| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,196 |
| تعداد مقالات | 77,227 |
| تعداد مشاهده مقاله | 157,191,698 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 118,391,247 |
تحلیل عددی و شبیهسازی عملکرد گذرای شیر کنترل مسیر تناسبی با پاسخ سریع در سامانههای انتقال توان هیدرولیکی | ||
| مهندسی بیوسیستم ایران | ||
| دوره 57، شماره 1، اردیبهشت 1405، صفحه 63-86 اصل مقاله (2.19 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2025.404503.665624 | ||
| نویسندگان | ||
| سید علیرضا حسینی نژاد1؛ پژمان نیک اندیش* 2 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران | ||
| چکیده | ||
| شیرهای کنترل مسیر تناسبی با پاسخ سریع، نقش موثری در بهبود کارایی سامانههای انتقال توان هیدرولیکی، در ماشینهای کشاورزی، دارند. با این حال، تغییر وضعیت سریع این شیرها، موجب بروز پدیدههای گذرای نامطلوبی، در سامانههای انتقال توان هیدرولیکی میشود که پایداری و بازدهی انرژی در آنها را تحت تأثیر قرار میدهد. در این پژوهش، با رویکرد عددی، تاثیر زمان تغییر وضعیت (۲ و ۲۰ms) و شعاع انحنای برآمدگیهای جزء متحرک اسپولی شکل (۰، ۲، ۴ و ۶μm)، بر مشخصههای عملکردی شیر کنترل مسیر تناسبی با پاسخ سریع، در حالتهای پایا و گذرا، بررسی گردید. بدینمنظور، یک مدل سهبعدی دینامیک سیالات محاسباتی، با بهرهگیری از شبکه متحرک و مدل آشفتگی k-ε استاندارد، توسعه داده شد. برای اعتبارسنجی مدل عددی، طراحی و ساخت یک سامانهی انتقال توان هیدرولیکی، به منظور اندازهگیری مشخصههای عملکردی شیر کنترل مسیر، انجام گرفت. مقایسهی نتایج عددی و تجربی نشان داد که، اختلاف میان آنها در حالت پایا، کمتر از ۵ درصد و در حالت گذرا، کمتر از ۶ درصد است. همچنین، با کاهش زمان تغییر وضعیت شیر، از ۲۰ به ms۲، میانگین دبی روغن عبوری، 8/19 درصد کاهش و نیروی موردنیاز برای تغییر وضعیت، 8/29 درصد، افزایش یافت. علاوه بر این، ایجاد شعاع انحنای 2μm، در برآمدگیهای جزء متحرک اسپولی شکل، موجب افزایش 3/7 درصدی دبی روغن عبوری و کاهش 2/9 درصدی نیروی لازم برای تغییر وضعیت شیر تناسبی، در حالت پایا، شد. در حالت گذرا نیز، این اصلاح هندسی، باعث افزایش 3/15 درصدی دبی و کاهش 4/13 درصدی نیروی لازم برای تغییر وضعیت شیر تناسبی، گردید. | ||
| کلیدواژهها | ||
| شیر تناسبی؛ جریان گذرا؛ انتقال توان هیدرولیکی؛ دینامیک سیالات محاسباتی | ||
| مراجع | ||
|
Chen, J., Li, F., Yang, Y. (2022). An Accurate Mathematical Model and Experimental Research of Pressure Distribution in the Spool Valve Clearance Film. Mathematical Problems in Engineering, 11, 1-18. https://doi.org/10.1155/2022/3524734 Domagala, M., Fabis, J. (2023). A Review of the CFD Method in the Modeling of Flow Forces. Energies, 16(16), 6059. https://doi.org/10.3390/en16166059 Fei, S., Jia, C., Likun, P., Jie, L. (2021). Experimental Research on the Internal Leakage of Hydraulic Slide Valve. Fluid Machinery, 49(7), 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2021.07.001 Gómez, I., González-Mancera, A., Newell, B., García-Bravo, J. (2019). Analysis of the Design of a Poppet Valve by Transient Simulation. Energies, 12(5), 889. https://doi.org/10.3390/en12050889 Ledvoň, M., Hružík, L., Bureček, A., Polášek, T., Dýrr, F., Kolář, D. (2023). Experimental and Numerical Analysis of Flow Force Acting on the Spool of Proportional Directional Valve. Processes, 11(12), 3415 https://doi.org/10.3390/pr11123415. Li, S., Du, J., Shi, Z., Xu, K., Shi, W. (2022). Characteristics Analysis of the Pilot-Operated Proportional Directional Valve by Experimental and Numerical Investigation. Energies, 15(24), 9418. https://doi.org/10.3390/en15249418 Li, R., Sun, Y., Wu, X., Zhang, P., Li, D., Lin, J. 92023). Review of the Research on and Optimization of the Flow Force of Hydraulic Spool Valves. Processes, 11(7):2183. https://doi.org/10.3390/pr11072183 Lisowski, E., Filo, G., Pluskowski, P., Rajda, J. (2023). Flow Analysis of a Novel, Three-Way Cartridge Flow Control Valve. Applied sciences, 13, 3719. https://doi.org/10.3390/app13063719 Lisowski, E., Filo, G., Rajda, J. (2024). Adjustment of Proportional Control Valve Characteristics via Pressure Compensation Using Flow Forces. Energies, 17, 1546. https://doi.org/10.3390/en17071546 Mao, Q., Jia, X., Liu, Z., Li, G., Cao, Y., Yang, Q. (2024). Study on Steady Flow Force of a Bidirectional Throttling Slide Valve and Its Compensation Optimization. Applied Sciences, 14, 11037. https://doi.org/10.3390/app142311037 Kosek, M., Sliwinski, P. (2025). Shaping the Flow Characteristics of a Proportional Directional Valve. Tang, W., Xu, G., Zhang, S., Wang, R. (2021). Digital Twin-Driven Mating Performance Analysis for Precision Spool Valve. Machines, 9(8), 157. https://doi.org/10.3390/machines9080157 Yao, H., Zhang, E., Liu, Y., Du, J., Yin, X. (2025). Design and Experiment of an Automatic Leveling System for Tractor-Mounted Implements. Sensors, 25, 3707. https://doi.org/10.3390/s25123707 Wang, H., Xu, M., Cao, Z. (2024). Analysis of Underlapped Symmetrically Ported Valve-Controlled Asymmetric Cylinder Drive. Applied Sciences, 14, 2870. https://doi.org/10.3390/app14072870 Wang, B., Yang, L., Gao, T., Meng, Q., Xiao, S., Ai, C. (2025). Small Opening Flow Linearity Optimization of High-Pressure and Large-Flow Two-Way Proportional Throttle Valve. Machines. 13, 354. https://doi.org/10.3390/machines13050354 Wu, Y., Ruan, Y., Zhang, J., Wang, S., Wang, L., Du, X. (2025). Dual-Variable Control Load-Sensing System for Multi-Way Valves in Hilly and Mountainous Tractors. Plos One, 20(5), https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0321940 Zhang, J., Lu, Z., Xu, B., Su, Q. (2019). Investigation on the Dynamic Characteristics and Control Accuracy of a Novel Proportional Directional Valve with an Independently Controlled Pilot Stage. ISA Trans, 93, 218-230. Zhang, H., Liao, Y., Tao, Z., Lian, Z., Zhao, R. (2022). Dynamic Characteristics of a Novel High-Pressure and Large-Flow Water Hydraulic Proportional Valve. Machines, 10(1), 37. https://doi.org/10.3390/machines10010037 Zhang, Y., Li, S., Wang, X. (2023). Transient Cavitation Flow Characteristics in a High-Speed Hydraulic Proportional Directional Valve. International Journal of Mechanical Sciences, 254, 108432. Zhang, S. Z., Lin, Z. H., Chen, S. J., Jin, Z. J., Qian, Z. Y. (2024). Unbalanced Force Analysis on Valve Core Clamping in Hydraulic Spool Valves. Annals of Nuclear Energy, 203, 110505. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2024.110505. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 110 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 111 |
||