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電磁閥自激振動將造成氣動系統工作不穩定,同時也是系統的主要噪聲源之一。為了獲得電磁閥在不同工作條件下自激振動特性,對氣動先導式電磁閥自激振動進行數值與試驗研究。建立電磁閥閥芯振動與流體流動相耦合的動力學模型,模型得到試驗驗證。獲得不同工作壓力、工作流量時電磁閥工作狀態,討論電磁閥結構參數對自激振動的影響。結果表明,當工作壓力、工作流量較小時,系統平衡點不穩定,電磁閥在經受任意微小擾動時就將產生"軟自激振動"。隨著工作壓力、工作流量的增加,電磁閥將依次出現軟自激振動、硬自激振動、穩定工作三種狀態。增加電磁閥閥口直徑db、降低閥口直徑da、彈簧預壓縮量z0和閥芯半錐角α將提高電磁閥的抗擾動能力,擴大電磁閥的穩定工作范圍。
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在分析前人實驗結論和平板閘門自激振動機理的基礎上,將結構—尾流振子模型應用到閘門垂向自激振動的研究中,振子模型采用von der por方程,在結構的控制方程中合理地加入了附加質量項。通過確定模型其他參數并對模型進行計算得到閘門穩定自激振動(共振區)下的垂向振動峰值和頻率比。計算值和實測值能較好地吻合,從而實現了影響閘門自激振動參數的整合及對閘門自激振動的定量研究,為進一步深入分析閘門自激振動的機理提供了更加可靠的依據。
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