非对称阀口的流量计算
前文讲到伺服阀的流量公式:
这是流量公式,一定要理解透彻。式中的△P为单个节流边的压降,也就是一个阀口的压降。对于常规伺服阀,P→A和B→T是对称的。所以P→A边的压降=B→T的压降,整阀的压降为P→A边压降+B→T边压降。负载为PL,则整阀的压降为Ps-PL,由于两侧节流边对称,则每个节流边压降为(Ps-PL)/2。对于零遮盖对称伺服阀,这个公式是正确的。实际上,绝大多数伺服阀都是零遮盖对称的,所以很多人误以为该公式适用于任何形式的伺服阀。流量公式是通过伯努利方程推导出来的,式中的△P是指单个阀口的压降。如果P→A和B→T的压降不对称,则通过该式计算的流量就是错误的。此处理解较为困难。下面以某个非对称伺服阀为例,讲解流量公式的计算。假设某个型号伺服阀:伺服阀在单边3.5MPa压降下,A口和B口的流量分别为30L/min和60L/min。
那么,在7MPa供油压力下,按照标准四通阀测试,伺服阀流量曲线是怎样的呢?是双边对称的流量曲线,还是增益1:2的流量曲线?每个口的流量是多少呢?
根据A口和B口的流量分别为30L/min和60L/min,可以推算A口和B口的面积比为1:2。通过相同的流量时,压降比应为4:1。
当系统供油压力为7MP时,管路、流量计和阀体内部其他处的压降忽略不计:A口上损失的压力应为28/5MPa,B口上损失的压降为7/5MPa。
所以此时B口的流量应为:
[(7/5)/(7/2)]^(1/2)=0.63x60L/min=37.95L/min。
A口的流量为:
[(28/5)/(7/2)]^(1/2)=0.63x30L/min=37.95L/min。
P→B→A→T,由于P→B和P→A的窗口梯度不一样(面积不一样),所以7MPa压降并不是在每个阀口均匀分布。也就是说每个阀口的压降并不是3.5MPa。