0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

数学通道的应用(十)-液压泵理论流量和容积效率

虹科Pico汽车示波器 2022-04-09 15:08 次阅读

最近,我一直在使用Pico Technology的发动机液压系统套装和流量计进行一些工作。组合在一起使用能帮助我同时查看发动机和液压系统,以确定是其中一个有问题还是两个同时出现了故障。


检测液压泵可靠性的常见测试称为PQ测试。在PQ测试中,给液压泵一个系统能承受的最大压力,以确保在某些压力下仍能够产生规定大小的流量。如果定期进行此测试,可以跟踪泵的运行状况,并且可以提前发现任何明显磨损或性能下降的迹象。

使用Pico的300 Lpm(L/min)和600 Lpm流量计,可以进行PQ测试,使用加载阀功能“加载”泵并记录数据,而不是将所有数据记录在纸上。此外,一旦存储了数学通道文件,就可以自动为您完成设置,而您只需连接到计算机就可以进行下一项测试。现在我们看看数学通道公式从何而来?

我发现对液压系统非常有帮助的是将理论流量与实际流量进行比较,并计算出泵的容积效率。如何设置示波器以及需要捕获哪些信号将基于我们将使用的数学通道公式。首先,我们需要理论流量,如下所示:

理论流量(LPM)=泵排量(cc / rev)*泵速(RPM)/ 1000

如果您使用加仑作为流量单位,则公式应为:

理论流量(GPM)=泵排量(cu ins / rev)*泵速(RPM)/ 231

在这我将使用第一个公式来计算理论流量,假设泵的排量为51 cc / rev。我们需要注意的是,此理论计算是基于效率为100%的泵但是由于内部泄漏这是不可能的,不过我们还是能根据公式计算出容积效率。

我们还需要计算出液压泵的转速对于大多数汽车液压系统,液压泵是直接与发动机相连的:发动机转速等于泵的转速。如果我们使用发动机曲轴位置传感器或其他信号来采集数据,是很容易获得泵的转速曲线的。如果泵是通过发动机外部驱动的(可能是皮带或齿轮),则速度可以通过光学传感器获得,或者可以计算曲轴和泵之间的传动比并将其纳入公式中。在我这个例子中,发动机和泵直接相连,但是我们仍然需要将曲轴位置传感器信号输出转换为发动机RPM。


在测试期间,我将发动机转速设定为1500 RPM的固定值。对于大多数汽车来说,这是一个合适的行驶速度,而且将来再次进行测试时,也可以用到它。所有这些信息都可以添加到PicoScope软件的备注中,并且存储在文件中。这样的话,如果其他人需要根据您的方法进行测试,他们可以按照备注做相同的设置。

在这种情况下,我们可以选择使用crank数学通道,但是由于RPM是固定的,因此从诊断的角度来看,我们并不是十分关注发动机转速的波动。所以我将使用以下论坛文章中介绍的经过过滤的数学通道:数学通道的应用(九)-计算空气流量的理论值。这将使转速曲线更加平滑,但由于泵的装卸,仍将显示出较大的发动机转速变化。数学通道公式来自论坛文章,但我对其进行了一些微调,以改善RPM波形。由于曲轴传感器上有一个37齿信号盘,因此我们需要添加一个比例系数以确保我们的RPM准确。在这种情况下,我选择的比例系数为1.616。因此公式如下:RPM=1.616*LowPass(freq(A),4)

42c06a2e-b75f-11ec-82f6-dac502259ad0.png

图1 RPM数学通道

要精确测量RPM,最好的方法是放大曲轴传感器信号并使用时间标尺来测量RPM。

42e5ae4c-b75f-11ec-82f6-dac502259ad0.png

图2 曲轴传感器信号计算RPM

如图2所示,我使用了两种方法测量RPM并且做了比较,值得庆幸的是两者之间的差异很小,因此可以保存RPM数学通道以供将来使用。要计算理论流量,我们需要根据RPM数学通道公式进行修改,这意味着要创建一个新的数学通道:理论流量(LPM)=泵排量(cc / rev)*泵速(RPM)/ 1000= 51 *(1.616 *LowPass(freq(A),4))/ 1000

42f950d2-b75f-11ec-82f6-dac502259ad0.png

图3 理论流量数学通道

现在,根据泵速和泵的排量51cc / rev,我们计算出了理论流量。然后进行PQ测试,该测试需要连接到液压系统测出流量和压力。请确保您接受过相关的培训并且有个人防护装备PPE,还必须防止任何可能发生的潜在污染因此我们要检查所有软管、配件、WPS600C压力传感器以及流量计的清洁度。

安装系统后,请确保您知道系统的最大工作压力。开始加载泵之后,切记始终记住压力值。Pico流量计配有防爆隔膜,遇到压力峰值或加载阀泄露,可以为您提供一些保护。请记住,必须先更换防爆隔膜,然后才能进行下一步的测试。

430cf2ae-b75f-11ec-82f6-dac502259ad0.png

图4 PQ测试
图4是一个最大工作压力为260bar的系统,通过时间标尺之间的差异,您会看到泵压力为255.3 bar。因为我们不受泄压阀的保护,所以我将压力限制在最大工作压力260bar以下。这样既可以确保安全,又可以很好地体现泵的输出功率。最重要的波形数据是流量,因为流量显示了泵的工作状况。通过使用标尺,我们可以看到在255.53bar处流量为69.79LPM,与我们的理论流量值78.35 LPM相比,相差了约9 LPM。所以我们知道泵的效率并不是100%,原因就是我前面提到的液压泵内部泄漏。

泵的容积效率(%)=(实际流量/理论流量)*100在上述例子中,泵的容积效率=(69.79 / 78.35)*100%=89.07%。我们可以将公式输入到数学通道中,就可以得到容积效率波形。请记住,您可以添加任意数量的数学通道,它们并不会影响到原始数据。因此,容积效率的数学公式为:D/(51*(1.616*LowPass(freq(A),4))/1000)*100

4341a922-b75f-11ec-82f6-dac502259ad0.png

图5 容积效率数学通道为了更易于观察,我在加载和卸载泵的时间标尺之间添加了一个测量,测量的是容积效率的平均值。数学通道我已经存储在了PSDATA文件中,您可以点击“阅读原文”下载
数学通道的应用可以揭示很多东西,并且我们可以使用它们进行更多的计算,希望将来数学通道能够发挥更大的计算作用。END

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 通道
    +关注

    关注

    0

    文章

    59

    浏览量

    20340
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    ADS8668采样通道存在直流量偏置的原因?

    我在使用ADS8668来进行信号采样时发现一个问题,AD接入电路后将导致运放输出端存在100mV的直流量,经过运放放大几倍后在运放输出端就变成了4V左右的直流量,严重影响后级电路的工作,使用隔直
    发表于 11-22 06:33

    液压泵站PLC组态监控物联网系统方案

    液压站一般是为大中型工业生产的机械运行提供润滑、动力的机电装置,将能够机械能转化为液压油的压力能,通过方向、压力、流量调节后传输到各类液压机械钟,从而实现各种规定的生产动作,是装备制造
    的头像 发表于 09-21 10:57 198次阅读
    <b class='flag-5'>液压泵</b>站PLC组态监控物联网系统方案

    断路器在运行中液压降到零如何处理

    。 一、断路器液压降到零的原因 液压油泄漏 :断路器的液压系统可能因为密封不良、管道破裂等原因导致液压油泄漏,从而使得液压降到零。
    的头像 发表于 07-19 10:30 462次阅读

    断路器液压机构压力异常降低的原因是什么

    断路器液压机构是一种利用液压传动原理实现断路器操作的设备。其工作原理是利用液压油的压力来驱动断路器的触头进行闭合或断开。液压机构主要由液压
    的头像 发表于 07-19 10:29 524次阅读

    液压分配器工作原理是什么

    由阀体、阀芯、弹簧、密封件等组成。阀体是分配器的外壳,内部有多个通道和孔口,用于连接液压泵和执行机构。阀芯是分配器的核心部件,通过其在阀体内的运动,实现油液的分配和切换。弹簧用于提供阀芯的复位力,保证阀芯在无外力
    的头像 发表于 07-10 10:55 1541次阅读

    伺服液压机控制系统原理是什么

    伺服液压机是一种利用伺服电机驱动液压泵,实现精确控制压力、速度和位置的液压设备。它广泛应用于金属成型、塑料成型、压装、校直、拉伸、弯曲、冲压等领域。伺服液压机控制系统是伺服
    的头像 发表于 06-17 10:04 1103次阅读

    液压系统中的液压泵属于什么部分

    液压系统中,液压泵是核心部件之一,它负责将机械能转化为液体的压力能,为整个系统提供动力。液压泵的性能直接影响到整个液压系统的工作性能和效率
    的头像 发表于 06-14 14:34 738次阅读

    液压传动中液压泵是什么元件

    液压泵是一种将机械能转换为液体压力能的装置。它通过内部的机械运动,将液体从低压区域输送到高压区域,从而实现能量的转换。液压泵的工作原理可以分为以下几个步骤: 吸油:液压泵的吸油腔在
    的头像 发表于 06-14 14:29 1107次阅读

    液压系统中齿轮常用于什么系统

    液压系统是一种广泛应用于工业、航空、船舶、汽车等领域的传动系统,它通过液体的压力和流量来实现能量的传递和控制。在液压系统中,齿轮是一种非常重要的元件,它通过齿轮的旋转将液体从低压区输
    的头像 发表于 06-14 14:27 1364次阅读

    液压系统中的辅助元件包括哪些?

    液压系统是一种广泛应用于工业和工程领域的技术,它利用液体作为工作介质,通过液体的压力和流量来实现能量的传递和控制。在液压系统中,除了主要的液压元件(如
    的头像 发表于 06-14 11:05 1298次阅读

    液压系统由哪几部分组成 液压系统常见故障及解决方法

    液压系统是由液压液、液压泵液压阀、液压执行器、油箱、管路等部分组成的。液压液是
    的头像 发表于 02-03 10:28 1108次阅读

    质量流量型空气流量计与容积流量计相比各有什么优缺点?

    质量流量型空气流量计与容积流量计相比各有什么优缺点? 质量流量型空气流量计与
    的头像 发表于 12-19 09:49 1098次阅读

    15KW电动机星形启动时间1秒即转到角形运转,时间是否有点短?

    15KW电动机,星形启动时间1秒即转到角形运转,时间是否有点短?(液压泵
    发表于 12-12 06:57

    功率的计算方法及选电机时的注意事项

    : 功率Kw 密度kg/dm3 流量l/s 扬程m 重力加速度9.8m/s2 2、例如:水泵流量为7000l/min,扬程为25m,效率为0.83。 则水泵的轴功率为: P=1.
    发表于 12-11 08:05

    液压伺服油缸结构原理

    伺服油缸的结构通常由缸体、柱塞或活塞、密封件、流体控制阀和液压泵等组成。下面将逐一对其进行详细介绍。 缸体是液压伺服油缸的主体部分,通常由铸铁或钢制成。它具有足够的强度和刚度,以承受高压液体对其施加的力。缸
    的头像 发表于 12-08 14:25 2597次阅读