飞机液压能源系统回路反压力的研究.pdf

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1、飞机液压能源系统回路反压力的研究郭玉明，吴娟，杨佳强(西北工业大学自动化学院，陕西西安710129)ResearchofAnti——pressureinAircraftHydraulicEnergySystemsCircuitGUOYu—ming·WUJuan·YANGJia—qiang(SchoolofAutomation，NorthwestPolytechnicalUniversity。Xi’an710129，China)摘要：介绍了反压力对飞机液压能源系统的影频率接近时，就可能发生谐振。响，采用特征线法建立了回路中管路的瞬态模型和1管路瞬态模型附件模型，应用此模型就影响反压力的因素进行了

2、分析，为如何减缓反压力现象提供了理论依据。如图1所示，当收放作动筒的活塞向右移动时，关键词：液压能源；反压力；谐振；特征线法；瞬使得油箱进油量大于出油量，低压腔的压力升高，推态模型动油箱中的活塞向右移动，使增压腔的压力升高，当中图分类号：TH137升高到优先阀的打开压力时，优先阀打开，增压腔中文献标识码：A压力又降低，优先阀关闭，增压腔中的压力随着油箱文章编号：1001—2257(2012)06—0021—03活塞的移动，又不断升高，优先阀再次打开，就这样Abstract：Thisarticledescribestheinfluenceof往复循环，当优先阀的作动频率和它的固有频率接thean

3、ti—pressurerelatedtothewholesystem，es—近时就会发生谐振，甚至引起整个系统振动。本文tablishesthepressuretransientmodeloftheflow就此现象通过建立数学模型进行理论分析和仿真。lineandattachmentinsystemcircuitwiththechar—不对称缸acteristiclinemethodandanalysesthefactorswhichdecidetheanti—pressurebythemode1．A11forthisprovidethetheoreticalbasisforeliminati

4、ngtheAnti—pressure．fKeywords：hydraulicenergy；anti—pressure；先阀resonance；characteristiclinemethod；transientmode1图1Is机液压能源系统反压力的产生过程属于管内流体的非恒定流0引言动，这种管内非恒定流动可用波动方程来描述。但管路系统发生谐振是飞机飞行中最致命现象。是波动方程是一组偏微分方程，其一般解是不存在在液压伺服系统中，非对称缸控制是比较常用的一的，但可用特征线法]来求偏微分方程的数值解，种控制方式。飞机供油系统中的自供增压油箱L1是以解决管道中瞬态响应的问题。非对称的两腔组成，截面积

5、小的一腔通过增压管路根据管内非恒定流体的连续方程和运动方程可接高压，这就使得截面积大的那一腔产生正的低压，推出：为泵供油。作动筒状态突然改变时，对油箱会有液压冲击，会使增压系统的压力产生波动，这种现象叫faP,A2_·十一0做反压力现象。当发生反压力的频率和其它附件的{la+．一o￡。A3x收稿日期：2011—11—30P为压力；Q为流量；p为密度；C为波速；z为《机械与电子>>2012(6)·21·压能源系统回位移；A为管道的截面积；t为时间；-厂(z，￡)为摩阻厂【lJ+1(z，一At)×c△f+D1[．1J一函数。t-At)由上述方程，可推出管路中压力波正向传播和反向传播的特征线方程]：

6、+f1一cdt+’卫Adt+。厂(一，”)一0D2一196．4cAtpfC一。rfd．rl一一D1一c×AtEY1(￡一At)P000XAtX／t／r2+f÷警++一0yl(￡一At)P一+y1(tm(_ld．r．At)P一·／]1一十P(￡)，Q(￡)为当前时刻第i段管路，第J个f(x，)一(Iz，￡)+(z，f)；(z，)为静态摩节点横截面上的平均压力和流量．r』为第i段管路阻函数；／(，￡)为动态摩阻函数。内半径；A一7【Xr为第i管路的横截面面积。(z,t_-Q2耦合边界方程fJ(x,t)一(y1+y+y3)假设作动简活塞移动的速度是匀速的，则油箱Y。(f)一y(t-△)eoox。+[

7、Q(￡)一中活塞移动速度也是匀速的。由于安全活门的打开压力是24MPa，优先阀的打开压力是22MPa，所以Q(t-At)]可以不考虑安全活门的影响，因此只考虑2段管路Y2㈤一y：(t-P()(】x△f×+EQ(￡)一内流体的流动。2．1增压油箱Q(￡一At)](f)===y3(t-At)e-25．4~tXf／r2+[Q(f)一增压油箱与第1段管子起始边界耦合，耦合的边界方程为：Q(tmAt)]P1