一种管式多孔H型液压滤波器固有频率的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种管式多孔H型液压滤波器固有频率的计算方法，主要针对等径不等长多孔串/并联布置、等长不等径多孔串/并联布置、参数成比例变化多孔串/并联布置共六种阻尼孔排布方式，给出了相应的多孔滤波器固有频率计算方法。本发明专利技术将多个变参数阻尼孔串并联构成等效阻尼孔。根据液压主泵出口压力脉动频率范围，将多个阻尼孔进行串并联布置，根据液压主泵转速的改变，调节工作阻尼孔的个数，从而改变等效阻尼孔的直径和长度，使滤波器的固有频率和液压主泵出口流体压力脉动频率相一致，从而实现消除宽频压力脉动的目的。

【技术实现步骤摘要】
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【技术保护点】
一种管式多孔H型液压滤波器固有频率的计算方法，主要针对等径不等长多孔串/并联布置、等长不等径多孔串/并联布置、参数成比例变化多孔串/并联布置共六种阻尼孔排布方式，给出了相应的多孔滤波器固有频率计算方法，该方法包括如下内容：该计算方法的理论依据为：H型液压滤波器的固有频率为fr=a2πAiLV---(1)]]>式中a——流体中的声速；Ai——小孔横截面积，di——第i个小孔直径；L——小孔长度；V——滤波器容腔体积；H型液压滤波器采用的是细长阻尼孔，其动静态液阻表达式为R=128μLπd4---(2)]]>根据液阻的串并联理论可知；1.当多个液阻串联时，设等效液阻为R串，则有R串＝R1+R2+…+Rn(3)2.当多个液阻并联时，设等效液阻为R并，则有式中：R1、R2、…Rn分别为各个阻尼孔的液阻；当多个阻尼孔串并联时，阻尼孔的长度和直径将改变等效阻尼孔的长度和直径，进而影响滤波器的固有频率；设各个阻尼孔的长度和直径之间有如下关系：L2＝α1L1，L3＝α1α2L1，…，Ln＝α1α2…αn‑1L1     (5)其中，α1、α2、…、αn为比例系数；d2＝β1d1，d3＝β1β2d1，…，dn＝β1β2…βn‑1d1    (6)其中，β1、β2、…、βn为比例系数；由(1)式可知：当不考虑滤波器容腔体积的影响时，滤波器固有频率与直径d成线性关系，改变d更利于改变滤波器频率；与长度L成非线性关系，改变L对滤波器频率的影响较为复杂；L越短，d越大，则其纯阻损越小，所能削减的流量脉动频率越大；一、对于等径不等长多孔串并联布置的管式多孔滤波器固有频率计算方法如下：等径不等长多孔串并联布置时，阻尼孔直径相等，长度改变，并且符合细长孔模型，满足βi＝1且Li/di≥4；(1)等径阻尼孔串联布置当n个阻尼孔串联布置时，其管式多孔滤波器固有频率的计算方法在于首先将n个阻尼孔的长度和直径分别代入，通过液阻表达式得到其等效多孔滤波器的液阻关系式；然后通过等效液阻关系式得出其等效液阻的直径和长度；最后将等效液阻的直径和长度代入固有频率表达式，得到n个阻尼孔串联布置时固有频率的表达式；具体运算步骤如下：①首先，将βi＝1及长度和直径关系式(5)和(6)代入液阻表达式(2)、液阻串联关系式(3)得等效液阻关系式②然后，由等效液阻关系式(7)可得等效液阻的直径和长度d串＝d1L串＝[1+α1+…+(α1…αn‑1)]L1③最后，将等效液阻的直径和长度代入固有频率表达式(1)得固有频率小孔直径不变，长度变化，串联后等效液阻的长度随αi的变化而变化；当增加工作阻尼孔个数时，d串不变，L串增大，固有频率减小，吸收低频流量脉动；反之，固有频率增大，吸收高频流量脉动；(2)等径阻尼孔并联布置当n个阻尼孔并联布置时，其管式多孔滤波器固有频率的计算方法在于首先将n个阻尼孔的长度和直径分别代入，通过液阻表达式得到其等效多孔滤波器的液阻关系式；然后通过等效液阻关系式得出其等效液阻的直径和长度；最后将等效液阻的直径和长度代入固有频率表达式，得到n个阻尼孔并联布置时固有频率的表达式；具体运算步骤如下：①首先，将βi＝1及长度和直径关系式(5)和(6)代入液阻表达式(2)、液阻并联关系式(4)得等效液阻关系式②然后，由等效液阻关系式(8)可得等效液阻的直径和长度d并＝d1③最后，将等效液阻的直径和长度代入固有频率表达式(1)得固有频率小孔直径不变，长度变化，并联后等效液阻的长度随αi的变化而变化；当增加工作阻尼孔个数时，d并不变，L并减小，固有频率增大，吸收高频流量脉动；反之，固有频率减小，吸收低频流量脉动；二、对于等长不等径多孔串并联布置的管式多孔滤波器固有频率计算方法如下；等长不等径多孔串并联布置时，阻尼孔长度相等，直径改变，并且符合细长孔模型，满足αi＝1且Li/di≥4；(1)阻尼孔串联布置当n个阻尼孔串联布置时，其管式多孔滤波器固有频率的计算方法在于首先将n个阻尼孔的长度和直径分别代入，通过液阻表达式得到其等效多孔滤波器的液阻关系式；然后通过等效液阻关系式得出其等效液阻的直径和长度；最后将等效液阻的直径和长度代入固有频率表达式，得到n个阻尼孔串联布置时固有频率的表达式；具体运算步骤如下：①首先，将αi＝1及长度和直径关系式(5)和(6)代入液阻表达式(2)、液阻串联关系式(3)得等效液阻关系式②然后，由等效液阻关系式(9)可得等效液阻的直径和长度L串＝L1③最后，将等效液阻的直径和长度代入固有频率表达式(1)得固有频率小孔长度不变，直径变化，串联后等效液阻的直径随βi的变化而变化；当增加工作阻尼孔个数时，L串不变，d串减小，固有频率减小，吸收低频流量脉动；反之，固有频率增大，吸收高频流量脉动；(2)阻尼孔并联布置当n个阻尼孔并联布置时，其管式多孔滤波...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：权凌霄，骆洪亮，丁旭，郭长虹，俞滨，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13