Son 40 yılda eksenel pistonlu pompa motorları üzerine yapılan araştırmaların incelenmesi

Swash plaka eksenel pistonlu pompa motoru, yapısal özellikleri nedeniyle yüksek verimlilik ve basınç direnci sağlayabilir, bu yüzden hidrolik teknolojisinde koz kartı bileşeni haline gelmiştir. Ancak, genellikle en az dört çift sürgülü sürtünme çiftine sahip olduğu için: yağ dağıtım plakası-silindir gövdesi, silindir gövdesi-piston, piston kafası-sürgülü ayakkabı topu soketi, sürgülü ayakkabı swash plakası, yağlama durumu karmaşıktır, bu nedenle dayanıklılık temel göstergeleri de yerli ürünler ile dünyanın ileri seviyesi arasındaki en büyük boşluktur.

Sıradan sürgülü rulmanlar ile karşılaştırıldığında, eksenel pistonlu pompaların sürtünme çiftine etki eden yük, basınç dağılımı, geometri ve kinematik arasındaki ilişki çok daha karmaşıktır. Bireysel kayan noktaların bağlanması nedeniyle, piston, bilye eklemi ve silindir deliğinde belirsiz derecede özgürlüğe sahiptir ve sürtünme temasının hesaplanmasını oldukça zorlaştırır. Pistonu örnek olarak alın, ancak piston aynı zamanda şaftın sıradan sürgülü yatağa benzer bir dönüşüne sahiptir ve eksenel çeviriye sahiptir. Ancak, yatak alanının (silindir gövdesi) dışında bulunan pistona etki eden bir sürgülü ayakkabıdan da etkilenir. Yanal kuvvet, pistonun neden olduğu sürtünme kaybını güç kaybının ana parçası haline getirir.

Bu nedenle, geleneksel kayar yatak teorisine dayanarak birikmiş deneyim sadece sınırlı bir ölçüde uygulanabilir. Piston ve silindir arasındaki sürtünme problemini incelemek için van der Kolk (1972) tarafından yapılan en erken girişim. Deneyler için swash plaka test tezgahı tasarladı ve yaptı. Bununla birlikte, deneydeki swash plakasının dönme ekseni, pistonun ekseni ile çakıştığından, pistonun eksenel hareketi yoktur ve sadece rotasyonel bir yanal kuvvete tabi tutulur. Deneysel ve teorik olarak, pistonun eksenel hareketi nedeniyle yatak basınç dağılımından kaçındı ve tribolojik problemi eğimli, harici yanal olarak yüklenen kayar rulmanla artan tek taraflı kenar basıncı ile basitleştirdi. Pistonun en çok genişlediği noktaya özellikle dikkat etti (alt ölü merkez). Boşluktaki basınç dağılımının ölçümleri, boşluğun kenar bölgesinde basınç birikiminin meydana geldiğini gösterdi. Teorik araştırmanın bir parçası olarak, ilk defa Reynolds denklemini çözmek için sayısal çözüm yöntemini kullandı.

Van der Kolk test teçhizatının sınırlamalarını tanıyan Renius (1974), pistonun eksenel hareketini dikkate alan geliştirilmiş bir yapı önerdi. Basıncı ve sürtünmeyi ayrı ayrı ölçmek için tamamen statik olarak yüklü bir ölçüm kovanı ve telafi edici bir piston kullandı. Bu test teçhizatı, pompaların, motorların veya izobarik işlemlerin simüle edilmesi için açı bağımlı bir valf kontrolü kullanır ve pistonun hem geri çekildiği hem de genişlediği gibi basınç altında olduğu durumlarda. Bu şekilde, gerçek işte ortaya çıkan tüm durumları deneysel olarak simüle etmek mümkündür. Doğrudan uygulamada meydana gelmeyen izobarik çalışma, pistonda meydana gelen sürtünmenin yaklaşık koşullarını anlamak için çok uygundur. Çok çeşitli parametrelerle, 15 ila 200bar arası basınçlarla, 0 ila 20 ° arasında eğim açılarıyla ve 2000 ila 100r/dak arasında hızlarla testler yaptı. Ayrıca, özel başlangıç denemeleri yaptı. Deneysel sonuçlarını klasik düz yatak teorisi şeklinde sundu, Sommerfeld numarası veya gümbel-hersey numarası gibi benzerlik yarı sayılarının geçerliliğini ve uygulanabilirliğini ayrıntılı olarak tartıştı. Testlerinde. Deneyden elde ettiği ana sonuçlar aşağıdaki gibidir.

1) piston silindirinin sürtünme sürtünme özellikleri, açık karışık sürtünme bölgesinde Stribeck eğrisinin geçerliliğini kanıtlayan sürüş açısından tarif edilebilir.

2) benzer yarı sayı Gü = ηviscosity/р, η viskozitesi, ω sürüş hızı ve p piston deliğindeki basınçtır. Van der Kolk tarafından açıklandığı gibi, artan jant basıncının etkisinin, piston silindiri teması için moot olduğunu belirtin.

3) pistonun sürtünmesi, motorun başlangıç özelliklerinde belirleyici bir rol oynar, bu da motorun teorik torkunun 13 ∼ 16% 'sine ulaşmasına neden olur. Ayrıca, top kafası ve piston arasındaki yüksek dönme sürtünmesiyle açıklanabilen ayakkabıda genellikle büyük sızıntılar meydana gelir.

4) tahrik açısına göre pistonun dönüşü, tüm çalışma noktalarında tahrik rotasyonu ile uyuşmaz. Teorik düşüncelerden, sonuç alındıBu göreceli rotasyon sürtünme özelliklerine zarar verir.

5) pistonun doğrusal hareketi, destek basıncının kurulması için motor modunda özellikle önemlidir, böylece sürtünme çiftinin yüzeylerini ayırır, değişken parametrelerin testi ile onaylandı.

6) testte sıkışmış yağ buldu, ancak etkisinin önemli olmadığını düşündü.

7) piston ve silindir arasındaki boşluğun deneyde sürtünme işlemi üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. Ve pistonun çapının 1% 'inden daha az olması tavsiye edilir. Boşluk alt sınırı yeterli yağlama ile belirlenmeli ve sızıntı gereksinimleri ile değil.

8) piston silindirinin tasarımı hakkında önerilerde bulundu: pompa için, basınç eşitleme oluğu ve kısa bir kılavuz bölümü olmadan pürüzsüz bir kısa piston kullanın, ve motor için uzun bir kılavuz bölümü kullanın. Dowd ve Barwell (1974), piston ve silindir arasındaki sürtünmeyi incelemek için bir test teçhizatı kurdu. Pistonun doğrusal hareketi, yanal kuvvetlerden bağımsız olarak bir kam tarafından tahrik edilir. Ölçümler sabit basınç prensibine dayanmaktadır. Bir yenilik olarak, bir metal kontak sensörü kullanılır: temas sürtünme çiftleri arasındaki direncin değişimini ölçerek tespit edilir. Sürtünmenin belli bir yüzey pürüzlülüğünün ötesinde azalmaya devam etmediğini belirlemek için piston pürüzlülüğünün ve malzeme eşleştirmesinin etkilerini incelediler.

Regenbogen (1978) esas olarak Renius ile aynı deney kurulumunu kullandı. Sürgülü ayakkabılı pistonlara ek olarak, çubuklar (eğimli eksen pompaları) bağlayarak desteklenen bilye başları ve pistonlar ile pistonlar çalıştı. Çalışmanın bir sonucu olarak, bir dizi tasarım önerisi yaptı: maksimum sapma açısı, düşük maliyetli malzeme çifti, piston boşluğu ve kılavuz uzunluğu gibi. Motor için, uzun bir kılavuz pistonu önerdi, ancak yüksek hızlarda kayıpları azaltmak için bir mola verebilir. Neredeyse aynı zamanda, Böinghoff (1977) eksenel pistonlu makineler için sürgülü ayakkabıların çalışmasını hızlandırdı. Swash plakasının sürgülü yüzeyinde kayan ayakkabının eğme kuvvetini teorik olarak elde etmeyi başardı ve deneylerle doğruladı. Piston ve piston ile ayakkabı arasındaki top eklemi üzerinde hareket eden kuvvetler hesaplamaya dahildir. Araştırmasına göre, sürgülü ayakkabı ile swash plakası arasındaki minimum boşluk noktasının eliptik lokusu, swash plaka düzleminin ve piston ekseninin kesişme noktasının eliptik lokusu ile uyuşmuyor. Göreceli hızı ve ayakkabının altındaki boşluğun değişimini bilmek, dönme açısına göre ayakkabının kayıp akışı hesaplanabilir.

Hooke ve Kakoullis (1981) deneyleri de ayakkabı piston kontağına odaklandı. Bir dizi deneyin sonuçları, pistonların göreceli dönüşünün, Renius tarafından da bulunan sürücünün dönme hızının artmasıyla azaldığını gösterdi. Ayrıca, basınç arttığında piston daha eğimlidir, çünkü basınçtaki artış nedeniyle bilyeli eklemdeki sürtünmedeki artış, pistonun yanal kuvvetindeki artıştan daha yüksektir.

Renvert (1981), hidrolik motorların düşük hız ve başlangıç özelliklerini incelemek için çeşitli test yöntemleri önerdi. En yaygın kullanılan yöntem sabit hız rotasyonuna zorlanır, çünkü diğer yöntemlerin test sonuçlarının büyük dağılımını önleyebilir (sabit yükten, sabit motor milinden, sabit akıştan başlayarak). Özellikle sistematik testlerinin sonuçları, motor başlangıç ve düşük hız özelliklerinin ölçülmesi için önerilen yöntem olarak ISO 4392-1 tarafından kabul edildi. Weiler (1982), motor piston yapısının düşük hız özellikleri üzerindeki etkilerini deney ve simülasyonlar yoluyla inceledi. Sonuçları simülasyonlarla karşılaştırarak çeşitli temas noktalarında sürtünme ve sızıntı hakkında ayrıntılı çalışmalar yaptı. Simülasyon modeli, kurulduğunda bazı kısımlarda bazı önemli basitliklere rağmen motorun davranışını oldukça iyi üretir. Böylece, ilk kez, her pistonda doğrudan test etmeden, motorun düşük hızlarında ve başlangıçta ayakkabıda artan sızıntı problemini göstermek mümkün oldu.

Koehler (1984), motor çalıştırma sırasında sürtünme nedeniyle piston silindir boşluğundaki basınç dağıtımını inceledi. Deneysel kurulumu, bir silindir ve yan yüklerin serbestçe uygulanabileceği bir yan kuvvet silindiri tarafından tahrik edilen bir pistondan oluşuyordu. Boşluktaki basınç dağıtımını hesaplayan bir simülasyon modeli yarattı ve bükme de dikkate alındıPistonun oluşumu. En iyi başlangıç ve düşük hız özelliklerini elde etmek için, piston ve silindir arasındaki optimum boşluğun piston çapının yaklaşık 1 ‰ olması gerektiğini önerdi.

Ivantysynova (1985), Reynolds ds'u ve enerji denklemlerini ilk kez, boşluktaki izotermal olmayan akışı sayısal olarak hesaplamak ve test sonuçlarıyla karşılaştırmak için kullandı. Enerji denklemi modeli, vogelpohl'un dağıtma işlevini kaynak terimi olarak kullanır. Test kurulumu, deşarj odaları bir kontrol valfi tarafından kısa devre yapabilen iki delikli bir swash plaka pompasından oluşuyordu. Ezato ve Ikeya (1986), piston silindiri sürtünmesi çalışması için bir test kulesi geliştirdi. Yanal kuvvet, bir yuvarlanma yatağı üzerinde desteklenen bir ölçüm kovanı ile eksenel kuvvetten ayrı olarak ölçülür, böylece sadece küçük yanal kuvvetler uygulanabilir. Test, başlangıç ve düşük hız özelliklerine odaklanarak sabit voltaj modunda gerçekleştirildi. Piston yüzey pürüzlülüğünün, malzemenin ve sert yüzeyin etkisi incelendi, ikincisi test sırasında uygulanabileceği gösterilmedi. Jacobs (1993) pompa motorları ile yapay olarak kirletici parçacıklar ekleyerek deney yaptı ve alternatif bir malzemenin ve sert bir yüzey tabakasının (fiziksel buhar biriktirme PVD ile) kombinasyonunu önerdi. Eksenel pistonlu pompaların ve kayma özelliklerinin aşınma özelliklerini önemli ölçüde artırabilir. Fang ve Shirakashi (1995) eksenel piston mekanizmasının teorik ve deneysel bir çalışmasını gerçekleştirdi. Piston stroğunun tüm pozisyonları için Reynolds denklemini çözmelerine rağmen, basınç deşarjı nedeniyle dinamik basınç birikiminin etkisini dikkate almadılar. Yapılan ölçümler, pistonların göreceli dönüşünün, Renius ve regenbogen'in söylediklerinin aksine yararlı bir etkisi olduğunu gösterdi.

Donders (1998) çeşitli sürtünme çiftlerinin etkisini incelemek için çeşitli deneyleri kullandı ve elde edilen bilgiyi yüksek su bazlı sıvı (HFA) için eksenel piston mekanizmasının tasarımına uyguladı. Pistonların ve sürgülü ayakkabıların sürtünme ve basınç dağılımını ölçmek için cihazlar geliştirdi. Piston sürtünmesini ölçmek için test kulesi, kuvvet dönüştürücü muhafazasına bağlı bir pistondan oluşur. Piston, pistonun tabanına monte edilmiş kama şeklindeki bir açıklık dengeleme pistonuna sahiptir. Piston ve silindir arasındaki nispi hareketi simüle etmek için silindir bir krank ile karşılık gelir ve piston topu kafasına etki eden yanal kuvvet harici bir basınç silindiri tarafından üretilir. Jang, Oberem ve vanBebber de bazı küçük değişiklikler ile aynı test teçhizatını kullandı.

Donderler, sürgülü ayakkabı sürtünme testi için özel bir tribometre kullandılar. Swash plakası dönüyor ve presleme kuvveti gerçek makineye benziyor. Pistonun eğimi testte göz ardı edildi. Testler, ayakkabının sızdırmazlık çıkıntıları arasındaki hesaplanan basınç dağılımının ölçülen verilerle çok iyi anlaşabileceğini göstermiştir. Ve ayakkabının yüksek nispi hızlarda hidrodinamik kuvvetlerden dolayı yüzmesi beklenebilir.

Bağışçılar, tüm makinenin kayıplarını bireysel sürtünme çiftlerinin ölçülen kayıplarından elde etmek için bazı başarılar elde ettiler. Ancak, gerçekler, swash plaka makinesinin çalışma sürecini doğru bir şekilde simüle etmek için, gerçek çalışma koşullarına yakın bir ölçüm cihazı tasarlamak çok önemli olduğunu kanıtlamıştır. Özellikle eksenel pistonun mekanik sürtünme parçaları arasındaki karmaşık etkileşim, ölçüm cihazını tasarlarken dikkate alınmalıdır.

Manring (1999), piston ve silindir arasındaki sürtünme kuvvetini ölçmek için Ezato ve Ikeya olarak rulman üzerine monte edilen aynı ölçüm sleeve onu kullandı. Burada, swash plakası dönmez, pistonun vuruşunu oluşturmak için sadece pistonlu doğrusal hareket, bu yüzden dairesel hareketi simüle etmek için yan kuvvet yoktur. Test sonuçlarına dayanarak, üstel bir fonksiyon ile yaklaştırılan bir Stribeck eğrisi, karışık sürtünme bölgesi için türetilmiştir. Concomitant hareketi ve pistonun dönüşü tarafından üretilen ekstrüzyon film etkisi modelde dikkate alınmaz. Düşük hız bölgesi test edilmedi.

Tanaka (1999) pistonun sertliğinin ve pistonun sonunda makroskobik geometrisinin başlangıç ve sürtünme kuvvetleri üzerindeki etkisini deneysel olarak inceledi. Test teçhizatı, Renius test teçhizatına benzer hidrostatik olarak desteklenen bir ölçüm kovanı kullanır. Daha az sert piston, daha düşük sürtünme (karışık sürtünme bölgesinde ölçülen uzun kılavuz piston) ile sonuçlanır.

Zhang Yangang (2000) düşük hızı iyileştirmek ve başlamak için önlemler aldıEksenel pistonlu makinelerin özellikleri. Motorlardaki sürtünme ve sızıntıyı sürekli zorlanmış rotasyon yoluyla analiz etti. Analizleri derinleştirmek için, donders'ın hareketli silindir gömleği ve sabit yanal kuvvet parçası ile tek piston test teçhizatı da dahil olmak üzere birkaç test kulesi kullandı. Ve eşdeğer minimum hız 5r/dak eşdeğerdir. Swash plaka motor testinde ölçtüğü sürtünme ve sızıntı kayıplarını ölçtü: motorun gerçek çıkış torku teorik torkun sadece % 77% 'ü, piston ve silindir arasındaki sürtünme kaybı 8.7% ve piston ve sürgülü ayakkabılar arasındaki kayıp 8.7% 'dir. Silindir bloğu ile swash plakası arasında 6.1%, sürgülü ayakkabı ile swash plakası arasında 3.8% ve geri kalanı için 3.1%.

Nevoigt (2000), sürtünme çiftlerinin hidrolik bileşenlerinin aşınma direncini arttırmak için sert yüzeylerin kullanımını inceledi. Aşınma ve yıpranmayı araştırmak için sürtünme testi yapmak için hidrolik silindir piston çubuğunu kullandı.

Liu Ming (2001) ve Krull (2001), pistonu, bu makineyi titreşim ileten bir eleman olarak simüle etmek amacıyla eksenel bir piston makinesinde yağlanmış kontaklarla araştırdı. Liu, uzayda hareket eden kuvvetler temelinde hareket eden bireysel elementleri tanımlayan analitik denklemler önerirken, Krull, kapsamlı deneylerle sert sürtünme ve sönümlemenin gerekli değerlerini araştırdı. Bunun için, pistonun ve silindirin sertliğini ve arasındaki sönümlemeyi belirlemek için üç farklı test kulesi: Test kulesi 1 kullandı; Test kulesi 2, ayakkabı topu soketindeki sürtünme torku; Test kulesi 3, sertlik ve sönümleme. Knull eksenel ve teğet sürtünmeyi ölçmedi, ancak renius'un sürtünme ölçümlerinden tahmin etti. Knull tarafından elde edilen veriler, birçok durumda pistonun karışık sürtünme bölgesinde çalıştığını ve titreşimli yanal kuvvetin pistonu karışık sürtünme bölgesinden çıkarmak için yeterli olmadığını gösterdi. Knull, ayakkabı soketindeki sürtünmeyi iyi yağlanmış karışık sürtünmeye bağlıyor; Sürtünme katsayısı bilinen bronz çelik veya pirinç çelik değerlerine çok yakındır. Özel bir test teçhizatı üzerindeki bazı ölçümlerden elde edilen sürtünme ve yaklaşık formüllerin katsayılarının gerçek makinelerdeki pistonların sürtünme özelliklerini doğru bir şekilde yansıtmak için yeterli olup olmadığı sorgulanabilir olsa da, liu'nun çalışması, bu verileri kullanarak eksenel bir piston makinesine yeterli olduğunu gösterir. Sürtünme Renius ölçümlerine dayandığından, çok düşük hız aralığında etkinliği garanti etmek zordur.

Kleist (2002), pistonun sürtünme ve sızıntısını hesaplamak için bir simülasyon programı geliştirdi ve silindir döndüğünde pistonun göreceli hareket hızını çözdü. Pistona etki eden kuvvetler, sözde kaba yağlama boşluğu için ortalama Reynolds denkleminin sabit durum ve geçici bileşenlerinden belirlenmiştir. Kullanılan AFM modeli (ortalama akış modeli), Partir ve Cheng tarafından yapılan çalışmaya göre yüzey pürüzlülüğüne istatistiksel bir yaklaşım uygular. Ayrıca, katı kuvvet kısmı Greenwood ve williamson'un temas basıncı modelini kullanarak modellenmiştir. Kleist, boşluğun asppeak peak aracılığıyla temas halindeki yüzey pürüzlülüğünün yük kapasitesini göz önünde bulundurmanın çok önemli olduğunu, özellikle düşük hızlarda ihmal edilemeyeceğini gösterdi. Ayrıca, basınç birikimindeki boşluktaki sıcaklığın bağımlılığını dikkate alan enerji denkleminin genel bir çözümünü de tartışır. Ancak, çalışması durumunda mutlaka dikkate alınmayan sonuçlar elde eder, ancak bu tür hususların yararlı olduğunu söyler. Teorik modelini test etmek için, çeşitli testler yapabilen dahili olarak desteklenen bir radyal pistonlu pompa-sürtünme, sıcaklık, boşlukta basınç birikimi, bir donder, hareketli bir silindir ve pistonda yanal bir yük olan bir test tezgahıdır. Piston silindirinin sürtünme temasını simüle etmenin yanı sıra, ayakkabı-swashplate teması için de hesaplamalar yaptı. Mühür halkası yüzeyinin profilinin ve herhangi bir parçanın modellenmesi gerektiğini, bunun hesaplama sonuçları üzerinde önemli bir etkisi olduğunu belirtir. Tüm kayan kişileri dikkate alan bir hesaplama, hesaplanması çok uzun sürdüğü için iptal edildi. Bir dizi simülasyonun sonuçlarına dayanarak, geliştirilmiş bir tasarım, uzun bir piston ile uzun bir silindir deliği önerdi. Piston sürtünmesinin yukarıdaki simülasyonu, modern eksenel pistonlu motorların sert çalışma koşullarına kıyasla orta hızda ve küçük eğim açısında (750r/min, 15 °) oluşur.

Sanchen (2003), basıncın dinamik hesaplamasını birleştirerek kleist'in çalışmasına devam etti.Pompa motor tasarım yazılımı PUMA içine piston odasında ildup, böylece swash plaka ayar mekanizması üzerinde hareket eden kuvvetler veya tahrik mili rulman çıkış olabilir. Düşük hız (<500r/dak) burada dikkate alınmaz. Çalışmalar, boşluktaki dinamik basınç birikiminin, piston ve silindir arasında meydana gelen sürtünme açıklanacaksa özel bir dikkat gerektirdiğini göstermiştir.

Wieczorek (2000), swash plakasının mekanik boşluk akışını tanımlamak için bir simülasyon modeli kaspat önerdi. Ayakkabı swash plakası, piston silindiri ve silindir dağıtım plakası arasındaki sürgülü kontağı hesaplayabilir. Mekanik (kinematik, dinamik) ve silindir boşluğunda hidrolik (basınç birikmesi) etkileri de simüle edilebilir. Yağlama etkili yüzeyi basit temel geometrik formlar ile sınırlı değildir, ancak belirli sınırlar içinde serbestçe belirlenebilir. Kleist ve Sanchen tarafından geliştirilen BHM ve PUMA programlarının aksine, ca., Reynolds denklemine ek olarak enerji denklemini çözerek, boşluktaki izotermal olmayan süreçlerin dikkate alınmasına izin verir. Program, boşluğu tanımlayan tüm bileşenlerin sıcaklığı ve hacmi hakkında bilgi gerektirir. Karışık sürtünme bölgesinde meydana gelen temas kuvvetleri basitleştirilmiş bir model tarafından tarif edilir. Hesaplamanın sonucu, basınç ve sıcaklık dağılımı ve boşluğun sızıntısıdır. Bu çalışma, bu tür hesaplamaların fizibilite prensibini gösterir ve bazı hesaplama örnekleri verir. Bu ayrıca, piston silindiri temas bölgesinde karışık sürtünmenin dikkate alınabileceğini de gösterir. Test için sadece çok yüksek dönme hızları (>2000 r/dak) kullanıldığından, temas kuvvetinin basitleştirilmiş hesaplanması güvenilir olarak kabul edildi.

Olems (2001) çalışması, simülasyon programı caspar'ın termodinamik modeline odaklanmaktadır. Bu prosedüre, piston boşluğunda üretilen ısının silindir bloğuna ve oradan çevreleyen muhafazadaki sızıntı yağına aktarıldığını ekledi. Ve temas gücü yine basitleştirilmiş bir model ile açıklandı. Bir dizi ürünün silindir bloğuna monte edilen sıcaklık sensörleri ile yapılan deneyler, simüle edilmiş ve ölçülen sonuçların iyi bir anlaşma içinde olduğunu göstermektedir. Ölçümler, plaka eğimi ve basıncına göre ifade edilir. Hız ve çalışma modu "nominal hız" ile verilir, rakamdan n>2000r/dak hızının görülebileceği görülebilir.

Oberem (2002), eksenel pistonlu pompaların çeşitli sürtünme parçalarını, yüksek su bazlı sıvı (HFA) için bir eksenel pistonlu pompa ve motor geliştirme hedefi ile araştırdı. Test teçhizatı, krank tahrikli piston kolları için donders'ın test teçhizatının daha da geliştirilmesiydi. Ortamın düşük viskozitesi nedeniyle, karışık sürtünme bölgesinde neredeyse tüm sürtünme işlemleri gerçekleşir. Piston sürtünme testi için, yüksek hız 10-1500r/dak ve düşük hız 1-10r/dak, hepsi sabit basınç altında. Hız ve basıncın bağımlılığı, farklı piston uzunlukları ve açıklıkları ve çıkıntı uzunluğunun ve piston halka oluğunun etkisi sadece yüksek hız aralığında test edildi. Düşük hız aralığında, tekrarlanan test sonuçları dağıldı, bu da hız dalgalanmalarına ve ölçüm kolunun hidrostatik yatağının başarısızlığına atfedilebilir. Katı sürtünme büyük bir oran oluşturduğundan, beklendiği gibi ölçülen sürtünme değişimi, sadece piston seyahatine bağlı olmaktan ziyade saf bir Coulomb sürtünmesidir. Karışık sürtünme problemini çözmek için, Oberem, parçanın yüzey tabakasını sertleştirmeyi veya bir sürtünme azaltıcı malzeme ile değiştirmeyi önerdi, tercihen bir seramik taban. Van Bebber (2003) kademeli karbür katmanların eksenel piston makinelerine uygulanmasını araştırdı. Prensip olarak, bu işlem eksenel pistonlu makinelerin tüm sürtünme parçaları için kullanılabilir, özellikle silindir bloğunda kullanılan demir dışı metallerin yerini alabilir-yağ dağıtım plakası ve piston silindir bloğu. Degrade sert yüzey katmanları HfCg ve ZrCg (gradyan hafniyum karbür ve zirkonyum karbür katmanları), özellikle alternatifler olarak umut verici olduğunu düşünüyor, tabakanın ortasındaki daha yumuşak yüzeyler ve daha yumuşak tabakalar ile birkaç mikron kalınlıklarda karakterize edilir (ortalama değeri yaklaşık 4 um). Daha iyi yapışma için tabakanın ve alt tabakanın kavşağında sert ve daha yumuşak hale gelir. Çalışmada piston silindiri kontağının normal olarak yüksek yüzey basınçlarına (>50N/mm²) sahip olduğu sert bir yüzey kullanmak için zorluklar bulundu. Bunu geliştirmek için araştırmaları için çeşitli FEM araçları ve BHM programları kullandı. Aynı zamanda, mevcut test teçhizatında piston sürtünme testini gerçekleştirdi ve BHM kullanan hesaplama sadece daha yüksek hızlarda hemfikir. Piston kenarı basınç etkisi teorik olarak c'nin altını yerleştirerek geliştirilebilirYlinder delik, ama deneysel olarak kanıtlanamaz. Sürtünme koşullarının ve mekanik hidrolik verimliliğin geliştirilmesi, bu çalışmanın ana amacı değildir ve sert yüzey sisteminin mükemmel sürtünme özellikleri daha fazla etki getirebilir, çeşitli test tezgahlarında yapılan degrade tabaka testlerinde görülebilir.

Breuer (2007) pistonun bir parçası olarak sert bir piezoelektrik kuvvet sensörü kullandı ve pistonun sürtünme kuvvetini düşük hızlı bir motor test tezgahında test etti. Testler ve hesaplamalar yoluyla, sürtünme üretiminin anahtar mekanizması ortaya çıktı ve pistonu geliştirmek için kullanıldı. Fiş tasarımı. Piston mekanizmasının tasarım kılavuzu deney yoluyla çekilir.

Jeller (2011), piston silindirinin sert yüzeyini ve karşılık gelen şekli inceledi. Daha iyi aşınma direnci elde etmek için sürtünme çifti, geleneksel sert yumuşak kombinasyonun yerini almak için sert sert bir kombinasyon kullanabilir: sönmüş ve temperlenmiş çelik artı zirkonyum karbür yüzeyi kullanmak gibi. Ancak önceki çalışma ve sahne artık gerçekleşmeyecek, bu nedenle pistonu ve silindir deliğini önceden belirli bir şekle işlemek gereklidir. Simülasyon yoluyla, uygun şekil parametrelerini öğrenin ve işleme teknolojisini düşünün ve daha sonra tek bir piston test tezgahında ve tam bir piston makinesinde test edin, sonuçlar, sert sert sürtünme çiftinin taşıma kapasitesini artırabileceğini gösterirken, ince form faktörü verimliliği artırır.

Katkı maddesi olmadan sentetik esterde PVD sert yüzeyinin sürtünme kaybını incelemenin yanı sıra, Enekes (2012) ayrıca, silindirin CFD yöntemiyle dönmesi ve genellikle iyileştirme önlemleri nedeniyle pompa muhafazasındaki yağın enerji kaybını da inceledi.

Scharf (2014), hızlı biyobozunma sıvısında gradyan zirkonyum karbür yüzeyinin sürtünme ve aşınma özelliklerini incelemeye devam etti. Testler sürtünmeyi önemli ölçüde azalttığı ve dayanıklılığı iyileştirdiği kanıtlanmıştır. Pistonda top arkını ve silindir deliğini önceden işleyerek yardımcı bir rol oynayabilir. Boşluktaki yağlama durumunu analiz ederek, farklı top ark parametreleri araştırılır ve en iyi şekil bulunur.

Yukarıdakilerden görülebilir ki, onlarca yıldır eksenel piston makinelerinin çalışma koşulları, basit ila karmaşık, tek ila kapsamlı bir sürekli araştırma sürecinden geçmiştir. Ve değişmeden kalan şey, teori testinin birleşimidir, Test doğrulaması temelinde teoriyi teşvik eder, Ve bu temelde gerçek çalışma koşullarına daha kapsamlı ve yakın bir simülasyon programı oluşturun. Şu anda, dünyanın ileri seviyesindeki piston pompasının çalışma ömrü, ekskavatörler gibi sık sık şoklar altında 8,000 saatten fazla sürebilir; vinçler gibi seyrek şokların altında 15,000 saatten fazla sürebilir; 2010 yılında modern tasarım teknolojisini kullanan Rexroth, Piston değişken ünitesi A15VSO tamamen yeniden tasarlandı; Son zamanlarda ortaya çıkan rexroth'un a4vho'nun çalışma basıncı 630bar'a ulaşabilir, bunların hepsi bu uzun vadeli sürekli araştırmanın sanayileşme sonuçları.