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升高车DAS组合密封圈静特性研究
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2017-02-244    文字:【】【】【


      升高车DAS组合密封圈静特性研究   怀集升高车出租,  怀集升高车价格,  升高车多少钱   液压缸活塞密封圈失效是导致液压缸内泄漏故障的一个关键原因。国内外学者针对O形、Y形、滑环组合密封圈等常见活塞密封圈进行了大量的研究。关文锦等采用有限元法对橡胶O形圈密封性能进行分析.研究预压缩率与介质压力对O形圈Von.Mises应力、接触应力、接触长度的影响,确定O形圈容易失效的位置.并使用Karaszkiewicz接触公式对有限元分析的结果进行验证。利用ANSYS分析了压缩量、介质压力及齿形滑环结构对齿形滑环式组合密封的接触应力、变形、Von.Mises应力及剪应力的影响。DAS组合密封圈是一种双向作用活塞密封圈.常用作往复运动的液压油缸活塞中的密封元件。DAS组合密封圈广泛用于起重机、轻型推土机、叉车等机械设备上,然而对于DAS组合密封圈相关的研究甚少。以升高车支腿油缸活塞用DAS组合密封圈为研究对象。借助ABAQUS有限元分析软件建立了有限元模型,分析了初始压缩量与油液压力对Von.Mises应力、接触应力、接触长度的影响,为DAS组合密封圈的性能分析提供参考数据。



      DAS组合密封圈有限元分析模型,  几何模型DAS组合密封圈由1个弹性齿状密封圈、2个附加挡圈和2个耐磨环组成,具有结构紧凑、双向密封性能良好以及安装方便的优点。弹性齿状密封圈的上副密封唇、主密封唇、下副密封唇简称为上副唇、主唇、下副唇。 橡胶材料的本构模型弹性齿状密封圈材料为丁腈橡胶(NBR),橡胶材料的应力应变关系采用应变能密度函数描述.应变能密度函数本构模型的选取需要根据材料及模型变形情况综合考虑。应变能密度函数为变形张量,的函数。 A是3个主伸长比,根据橡胶材料的不可压缩性,MooneyRivlin模型能够很好地描述橡胶材料在150%以内的变形,由于小应变范围内具有较好的稳定性.工程上常作为有限元分析的首选模型]。Mooney.Rivlin本构模型的应变能密度函数如下:材料参数,参数C。描述了材料的剪切特性。升高车支腿油缸活塞用DAS组合密封圈,最大压缩量为0.7mln,压缩率在10%以内,采用Mooney.Rivlin本构模型能够准确描述弹性齿状密封圈的力学性能。


    有限元模型的建立,  采用ABAQUS建立DAS组合密封圈模型时进行了以下假设:(1)缸筒与活塞视为刚体;(2)橡胶材料是完全弹性且各向同性;(3)完全轴对称模型。缸筒与活塞采用轴对称解析刚体建模,简化为线。耐磨环、挡圈网格类型为CAX4,齿状密封圈网格类型为CAX4H。总共定义了2个载荷步:(1)对缸筒施加径向负位移载荷,使齿状密封圈产生压缩,模拟DAS组合密封圈装配过程;(2)对DAS组合密封圈与油液接触的部位施加压力载荷,模拟DAS组合密封圈静密封过程。DAS组合密封圈二维轴对称模型:图中箭头作用表面表示加载区域,当副唇未与缸简接触时,加载区域包含图中黑色方框区域.当副唇与缸筒接触时,加载区域不包括图中黑色方框区域。整个分析过程活塞保持固定。



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      DAS组合密封圈在装配过程中,齿状密封圈在径润滑与密封第4卷向会产生一定的压缩量。图3示出了为主唇、上副唇、下副唇、底部密封最大接触应力以及最大Von.Mises应力随初始压缩量h变化趋势。可知,h>0.3mm,副唇开始与缸筒接触,主唇、副唇、底部密封最大接触应力以及最大Von.Mises应力随初始压缩量h增大而增大.h:0.7mm时,最大Von.Mises应力位于主唇与缸筒接触区域.值为4.48MPa,最大接触应力位于主唇与缸筒接触长度中点.值为8.9MPa。 主唇在不同初始压缩量h下的接触应力分布,进行数据拟合结果。 初始压缩量h≤0.4mm时,主唇处接触应力呈二次函数分布,h>0.4mm时,主唇处接触应力呈双峰高斯函数分布。 弹性齿状密封圈底部有一圆弧面,当初始压缩量增加时,圆弧面就会与逐步与活塞接触,增加齿状密封圈底部与活塞的接触长度,保证底部静密封可靠。 出了不同初始压缩量下底部接触应力分布曲线,峰值点位于圆弧过渡处。荫盘毽疆鲻图5不同压缩量下底部接触应力分布.  以上分析可知,初始压缩量较大时.密封圈初始接触应力、接触长度相应增大,有利于有效可靠的密封,但同时Von.Mises应力也随之增大,Von—Mises应力越大的区域越容易出现裂纹,发生物理损伤,也会加速应力松弛,造成“刚度”下降,导致密封失效;初始压缩量较小时,在安装偏心以及轴向跳动量大时.容易造成泄漏,降低密封性。因此在有效密封的条件下应当选择恰当的初始压缩量,以延长密封圈的寿命。2.2静压密封状态图6示出了主唇、上副唇、下副唇、底部密封最大接触应力以及最大Von—Mises应力在初始压缩量h=0.5mm时随不同油液压力变化的趋势。可知,主唇、副唇、底部最大接触应力以及最大Von.Mises应力随油液压力增大而增大。P=0时,最大VonMises应力位于上副唇与主唇连接区域,值为11.56MPa,最大接触应力位于主唇与缸筒接触长度中点,值为13.16MPa,最小接触应力位位于底部圆弧过渡处。值为5.99MPa,接触应力始终大于油压压力.能够有效可靠的密封。



     (1)以端面膜厚和泵送量为被控变量,隔离液压力为控制变量.设计了液膜密封模糊控制方案。(2)通过实验测量了液膜密封的泵送量及膜厚,并根据实验数据。对模糊控制器的控制效果进行了检验,结果表明该控制器可以满足控制要求。(3)模糊控制器的模糊规则及隶属度函数需根据具体工况进行设定。(4)测量膜压需要在端面上开设引压孔,会对端面造成一定的破坏:测量膜厚需要额外加装金属环,占据安装空间。因此,实验室条件下的液膜密封控制方案在工程实际中较难推广。有必要研发出可用于操作现场的控制方案。



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点击次数:1002  更新时间:2017-02-24  【打印此页】  【关闭

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