Optimal Design for Torque Motor of Jet Pipe Electro-hydraulic Servo-val e Based on Dynamic Stiffness

چکیده

در این مقاله مشخصات دینامیکی اسمبلی آرمیچر موتور گشتاوری را در الکتروهیدرولیک جت پایپ مطالعه می کنیم. نتایج نشان می دهند که سفتی اسمبلی آرمیچر و قطب فنر فیدبک قسمتهای کلیدی هستند که می توانند به طور مستقیم مرتبط با پارامترهای هندسی و مواد موتور گشتاوری باشند. بنابراین، بهبود مشخصه های عملی موتور گشتاوری از طریق سفتی دینامیکی، توسعه یافته است.

Abstract

In this paper the dynamic characteristics of the armature assembly of torque motor in jet pipe electrohydraulic is studied. The results show that the stiffness of armature assembly and feedback spring pole are the key parts which can be directly related to geometric and material parameters of torque motor. Therefore, improvement of the operating characteristics of torque motor through dynamic stiffness is developed.

مقدمه

سروو والو جت پایپ به طور عمده شامل موتور گشتاور، جت پایپ، تیوب خمیده، حفره های گیرنده، بدنه هسته، اسپول، و قطب فیدبک و اسمبلی آستین می باشد. موتور گشتاوری سروو والو از اجزای تبدیل الکتریکی-مکانیکی است، که برای درایو مرحله اول سروو والو جت پایپ استفاده می شود. همان طور که پارامترهای ساختاری موتور گشتاوری در طراحی یا پارامترهای طراحی موتور گشتاوری برای مرحله اول سروو والو غیرمعقول است پارامترهای ساختاری اصلی والو در تطبیق هم منطقی نیست، معمولا منجر به افزایشی در مشخصه های غیرخطی و ناپایدار می شود. به طور مشابه، ذخیره کردن گشتاور، از جت پایپ گرفته از طریق تیوب خمیده به آرمیچر و بوش آرمیچر می باشد، اگر تیوب خمیده به طور مناسبی با در نظر گرفتن سفتی طراحی نشده باشد، عملیات سروو والو تحت تاثیر قرار می گیرد. مدل ریاضی به ما سفتی ای همانند نواحی شکست در طول عملیات را می دهد.

ساختار و اصول کار سروو والو الکتروهیدرولیک

ساختار و اصل کارکرد موتور گشتاوری الکتروهیدرولیکی در سروو والو جت پایپ در شکل 1 داده شده است.

یک سروو والو الکترو-هیدرولیکی جت پایپ می تواند به دو مرحله تفکیک شود: مرحله اول آغاز شامل موتور گشتاوری، جت پایپ، تیوب خمیده و حفره های گیرنده می باشد. مرحله دوم بدنه شامل اسپول و اسمبلی آستین می باشد.

یک تحلیل دقیق فشار ریکاوری استاتیک دو مرحله ای، چهار مسیره، با والو کنترل جریان الکتروهیدرولیکی پورتهای بسته با در نظر گرفن تاثیر ضخامت تار، قطر دهانک، قطر حرفه گیرنده، و پارامترهای آفست و همچنین تاثیر فشار منبع بر فشار ریکاوری. سیال هیدرولیکی در فشار سیستم از حلقه سیم مرحله اول به تیوب فید و خارج از پروژکتور جت انتقال می یابد. پروژکتور جت این جریان سیاال هیدرولیکی را در دو گیرنده هدایت می کند، هر یک از آنها متصل به اسپول و محفظه های مرحله دو است. موتور گشتاوری مرحله اول سیگنالی الکتریکی دریافت می کند (جریان به سمت کویل ها) و آنها را به گشتاور مکانیکی در آرمیچر و اسمبلی جت پایپ تبدیل می کند. خروجی گشتاور مستقیما متناسب با جریان ورودی است. هرچه جریان بیشتری به والو اعمال شود، نیروی بیشتری برای چرخش اسمبلی آرمیچر دور نقطه محورش استفاده می شود، که منجر می شود سیال تاثیر بیشتری بر یک گیرنده نسبت به گیرنده دیگر داشته باشد. فشار تفاضلی حاصله بین محفظه پایانی اسپول ، حرکت اسپول را آغاز می کند و همین طور مرحله پورتینگ را آنکاور (دیگر پوشش نمی دهد) می کند که باعث می شود بسته به مسیر اسپول، به و از دو پورت کنترل والو جریان پیدا کند.

مسیر جابه جایی اسپول بر خلاف چرخش جت پایپ است. با حرکت اسپول، فنر فیدبک نیرویی در جت پایپ تولید می کند که جلوی نیروی موتور گشتاوری مقاومت می کند. اسپول به حرکت ادامه می دهد تا زمانی که نیروی تولید شده توسط فنر فیدبک برابر با نیروی تولید شده توسط موتور گشتاوری شود. سپس مکان جت پایپ به مرکز بین دو گیرنده باز می گردد. یک فشار تفاضلی اندک معمولا در بین پایانه های (انتها های) اسپول برای غلبه بر نیروهای جریان برنولی باقی می ماند که تمایل دارند والو و نیروی فنر فیدبک را ببندند.