軸向柱塞泵結構比較復雜、液固耦合而且高速旋轉的特點決定了針對其局部特性的試驗研究往往要進行多次簡化,這使得試驗與泵的真實運行情況相差甚遠。例如2004年, MANRING教授搭建了柱塞副靜態特性的試驗裝置,用一個靜態柱塞副研究其油膜特性,這種方法和實際相差較遠,僅能定性的做一些理論驗證。
近年來,隨著電子傳感技術的進步,使得在泵的基本結構不變的條件下對泵的內部流體特性進行檢測成為可能。這就是模型泵的試驗思想,以實際泵,馬達為基體,采用微傳感器和無線數據傳輸等技術實現在動態情況下在線檢測泵的特性參數,模型泵甚至可以和實際產品一樣驅動負載。因此這樣的測試結果更有說服力。這種基于模型泵思想的測試平臺對元件的優化和改進有著十分重要的指導意義。
2000年,0LEMS闡述了一種基于模型泵技術的平臺,用來測試泵內部溫度場和壓力來研究柱塞腔的能量耗散情況。試驗臺采用細小的電偶和和微型壓力傳感器來測試溫度分布和壓力值,采用無線傳輸的方法把數據傳輸到計算機上,結果表明測量結果和實際吻合很好。
IVANTYSYNOVA等闡述了其測試柱塞腔內摩擦力和壓力的測試平臺。用三維壓力傳感器來測量摩擦力、傳感器數據線通過缸體到主軸,然后無線傳輸至計算機上。這種研究柱塞副三維方向摩擦力的觀點是更為切合實際的。
此外,Monika研究小組還建立了柱塞副腔內的壓力分布測試平臺。試驗臺采用單個柱塞結構,柱塞固定,通過剩盤旋轉來實現柱塞泵工作模擬,只是單柱塞的結構可能會對試驗帶來一些局限。
德國亞琛工業大學也搭建了基于模型泵思想的摩擦副實驗臺并進行了相關研究。
采用模型泵的試驗技術和實際更相近,結果可以更逼真地描述其實際工作的情況,這對于泵的研究和新結構的設計與優化有十分重要的作用。 |