Исследование клапанной системы распределения аксиально-поршневого насоса
The study of the valve distribution system of the axial piston pump
Российская Федерация, г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана,
кафедра «Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика»
Аннотация. В настоящей работе проведено исследование клапанной системы аксиально-поршневого насоса, использующего в качестве рабочей жидкости воду. Составлена математическая модель рабочего процесса одной камеры насоса с привлечением результатов CFD моделирования и с учетом главной конструктивной особенности насоса – расположения всасывающего клапана на поршне. С помощью математической модели показано положительное влияние силы инерции от переносного ускорения поршня, действующей на запорный элемент всасывающего клапана, на характеристики гидромашины. Приведены зависимости показателей качества рабочего процесса (максимального заброса давления в камере и коэффициента подачи) от скорости вращения вала насоса и массы запорного элемента всасывающего клапана. На основании полученных результатов сделаны выводы о целесообразности использования предложенной конструкции и ее преимуществах относительно известных конструкций клапанных систем распределения.
Ключевые слова: аксиально-поршневой насос, клапанная система распределения, математическое моделирование.
Abstract. In this article the valve distribution system of the axial-piston pump that uses water as working fluid was studied. The mathematical model of the working process of one of the pump chamber was written with the assistance of CFD simulation results and taking into account the main design feature of the pump - the placement of the suction valve directly on the piston. The results of the computation of the mathematical model showed a positive effect of the inertia force of the piston acceleration that affects the closure element of the suction valve on the characteristics of the hydraulic machine. The dependences of the characteristics of the working process (maximum chamber pressure and the pump capacity rate) on the rotational speed of the pump shaft and the weight of the closure element of the suction valve. The conclusions about the practicability of using the proposed design and its advantages with respect to known designs of valve distribution systems were done on the basis of the obtained results.
Key words: axial-piston pump, valve distribution system, mathematical modeling.