Revisione della ricerca sui motori della pompa a pistone assiale negli ultimi 40 anni

Il motore della pompa a pistone assiale con piastra oscillante può raggiungere un'elevata efficienza e resistenza alla pressione a causa delle sue caratteristiche strutturali, quindi è passato al componente della carta trump nella tecnologia idraulica. In ogni caso, in genere ha almeno quattro paia di coppie di attrito scorrevoli: piastra di distribuzione dell'olio-corpo cilindro, corpo cilindro-stantuffo, testa a stantuffo-presa a sfera per pattino scorrevole, piastra lavascarpe scorrevole, la situazione di lubrificazione è complessa, quindi la durata diventa i suoi indicatori chiave sono anche il divario più grande tra i prodotti domestici e il livello avanzato del mondo.

Rispetto ai cuscinetti scorrevoli ordinari, il rapporto tra carico, distribuzione della pressione, geometria e cinematica che agisce sulla coppia di attrito delle pompe a pistoni assiali è molto più complicato. A causa dell'accoppiamento di punti scorrevoli individuali, lo stantuffo ha gradi di libertà insicuri nel giunto sferico e nel foro del cilindro, rendendo il calcolo del contatto di attrito piuttosto difficile. Prendi lo stantuffo come esempio, anche se lo stantuffo ha anche la rotazione dell'albero simile al normale cuscinetto scorrevole e ha una traduzione assiale, ma è anche colpito da una scarpa scorrevole che agisce sullo stantuffo, che è all'esterno dell'area del cuscinetto (corpo del cilindro). La forza laterale rende la perdita di attrito a causa del pistone diventa la parte principale della perdita di potenza.

L'esperienza costruita sulla base della tradizionale teoria dei cuscinetti scorrevoli può essere applicata solo in misura limitata. Il primo sforzo di van der Kolk (1972) per studiare il problema dell'attrito tra lo stantuffo e il cilindro. Ha progettato e costruito un banco prova con piastra oscillante per esperimenti. Ma, perché l'asse di rotazione della piastra oscillante nell'esperimento termina con l'asse dello stantuffo, lo stantuffo non ha movimento assiale ed è soggetto solo a una forza laterale rotazionale. In via sperimentale e in teoria, ha evitare la distribuzione della pressione del cuscinetto a causa del movimento assiale dello stantuffo e ha semplificato il problema tribologico a un cuscinetto scorrevole inclinato e esterno con una maggiore pressione del bordo unilaterale. Ha dedicato particolare attenzione al punto in cui lo stantuffo estende di più (centro morto inferiore). Le misurazioni della distribuzione della pressione nel gap hanno dimostrato che l'accumulo di pressione si è verificato principalmente nella regione dei bordi del gap. Nella parte della ricerca cognitiva, ha utilizzato il metodo della soluzione numerica per risolvere l'orecchino di richiamo per la prima volta.

Riconoscimento dei limiti della piattaforma di prova van der Kolk, Renius (1974) ha proposta una struttura migliorata che tiene in conto del movimento assiale dello stantuffo. Ha utilizzato un manicotto di misurazione completamente caricato in modo statico e uno stantuffo di compensazione per misurare la pressione e l'attrito separatamente. Questo impianto di prova utilizza un controllo della valvola dipendente dall'angolo per simulare pompe, motori o operazioni isobariche, dove lo stantuffo è sotto pressione sia come retrattile che come si estende. In questo modo, è possibile simulare in modo sperimentale tutte le situazioni che si presentano nel lavoro effettivo. Il funzionamento isobarico, che non si verifica direttamente nella pratica, è molto adatto per la conoscenza delle condizioni circa dell'attrito che si verifica sullo stantuffo. Ha condotto i test con un'ampia gamma di parametri, pressioni da 15 a 200bar, angoli di inclinazione da 0 a 20 ° e velocità da 2000 a 100r/min. In aggiunta, ha condotto prove di avviamento speciali. Ha esposto i suoi risultati sperimentali sotto forma di classica teoria dei cuscinetti semplici, parlando in dettaglio della durata e dell'applicabilità di quasi-numeri di similarità, come il numero Sommerfeld, o il numero di guembel-Hersey, nei suoi test. I principali risultati che ha ottenuto dall'esperimento sono i come segue.

1) le caratteristiche di attrito scorrevole del cilindro a stantuffo possono essere trattate dall'angolo di guida, il che prova la durata della curva Stribeck nell'evidente regione di attrito misto.

2) mostra una buona disponibilità del simile quasi-numero milwau= yumo/retro, dove si trova la viscosità, omega è la velocità di guida e p è la pressione nel foro dello stantuffo. Ricorda che l'effetto di una maggiore pressione del cerchione, come mostrato da van der Kolk, è moot per il contatto del cilindro a stantuffo.

3) l'attrito dello stantuffo gioca un ruolo chiave nelle caratteristiche di avviamento del motore, il che fa sì che la perdita di avviamento raggiunge il 13 ~ 16% della coppia cognitiva del motore. Anche grandi perdite si verifica spesso sulla scarpa, che può essere spiegata dall'alto attrito rotazionale tra la testa a sfera e lo stantuffo.

4) la rotazione dello stantuffo rispetto all'angolo di trasmissione non corrisponde alla rotazione dell'azionamento in tutti i punti operativi. Da motivi etici, è stato chiusoEd che la rotazione relativa è dannoso per le proprietà di attrito.

5) il movimento lineare dello stantuffo è particolarmente importante nella modalità motore per la fissazione della pressione di supporto, separando così le superfici della coppia di attrito, confermato dal test dei parametri variabili.

6) ha trovato l'olio bloccato nel test, ma ha sentito che l'effetto non era significativo.

7) lo spazio tra lo stantuffo e il cilindro ha dimostrato di avere una grande influenza sul processo di attrito nell'esperimento, E si consiglia di essere inferiori al 1% del diametro dello stantuffo. Il limite inferiore di spazio dovrebbe essere fissato da una lubrificazione adeguata e non da requisiti di perdita.

8) ha avanzato suggerimenti sul design del cilindro a stantuffo adatto: per la pompa, utilizzare uno stantuffo corto liscio senza una scanalatura di equalizzazione della pressione e con una sezione di guida corta, E utilizzare una sezione guida lunga per il motore. Dowd e Barwell (1974) impostano una piattaforma di prova per studiare l'attrito tra lo stantuffo e il cilindro. Il movimento lineare dello stantuffo è guidato da una camma, a partire dalle forze laterali. Le misure sono basati sul principio di pressione costante. Come innovazione, viene utilizzato un sensore di contatto in metallo: il contatto viene rileva misurando il cambiamento di resistenza tra le coppie di attrito. Hanno valutato gli effetti della rugosità dello stantuffo e dell'accoppiamento del materiale per determinare che l'attrito non continua a ridurre oltre un particolare livello di rugosità superficiale.

Regenbogen (1978) utilizzato principalmente la stessa configurazione sperimentale di Renius. Oltre agli stantuffi con scarpe scorrevoli, ha anche condotto gli stantuffi con teste a sfera e pistoni supportati da bielle (pompe ad asse inclinato). Come risultato dello studio, ha realizzato una serie di suggerimenti di design: come l'angolo di deflessione massimo, la coppia di materiali a basso costo, lo spazio dello stantuffo e la lunghezza della guida. Per il motore, ha consigliato, uno stantuffo di guida lungo, ma potrebbe avere una rottura per ridurre le perdite ad alta velocità. Quasi allo stesso tempo, badeshoff (1977) ha avanzato lo studio delle scarpe scorrevoli per macchine a pistoni assiali. È arrivato a ottenere in via sintetica la forza di inclinazione della scarpa scorrevole sulla superficie scorrevole della piastra di lavaggio, e lo ha confermato attraverso esperimenti. Le forze che agitano sullo stantuffo e il giunto sferico tra lo stantuffo e la scarpa sono inclusi nel calcolo. Secondo la sua ricerca, il locus ellittico del punto di distanza minimo tra il pattino scorrevole e la piastra di lavaggio non corrisponde al punto ellittico del punto di intersezione del piano della piastra di lavaggio e dell'asse dello stantuffo. Conoscenza della velocità relativa e del cambio dello spazio sotto la scarpa, il flusso di perdita della scarpa rispetto all'angolo di rotazione può essere misurato.

Gli esperimenti di Hooke e Kakoullis (1981) si sono concentrati anche sul contatto con lo stantuffo della scarpa. I risultati di una serie di esperimenti hanno dimostrato che la rotazione relativa degli pistoni riduce con l'aumento della velocità di rotazione dell'azionamento, che è stato anche trovato da Renius. In aggiunta, lo stantuffo è più inclinato per ruotare quando la pressione viene aumentata perché l'aumento dell'attrito al giunto sferico a causa dell'aumento della pressione è superiore rispetto alla forza laterale dello stantuffo.

Renvert (1981) ha proposta una varietà di metodi di prova per studiare le caratteristiche di bassa velocità e avviamento dei motori idraulici. Il metodo più comunemente usato è la rotazione forzata a velocità costante, perché può evitare la grande dispersione dei risultati dei test di altri metodi (avvio a carico costante, albero motore fisso, flusso costante). I risultati dei suoi test particolarmente dinamici sono stati approvati dall'iso 4392-1 come metodo consigliato per la misurazione dell'avviamento del motore e delle caratteristiche di bassa velocità. Weiler (1982) ha sviluppato l'influenza della struttura del pistone del motore sulle caratteristiche a bassa velocità mediante esperimenti e simulazioni. Ha condotto studi dettagliati di attrito e perdite a vari punti di contatto, confronta i risultati con le simulazioni. Il modello di simulazione riproduce il comportamento del motore abbastanza bene, pur con alcune regolazioni importanti in alcune parti quando è stato costruito. Così, per la prima volta, è stato in grado, senza testare direttamente su ogni stantuffo, per mostrare il problema dell'aumento delle perdite sul pattino a basse velocità del motore e in fase di avviamento.

Koehler (1984) ha condotto la distribuzione della pressione nello spazio pistone-cilindro a causa dell'attrito durante l'avviamento del motore. La sua configurazione sperimentale era composta da uno stantuffo azionato da un cilindro e un cilindro di forza laterale attraverso il quale i carichi laterali possono essere applicati liberamente. Ha creato un modello di simulazione che calcola la distribuzione della pressione nel gap, tenendo conto della piegatura deFormazione dello stantuffo. Ha proposta che per ottenere le migliori caratteristiche di partenza e bassa velocità, lo spazio ottimale tra lo stantuffo e il cilindro deve essere di circa 1 pollice del diametro dello stantuffo.

Ivantysynova (1985) ha utilizzato le formule di richiamo e di energia per la prima volta per calcolare numericamente il flusso non isotermico nel gap e confrontarlo con i risultati del test. Il modello di formula energetica utilizza la funzione di dissipazione di Vogelpohl come termine di origine. La configurazione del test era composta da una pompa a piastre oscillanti a due fori le cui camere di scarico potrebbero essere circuite in cortocircuito da una valvola di controllo. Ezato e Ikeya (1986) hanno sviluppato una piattaforma di prova per lo studio dell'attrito del cilindro a stantuffo. La forza laterale viene misurato separatamente dalla forza assiale tramite un manicotto di misurazione supportato da un cuscinetto rotante, in modo che solo le piccole forze laterali possono essere applicate. Il test è stato condotto in modalità a tensione costante, con messa a fuoco sulle caratteristiche di avviamento e bassa velocità. L'influenza della ruvidità della superficie dello stantuffo, il materiale e la superficie dura sono stati testati, il secondo non si è dimostrato applicabile al momento del test. Jacobs (1993) ha testato i motori della pompa mediante l'aggiunta artificiale di particelle inquinanti e ha raccomandato la combinazione di un materiale alternativo e uno strato di superficie dura (mediante deposizione fisica del vapore PVD) può migliorare in modo significativo le caratteristiche di usura delle pompe a pistoni assiali e le proprietà di scorrimento. Fang e Shirakashi (1995) hanno condotto uno studio matematico e sperimentale del meccanismo del pistone assiale. Il loro modello di simulazione, anche se solving the reyn equation per tutte le posizioni della corsa dello stantuffo, non ha valutato l'effetto dell'accumulo di pressione dinamica a causa della scarica di pressione. Le misure applicate hanno mostrato un effetto vantaggioso della rotazione relativa degli stantuffi, in controcorrente e Regenbogen.

I Donders (1998) hanno utilizzato vari esperimenti per studiare l'effetto di varie coppie di attrito e applicato la conoscenza del progetto del meccanismo a pistone assiale per fluido a base d'acqua elevata (HFA). Ha sviluppato dispositivi per misurare la distribuzione di attrito e pressione di pistoni e scarpe scorrevoli. L'impianto di prova per la misurazione dell'attrito del pistone è composto da uno stantuffo attaccato all'alloggiamento del trasduttore di forza. Lo stantuffo ha uno stantuffo di compensazione del gioco a forma di cuneo montato sul fondo dello stantuffo. Al fine di simulare il movimento relativa tra lo stantuffo e il cilindro, il cilindro è reciprocato da una manovella, e la forza laterale che agisce sulla testa della sfera dello stantuffo viene generata da un cilindro a pressione esterno. Jang, Oberem e vanBebber hanno utilizzato anche lo stesso impianto di prova, con alcune modifiche minori.

I Donders hanno utilizzato un tribometro speciale per il test di attrito delle scarpe scorrevoli. La piastra di lavaggio è rotante e la forza di pressatura è simile alla macchina reale. L'inclinazione dello stantuffo è stata apprezzata nel test. I test hanno dimostrato che la distribuzione della pressione calcolo tra le pieghe di tenuta della scarpa può essere accettata molto bene con i dati di misurazione, E ci si può fidare che la scarpa galleggerà a causa di forze idrodinamiche ad alta velocità relativa.

I Donders hanno provato con un po' di successo per ottenere le perdite dell'intera macchina dalle perdite ponderate delle singole coppie di attrito. I fatti hanno dimostrato che per simulare con precisione il processo di lavoro della macchina della piastra oscillante, è molto importante progettare un dispositivo di misurazione vicino alle condizioni di lavoro reali. Soprattutto la complessa interazione tra le parti di attrito meccanico del pistone assiale deve essere presa in conto durante la progettazione del dispositivo di misurazione.

Manring (1999) ha utilizzato lo stesso manicotto di misurazione installato sul cuscinetto di rotolamento di Ezato e Ikeya per misurare la forza di attrito tra lo stantuffo e il cilindro. Qui, la piastra oscillante non ruota, solo movimento lineare alternativo per generare la corsa dello stantuffo, quindi non c' è forza laterale per simulare il movimento circolare. Sulla base dei risultati del test, viene derivato una curva Stribeck allineata da una funzione incrementale per la regione di attrito misto. L'effetto del film di estrusione prodotto dal movimento e dalla rotazione simultanei dello stantuffo non viene valutato nel modello. La regione a bassa velocità non è stata testata.

Tanaka (1999) ha condotto lo studio sperimentale dell'effetto della rigidità dello stantuffo e della geometria macroscopica alla faccia finale dello stantuffo sulle forze di avviamento e attrito. L'impianto di prova utilizza un manicotto di misurazione supportato in modo idrostatico simile alla piattaforma di prova renio. Uno stantuffo meno rigido produce un attrito inferiore (stantuffo guida lungo, misurato nella zona di attrito misto).

Zhang Yangang (2000) misure progettate per migliorare la bassa velocità e l'avviamentoCaratteristiche delle macchine a pistoni assiali. Ha valutato attrito e perdite nei motori mediante rotazione forzata costante. Al fine di accelerare l'analisi, ha utilizzato diversi banchi di prova, tra cui l'impianto di prova a stantuffo singolo dei donders con rivestimento del cilindro mobile e parte fissa della forza laterale, E la velocità minima equivalente è equivalente a 5r/min. Ha valutato le perdite di attrito e perdite che ha misurato in un test del motore con piastra oscillante: la coppia di uscita effettiva del motore è solo del 77% della coppia cognitiva, la perdita di attrito tra lo stantuffo e il cilindro è di 8.7% e la perdita tra lo stantuffo e le scarpe scorrevoli è di 8.7%. 6.1%, 3.8% tra il blocco cilindri e la piastra oscillante, 3.1% tra il pattino scorrevole e il piatto oscillante e 1.0% per il resto.

Nevoigt (2000) ha sviluppato l'uso di superfici dure per migliorare la resistenza all'usura delle coppie di attrito dei componenti idraulici. Ha utilizzato l'asta del pistone del cilindro idraulico per eseguire un test di attrito per studiare l'usura e lo strappo.

Liu Ming (2001) e Krull (2001) hanno condotto lo stantuffo con contatti lubrificati ad olio su una macchina a stantuffo assiale con l'obiettivo di simulare questa macchina come elemento di trasmissione delle vibrazioni. Liu ha proposta le formule analitici che riflettono i singoli elementi che agiscono sulla base delle forze che agitano nello spazio, mentre Krull ha condotto i valori richiesti di attrito rigido e smorzamento attraverso esperimenti estesi. Per questo, ha utilizzato tre diversi impianti di prova: test rig 1, per determinare la rigidità dello stantuffo e del cilindro e lo smorzamento in mezzo; la coppia di attrito nella presa a sfera della scarpa; Knull non ha misurato l'attrito assiale e tangenziale, ma lo ha valutato dalle misure di attrito di renius. I dati raccolti da Knull hanno dimostrato che in molti casi lo stantuffo era operativo nella zona di attrito misto e che la forza laterale pulsante non era sufficiente per rimuovere lo stantuffo dalla zona di attrito misto. Caratteristiche Knull l'attrito sulla presa della scarpa a attrito misto ben lubrificato; Il coefficiente di attrito è molto vicino ai valori di bronzo-acciaio o ottone-acciaio. Anche se è ancora in discussione se i tassi di attrito e le formule rative ricamate da alcune misure su una piattaforma di prova speciale sono sufficienti per riflettere accuratamente le caratteristiche di attrito degli stantuffi in macchine reali, il lavoro di Liu mostra che l'utilizzo di questi dati è sufficiente per una macchina a pistoni assiali viene visto come un sistema oscillante rotante. Perché l'attrito si basa su misure di renio, è difficile garantire l'efficienza nella gamma di velocità molto bassa.

Kleist (2002) ha sviluppato un programma di simulazione per calcolare l'attrito e la perdita dello stantuffo e ha risolto la velocità di movimento relativa dello stantuffo quando il cilindro è ruotato. Le forze che agitano sullo stantuffo sono state formate dai componenti a stato stazionario e ai transitori dell'equation di minimum per il noto gap di lubrificazione ruvida. Il modello AFM (modello di flusso medio) utilizzato utilizza un approccio quantitativo alla rugosità superficiale basato sullo studio di Partir e Cheng. La parte solida della forza viene modellata utilizzando il modello di pressione di contatto di Greenwood e Williamson. Kleist ha dimostrato che è molto importante tenere in conto della capacità di carico della rugosità superficiale sul contatto del gap attraverso il picco di asperity, specialmente a basse velocità non può essere rimosso. Contiene anche una soluzione generale dell'emulsione energetica che tiene in conto della dipendenza della temperatura nel gap sull'accumulo di pressione, ma ottiene risultati che non sono necessari nel caso del suo studio, ma dice che tali aspetti sono utili. Al fine di testare il suo modello matematico, ha costruito diversi impianti di prova, In particolare una pompa a pistone radiale supportata internamente in grado di eseguire vari test-attrito, temperatura, accumulo di pressione nel gap, a Donders è un banco prova con un cilindro mobile e un carico laterale sullo stantuffo. Oltre a simulare il contatto di attrito del cilindro a stantuffo, ha anche condotto i calcoli per il contatto della piastra di lavaggio delle scarpe. Rileva che il profilo della superficie dell'anello di tenuta e qualsiasi smusso deve essere modellato, in quanto ciò ha un impatto significativo sui risultati del calcolo. Un calcolo che tiene conto di tutti i contatti scorrevoli, aborted perché richiede troppo tempo per calcolarsi. Basato sui risultati di una serie di simulazioni, ha proposta un design migliorato, un foro lungo del cilindro con uno stantuffo lungo. La simulazione di cui sopra dell'attrito del pistone si verifica a velocità moderato e piccolo angolo di inclinazione (750r/min, 15 °), che non può essere messo in confronto con le difficili condizioni di lavoro dei moderni motori a pistoni assiali.

Sanchen (2003) ha portato avanti il lavoro di Kleist incorporando il calcolo dinamico della pressione buIldup nella camera dello stantuffo nel software di progettazione del motore della pompa PUMA, in modo che le forze che agitano sul meccanismo di regolazione della piastra oscillante o il cuscinetto dell'albero di trasmissione possono essere dell'uscita. La bassa velocità (<500r/min) non è presa in mano. Gli studi hanno dimostrato che il processo di accumulo di pressione dinamica nel gap richiede una particolare attenzione se l'attrito che si verifica tra lo stantuffo e il cilindro deve essere trattato.

Wieczorek (2000) ha proposta un modello di simulazione CASPAR per fornire il flusso di gap meccanico della piastra oscillante. Può calcolare il contatto scorrevole tra la piastra di lavaggio del pattino, il cilindro dello stantuffo e la piastra di distribuzione del cilindro. Gli effetti meccanici (cinematici, dinamici) e idraulici (accumulo di pressione nella cavità del cilindro) possono essere simulati in aggiunta. La superficie efficace lubrificante non è limitata a semplici forme geometriche di base, ma può essere liberamente definita entro alcuni limiti. A differenza dei programmi BHM e PUMA costruiti da Kleist e Sanchen, CASPAR risolve l'ecologia energetica oltre all'equation di reyn, consente di prendere in mano processi non isotermici nel gap. Il programma richiede la conoscenza della temperatura e del volume di tutti i componenti che definisce il gap. Le forze di contatto che si trovano nella zona di attrito misto sono trattate da un modello semplificato. Il risultato del calcolo è la distribuzione della pressione e della temperatura e la perdita del gap. Questo lavoro mostra il principio di praticità di tali calcoli e fornisce alcuni esempi di calcolo. Questo mostra anche che l'attrito misto può essere valutato nella regione di contatto del cilindro a stantuffo. Dal momento che sono state utilizzate solo velocità di rotazione molto elevate (>2000 giri/min) per il test, il calcolo semplificato della forza di contatto è stato valutato affidabile.

Il lavoro di olem (2001) si concentra sul modello termodinamico del programma di simulazione CASPAR. Ha aggiunto a questa procedura che il calore generato nello spazio del pistone è stato spostato nel blocco cilindri e da qui all'olio di dispersione nell'alloggiamento circostante, E la forza di contatto è stata rifornita per mezzo di un modello semplificato. Esperimenti con sensori di temperatura installati sul blocco cilindri di una serie di prodotti mostrano che i risultati simulati e misurati sono in buon accordo. Le misure sono espresse in rapporto all'inclinazione e alla pressione della piastra oscillante. La velocità e la modalità di funzionamento sono date dalla "velocità nominale", dalla figura si vede che la velocità n>2000r/min.

Oberem (2002) ha condotto varie parti frizionali di pompe a pistoni assiali con l'obiettivo di sviluppare una pompa a pistoni assiali e un motore per fluido a base d'acqua elevata (HFA). La sua piattaforma di prova è stata un nuovo sviluppo della piattaforma di prova dei donders per manicotti a stantuffo azionati a manovella. A causa della bassa viscosità del mezzo, quasi tutti i processi di attrito si realizzano nella regione di attrito misto. Per il test di attrito del pistone, l'alta velocità è di 10-1500r/min e la bassa velocità è di 1-10r/min, tutto sotto pressione costante. La dipendenza dalla velocità e dalla pressione, diverse lunghezze dello stantuffo e clearance e l'influenza della lunghezza della sporgenza e della scanalatura dell'anello dello stantuffo sono state testate solo nella gamma ad alta velocità. Nella gamma a bassa velocità, i risultati dei test ripetuti sono stati dispersi, che possono essere classificati alle oscillazioni di velocità e al guasto del cuscinetto idrostatico del manicotto di misurazione. Dal momento che i conti di attrito solidi per una grande proporzione, il cambio di attrito misurato, come si prevede, è un attrito puro di Coulomb piuttosto che dipendente esclusivamente dal viaggio a stantuffo. Al fine di risolvere il problema dell'attrito misto, Oberem ha proposta di indurire lo strato superficiale della parte, o di sostituire con un materiale di riduzione dell'attrito, meglio una base In ceramica. Van Bebber (2003) esplora l'applicazione di strati di carburo graduati alle macchine a pistoni assiali. In linea di principio, questo processo può essere utilizzato per tutte le parti di attrito delle macchine a pistoni assiali, in particolare può sostituire i metalli non ferrosi di solito utilizzati nel blocco cilindri-piastra di distribuzione dell'olio e blocco cilindri a stantuffo. Gli strati di superficie dura sfumata HfCg e ZrCg (strati di carburo di afnio sfumato e carburo di zirconio), che a suo avviso particolarmente promettente come alternative, sono dotati di superfici più morbide e strati più morbidi al centro dello strato in spessori di pochi micron (valore medio di circa 4 micron). È duro e diventa più morbido alla giunzione dello strato e del substrato per una migliore adesione. Le difficoltà sono state scoperte nello studio per utilizzare una superficie dura dove il contatto del cilindro a stantuffo normalmente ha pressioni di superficie elevate (>50N/mm²). Per migliorare questo, ha utilizzato vari strumenti FEM e programmi BHM per la sua ricerca. Allo stesso tempo, ha condotto il test di attrito del pistone sull'impianto di prova esistente e il calcolo utilizzando BHM è accettato solo a velocità più elevate. L'effetto di pressione del bordo dello stantuffo può essere migliorato in teoria scanalando il fondo della cYlinder bore, ma non può essere dimostrato in modo sperimentale. Migliorare le condizioni di attrito e l'efficienza meccanica-idraulica non è lo scopo principale di questo studio, e le eccellenti proprietà di attrito del sistema di superficie dura possono portare più effetti, che può essere visto nei test di livello sfumato condotti su vari banchi di prova.

Breuer (2007) ha utilizzato un sensore di forza piezoelettrico rigido come parte dello stantuffo e ha testato la forza di attrito dello stantuffo su un banco di prova del motore a bassa velocità. Attraverso test e calcoli, il meccanismo chiave della generazione di attrito è stato rivelazione ed è stato utilizzato per migliorare lo stantuffo. Design della spina. La linea guida di progettazione del meccanismo a stantuffo viene disegnata attraverso l'esperienza.

I gel (2011) hanno condotto la superficie dura del pistone-cilindro e la forma corrispondente. Al fine di ottenere una migliore resistenza all'usura, la coppia di attrito può utilizzare una combinazione dura-dura per sostituire la tradizionale combinazione dura-morbida: come l'uso di acciaio temprato e temperato più la superficie In carburo di zirconio. Ma la corsa e la fase precedente non saranno più in corso, è necessario elaborare lo stantuffo e il foro del cilindro a una forma in anticipo. Attraverso la simulazione, scopri i parametri di forma adeguati e valuta la tecnologia di elaborazione, e poi prova su un banco di prova a stantuffo singolo e una macchina a stantuffo completa, I risultati mostrano che la coppia di attrito duro può migliorare la capacità portante, mentre il fattore di forma fine aumenta l'efficienza.

Oltre a studiare la perdita di attrito della superficie dura PVD In estere sintetico senza additivi, Enekes (2012) ha anche valutato la perdita di energia dell'olio nell'alloggiamento della pompa a causa della rotazione del cilindro attraverso il metodo CFD e di solito misure di miglioramento.

Scharf (2014) continua a studiare le caratteristiche di attrito e usura della superficie in carburo di zirconio sfumato nel fluido di biodegradazione rapida. I test hanno dimostrato di ridurre in modo significativo l'attrito e migliorare la durata. Può giocare un ruolo ausiliario lavorando l'arco a sfera nello stantuffo e nel foro del cilindro in anticipo. Attraverso l'analisi delle condizioni di lubrificazione nel gap, vengono testati diversi parametri dell'arco a sfera e si trova la forma migliore.

Può essere visto da quanto sopra che, per decadi, le condizioni di lavoro dei macchinari a stantuffo assiale hanno superato un processo di ricerca continuo dal semplice al complesso, dal singolo al completo, E ciò che rimane immodificato è che la combinazione del Test di teoria, promuove la teoria sulla base della verifica del test, E stabilisci un programma di simulazione che è sempre più completo e vicino alle condizioni di lavoro reali su questa base. Al momento, la vita lavorativa della pompa a stantuffo al livello avanzato del mondo può raggiungere più di 8,000 ore sotto shock comuni, come gli escavatori; può raggiungere più di 15,000 ore sotto gli ammortizzatori irregolari, come le gru; Rexroth utilizzando la tecnologia di design moderno nel 2010, L'unità variabile a stantuffo A15VSO è stata completamente riprogettata;