一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法技术

本发明专利技术公开了一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法。在上油仓和下油仓输油口之间的管路上，自上而下依次连接有毛细管并联式调阻段、毛细管并联式调频段。毛细管并联式调阻段包括四根依次并联的毛细管，其每根毛细管均串联有电磁阀控制其工作。毛细管并联式调频段包括四根依次并联的毛细管；其每根毛细管均串联有电磁阀控制其工作。调频段最小毛细管的直径比调阻段最大毛细管直径大一倍以上。本发明专利技术提供了R式汽车减振器压力损失的计算方法，达到了减少控制模型不确定性的目的。为改善减振器控制品质提供了理论依据。

A Method for Calculating Pressure Loss of Parallel R-type Automotive Shock Absorber

The invention discloses a method for calculating pressure loss of parallel R type automobile shock absorber. In the pipeline between the upper and lower oil depots, the parallel capillary resistance regulation section and the parallel capillary frequency regulation section are connected from top to bottom. The capillary parallel resistance regulating section consists of four capillaries in parallel, each of which is connected in series with a solenoid valve to control its work. The parallel capillary FM band consists of four capillaries in parallel, each of which is controlled by a solenoid valve in series. The diameter of the minimum capillary in FM band is more than twice that of the maximum capillary in resistance band. The invention provides a method for calculating the pressure loss of R type automobile shock absorber, and achieves the purpose of reducing the uncertainty of the control model. It provides a theoretical basis for improving the control quality of shock absorber.

【技术实现步骤摘要】
一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法
本专利技术涉及液压式汽车减振器领域，尤其涉及一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法。
技术介绍
汽车的减振方式主要有液压式、气压式、电磁式。液压式是目前用得最广泛的汽车减振方式。图1为现有并并联R式汽车减振器的结构示意图，该并并联R式汽车减振器的工作原理，请参见专利号为ZL201621442418.9、专利名称为一种矩阵并并联毛细管可变系统固有频率的减振器。该汽车减振器包括车架、弹簧、车轴、液压缸、上油仓、活塞、下油仓、调阻段、调频段。调阻段由并联的4路毛细管、电磁阀组成。这4路毛细管都盘成了M型。这4路毛细管分别是毛细管R8、R4、R2、R1；它们分别串联电磁阀VR8、VR4、VR2、VR1。调节电磁阀VR8、VR4、VR2、VR1的组态SRn即可调节阻尼。调频段由并联的4路毛细管、电磁阀组成。这4路毛细管都盘成了M型。这4路毛细管分别是毛细管m8、m4、m2、m1；它们分别串联电磁阀Vm8、Vm4、Vm2、Vm1。调频段中最小毛细管的直径dmmin大于调阻段的最大毛细管直径dRmax一倍以上。调节电磁阀Vm8、Vm4、Vm2、Vm1的组态Smn即可调节系统固有频率。该汽车减振器工作原理是，当车架和车轴之间产生相对运动时，活塞会相应的产生或上或下的移动，此时液压缸内的油性液体会经过上油仓油口、下油仓油口之间的调阻段、调频段；进而从上油仓流向下油仓，或者从下油仓流向上油仓。由于缸体内的油性液体的粘性作用，当油性液体流经调阻段时，调阻段中工作的毛细管会对油性液体的流动产生阻力，从而形成对活塞移动的阻力；该阻力的大小由毛细管控制系统通过电磁阀的组态SRn控制，进而实现调阻段的调阻。当油性液体流经调频段时，通过毛细管控制系统改变调频段电磁阀的组态Smn，则可调节减振器参与振荡的油性液体的合成质量，进而实现调频段的调频。在对减振器阻力进行控制时，因为没有比较好的减振器的压力损失计算方法，所以控制系统的控制模型由此存在着一定的不确定性。如何减少控制模型的不确定性，这是减振器行业面临的一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法，达到减少控制模型不确定性的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法，该汽车减振器包括车架11、车轴17和液压缸13；所述车架11与车轴17之间设有弹簧12；所述液压缸13的上端通过其活塞杆连接车架11，液压缸13的下端缸体连接车轴17；液压缸13内的活塞15将液压缸13分为上油仓14和下油仓16；所述上油仓14和下油仓16输油口之间的管路上，自上而下依次连接有调阻段、调频段；即，调阻段的D油口连接上油仓14的A油口，调阻段的C油口连接调频段的G油口，调频段的H油口连接下油仓16的B油口；汽车减振器的压力损失计算方法包括如下步骤：(1)确定i、j的取值范围；(2)计算所有调阻段工作毛细管的流阻RfRi:(3)计算并联工作调阻段的总流阻RfRt：(4)计算所有调频段工作毛细管的流阻Rfmj:(5)计算并联工作调频段的总流阻Rfmt：(6)计算汽车减振器总压力损失：∑Δp＝(RfRt+Rfmt)·qt。所述调阻段包括并联的四根毛细管。所述调阻段的毛细管串联有电磁阀。所述调阻段两个接口端分别为C油口、D油口。所述调频段包括并联的四根毛细管。所述调频段的毛细管串联有电磁阀。所述调频段两个接口端分别为G油口、H油口。所述调频段的最小毛细管的直径dmmin比调阻段的最大毛细管的直径dRmax大一倍以上。所述调阻段和调频段中的毛细管，均盘成“M”形状、“S”形状或者螺旋形状。所述调阻段和调频段中的电磁阀还与毛细管控制系统连接；毛细管控制系统用于控制各电磁阀的通断。下面对汽车减振器运行原理说明如下：如图1所示。汽车减振器并联调阻段包括四根毛细管分别是R8、R4、R2、R1；它们分别串联电磁阀VR8、VR4、VR2、VR1控制其工作。汽车减振器并联调频段包括四根毛细管分别是m8、m4、m2、m1；它们分别串联电磁阀Vm8、Vm4、Vm2、Vm1控制其工作。汽车减振器运行原理是，当车架和车轴之间产生相对运动时，活塞会相应的产生或上或下的移动，此时液压缸13内的油性液体会经过A油口、B油口之间的调阻段和调频段，进而从上油仓14流向下油仓16，或者从下油仓16流向上油仓14。由于缸体内的油性液体的粘性作用，当油性液体流经调阻段时，调阻段中工作的毛细管会对油性液体的流动产生阻力，从而形成对活塞移动的阻力；该阻力的大小由毛细管控制系统通过改变调阻段电磁阀的组态SRn控制，进而实现调阻段的调阻。当油性液体流经调频段时，通过毛细管控制系统改变调频段电磁阀的组态Smn，则可调节减振器参与振荡的油性液体的合成质量，进而实现调频段的调频。因为在确定组态SRn时，使用汽车减振器的压力损失计算方法，从而减少了减振器控制模型的不确定性。下面对本专利技术并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法作进一步说明：(一)、单根毛细管的压力损失计算如图2，假设毛细管为直管、长度为l、内径为d(d＝2R,R:半径)、水平放置；管内充满动力粘度为μ的液体作层流流动，该流动液体的流量为q。在管内取一段其轴线与管轴线重合的圆柱体，其半径为r，作用在圆柱体上游端的液体压力为P1,作用在圆柱体下游端的液体压力为P2。稳定流动时，根据牛顿內摩擦定律，所取圆柱体有如下的力平衡方程：上式中，u为液体的速度。因为(P1-P2)即为毛细管的压力损失Δp，所以由式(1-1)可得：对式(1-2)积分可得：式(1-3)表明：液体在直管中作层流运动时，速度对称于圆管中心线并按抛物线规律分布。如图2，在半径为r处取一个厚度为dr的微圆环面积，通过此微圆环面积的流量dq为：dq＝u·2πrdr(1-4)对式(1-4)积分可得：我们定义毛细管的流阻Rf为：流阻Rf的单位为：Pa·s/m3。由式(1-5)、式(1-6)可得：Δp＝Rf·q(1-7)类似于描述电流、电压、电阻关系的欧姆定律，我们也可以将式(1-7)写成：(二)、多根毛细管并联工作的调阻段的压力损失计算如图1所示；设i的取值范围为调阻段毛细管R1、R2、R4、R8中工作的毛细管标号之全体。比如，当毛细管R1、R2、R4、R8中全部都工作时，i的取值范围则为{1，2，4，8}；当毛细管R1、R2、R4、R8中仅R1、R8工作时，i的取值范围则为{1，8}；其余以此类推。设调阻段工作毛细管Ri的长度和直径分别为lRi和dRi,依据式(1-6)，则毛细管Ri的流阻RfRi的计算式为：设工作调阻段两端的压力损失为ΔpRt,设工作调阻段的总的流量为qt，设工作调阻段的总流阻为RfRt。依据式(1-8)，则有：此处，工作调阻段两端的压力损失ΔpRt也是调阻段两端的压力损失，同时也可称为调阻段压力损失；工作调阻段的总流量qt也是调阻段的总流量；而工作调阻段的总流阻RfRt则仅仅只是参与工作的调阻段毛细管的总流阻，而不一定就是整个调阻段的总流阻。在调阻段，多根毛细管并联工作时，每根毛细管的压力损失相同，均为工作调阻段两端的压力损失ΔpRt；忽略毛细管的局部压力损失，每根工作毛细管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法，该汽车减振器包括车架(11)、车轴(17)和液压缸(13)；所述车架(11)与车轴(17)之间设有弹簧(12)；所述液压缸(13)的上端通过其活塞杆连接车架(11)，液压缸(13)的下端缸体连接车轴(17)；液压缸(13)内的活塞(15)将液压缸(13)分为上油仓(14)和下油仓(16)；所述上油仓(14)和下油仓(16)输油口之间的管路上，自上而下依次连接有调阻段、调频段；即，调阻段的D油口连接上油仓(14)的A油口，调阻段的C油口连接调频段的G油口，调频段的H油口连接下油仓(16)的B油口；其特征在于，汽车减振器的压力损失计算方法包括如下步骤：(1)确定i、j的取值范围；(2)计算所有调阻段工作毛细管的流阻RfRi:

【技术特征摘要】
1.一种并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法，该汽车减振器包括车架(11)、车轴(17)和液压缸(13)；所述车架(11)与车轴(17)之间设有弹簧(12)；所述液压缸(13)的上端通过其活塞杆连接车架(11)，液压缸(13)的下端缸体连接车轴(17)；液压缸(13)内的活塞(15)将液压缸(13)分为上油仓(14)和下油仓(16)；所述上油仓(14)和下油仓(16)输油口之间的管路上，自上而下依次连接有调阻段、调频段；即，调阻段的D油口连接上油仓(14)的A油口，调阻段的C油口连接调频段的G油口，调频段的H油口连接下油仓(16)的B油口；其特征在于，汽车减振器的压力损失计算方法包括如下步骤：(1)确定i、j的取值范围；(2)计算所有调阻段工作毛细管的流阻RfRi:(3)计算并联工作调阻段的总流阻RfRt：(4)计算所有调频段工作毛细管的流阻Rfmj:(5)计算并联工作调频段的总流阻Rfmt：(6)计算汽车减振器总压力损失：∑Δp＝(RfRt+Rfmt)·qt。2.根据权利要求1所述并并联R式汽车减振器的压力损失计算方法，其特征在于：所述调阻段包括并联的四根毛细管。3.根据权利要求2所述并并...

【专利技术属性】
技术研发人员：容强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44