变得。国家杰出青年科学基金(50425518)和国家重点基础研究发展计划(973计划。2007cB714004)资助项目。20080724收到初稿，20090305收到修改稿越来越重要。油液体积模量与哪些因素相关、其影响程度多大，如何获得实际系统中的油液体积模量值，本文针对这些问题进行了研究，并设计了一种在线测量油液体积模量的装置。1油液体积模量对液压系绕陛能的影响1．1功率损失由

7、于油液是可以压缩的，在液压缸或活塞移动负载之前，缸内的油液必须先被压缩。换句话说，在负载移动之前，与被压缩体积等量的油液必须先加到液压缸中。这个过程没有做有用功，所做的无用功为睨=卸×AV(1)AV：学(2)=型二二=三f2、万方数据2009年7月王静等：油液体积模量的研究与在线测量121因此有功率损失为睨：笺些(3)。疋～异：—囟v2—xVo(4)。KeXt一式中卸——液压缸内油液压力的变化量％——液压缸内油液的初始体积丘——油液的有效体积模量1．2响应时间在做有用功之前先要做无用功，从功率损失的表达式看出在功率损失一定的情况下，油液体

8、积模量越大，响应时间越短。13定位精度液压缸的作用就象一个很硬的线性弹簧，其总刚度等于各腔受压缩液体产生的液压弹簧刚度之和。当活塞处于中间位置时，液压弹簧刚度为晚：4K。o，A2．(5)，t式