织构型高频液压冲击活塞副能耗模型构建及数值模拟

简介

为降低液压冲击活塞副的摩擦损耗,在活塞副表面构造圆柱形织构;综合考虑其泄漏和摩擦损失构建能耗分析指标,采用Hertz接触理论分析间隙密封结构的弹性变形,利用牛顿内摩擦定理提取摩擦力,结合二维弹流润滑Reynolds方程构建冲击活塞副能耗分析模型;提出采用有限差分法以及超松弛迭代收敛准则对冲击活塞副能耗分析模型进行数值求解;以YG45型液压凿岩机为例对冲击活塞副进行能耗分析,验证了该方法求解冲击活塞副能耗的有效性,并分析织构对降低冲击活塞副能耗的作用。结果表明圆柱形织构表面能形成流体动压润滑膜,在全油膜润滑状态下织构的流体动压润滑效应会显著提高表面的承载能力;圆柱形织构改善了表面的润滑性能,大幅度降低了表面摩擦力,使得摩擦损失减小;增加织构使泄漏损失有所增加,但其增加幅度很小,对能耗影响可以忽略不计。