(1)气室压力变化幅值 在最大压缩位置的气室最大压力pgmax与在平衡位置时的气室压力pg0之差,即为气室压力的变化幅值Ap
Ap=pgmax-pg0 (12-26)
式中,Ap为油气弹簧气室压力变化幅值;pgmax为在最大压缩行程时的气室最大压力;pg0为油气弹簧在静平衡位置时的气室压力。
将所确定的油气弹簧最大气室压力[式(12-22)]和平衡位置气室压力[式(12-25)]代入式(12-26),就可以得到油气弹簧气室压力的变化幅值为
式中,FDmax为油气弹簧在最大压缩位移时,所测得的最大阻力值;FDmin为油气弹簧在最大复原位置时,所测得的最小阻力值;Sg为油气弹簧活塞缸筒的截面积。
(2)在平衡位置时的气室高度和容积 利用在最大位移和平衡位置处的压力,可以确定出油气弹簧在平衡位置时的气室高度。因此,当油气弹簧压缩达到最大时,气室的容积减少达到最小,压力达到最大。
设气室在平衡位置的高度为H0,油气弹簧气室缸筒的内径面积为Sq,当油气弹簧压缩达到最大幅值A时,气室的容积将减少为(H0-A)Sq。当将气室气体看作理想气体时,气室的气体压力和容积的关系可表示为
H0Sqpg0=(H0-A)Sqpgmax (12-28)
式中,Sq为气室缸筒的内腔面积;A为油气弹簧试验最大运动幅值;pgmax为在最大压缩位移时的气室最大压力;H0为气室在平衡位置时的高度。
因此,由式(12-28)可得油气弹簧在平衡位置时的气室高度为
式(12-29)表示油气弹簧在静平衡位置时的气室高度,乘以气室内腔的截面积Sq,便可得到油气弹簧在静平衡位置时的容积Vq0,即
(3)气室压力变化 对于该试验油气弹簧,由位移曲线和阻力曲线可知,压缩行程位移为正值,复原行程位移为负值。当油气弹簧压缩(正)到位置x时,气室容积减少,压力增大,此时气室活塞位置变化量xp为
式中,Sq为气室内腔的截面积;Sg为活塞杆的面积,S>Sq。
因此,油气弹簧位移为x时的气室的压力为
将式(12-31)代入式(12-32),便可得到在油气弹簧活塞运动位置时的气室压力,即
由式(12-33),可得在第xi位置处的油气弹簧气室压力为(www.daowen.com)
因此,油气弹簧气室压力数组可为
根据油气弹簧的位移数组{xi}、速度数组{Vi}和气室压力变化量数组{pqi},利用MATLAB程序可得油气弹簧气室压力随位移和速度的变化曲线,分别如图12-9和图12-10所示。
由于油气弹簧活塞运动位置的变化,致使油气弹簧气室的压力发生变化。当活塞运动离开平衡位置x时,气室压力的变化量为
式中,H0为油气弹簧在静平衡位置气室高度;x为油气弹簧活塞的运动位置。
将式(12-9)代入式(12-36),可得在位置xi处的压力变化量
图12-9 气室压力pq随位移x的变化曲线
图12-10 气室压力pq随速度V的变化曲线
则油气弹簧在对应位移数组下的气室压力变化量数组为
根据油气弹簧的位移数组、速度数组和气室压力变化量数组,利用MATLAB程序即可得油气弹簧气室压力变化量随位移和速度的变化曲线,分别如图12-11和图12-12所示。
图12-11 气室压力变化量Δpq随位移x的变化曲线
图12-12 气室压力变化量Δpq随速度V的变化曲线
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