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Un nuevo método de regulación de características de flujo para válvulas proporcionales de dos etapas basado en ranuras de retroalimentación de ganancia variable

Autores: Zhao, Xingyu; Geng, Huaide; Quan, Long; Xu, Chengdu; Wang, Bo; Ge, Lei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Un nuevo método de regulación de características de flujo para válvulas proporcionales de dos etapas basado en ranuras de retroalimentación de ganancia variable


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Válvula proporcional
Regulación de características de flujo
Ranuras de retroalimentación
Mapeo de válvula piloto-principal
Ranura de retroalimentación compuesta
Control de micro-movimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La válvula proporcional de dos etapas es un componente clave de control en equipos de trabajo pesado, donde sus características de flujo de señal influyen críticamente en el rendimiento operativo. Este estudio propone un método innovador de regulación de características de flujo utilizando ranuras de retroalimentación de ganancia variable. A diferencia de la optimización convencional de muescas de estrangulación, el mecanismo central ajusta activamente el mapeo de la válvula piloto-principal a través de ajustes en la forma y el área de las ranuras de retroalimentación para lograr las curvas de flujo deseadas. Este enfoque evita problemas complejos de muescas de estrangulación mientras mantiene la alta dinámica y capacidad de flujo de la válvula. La modelización matemática elucidó el mecanismo subyacente. Posteriormente, se diseñan e investigan ranuras de retroalimentación trapezoidales y compuestas a través de simulación. Finalmente, se desarrollan vástagos de ranura de retroalimentación compuesta adaptados a las condiciones de operación de maquinaria de construcción. Los experimentos comparativos demuestran lo siguiente: (1) El mapeo piloto-principal se correlaciona inversamente con la ganancia de área; aumentar la ganancia mejora el control de micro-movimiento, mientras que disminuir la ganancia aumenta la ganancia de flujo para una actuación rápida. (2) Este método no aumenta significativamente la pérdida de presión ni el consumo de energía (pérdida medida: 0.88 MPa). (3) La ranura compuesta proporciona características segmentadas; su ganancia de flujo de micro-movimiento (2.04 L/min/0.1 V) es un 61.9% inferior a la de las válvulas convencionales, mejorando significativamente el control fino. (4) Ajustar la ganancia del área de la ranura y el punto de transición modifica de manera flexible la ganancia de flujo y la longitud de la zona de micro-movimiento. Este método ofrece un nuevo enfoque para la regulación del flujo de válvulas de alto rendimiento.

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