《表4 加载测试压力与夹紧力》

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《径向活塞式液压卡盘动态特性仿真与试验》

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对卡盘夹紧力进行仿真分析，将卡盘压力变化0～25 MPa曲线作为卡盘输入，经过AMESim模型内置算法和耦合过程，可得图6所示夹紧力随系统压力变化的仿真曲线。而对于卡盘夹紧力试验，获取夹紧力和压力之间的关系，是通过在卡盘夹紧的钻杆上加载转矩和根据试验的摩擦因数换算而来，测功机分别加载转矩1 000、2 000、3 000和4 000 N·m，通过调小减压阀，读取系统压力判断打滑点的卡盘压力，图7所示是1 000、2 000、3 000和4 000 N·m试验曲线。由图7可知，系统压力突然变小对应的卡盘压力值，就是该转矩下卡盘夹紧时所需压力，通过式（8）间接计算得到该加载转矩下卡盘夹紧力值，每增加1 000 N·m加载转矩采集5组数据（表4），从而建立卡盘压力与夹紧力之间关系曲线如图8所示。从理论、仿真与试验3种曲线对比可知，仿真和理论计算曲线基本吻合，3种曲线趋势和数值基本相同，理论和试验曲线在压力较小和压力较大时存在少许差别。原因分析：（1）仿真分析和理论计算时忽略了密封阻力、液压油阻力等因数影响；（2）试验得到的夹紧力是间接计算所得，卡盘卡瓦与钻杆摩擦因数随表面处理情况、表面硬度、表面粗糙度、表面润滑条件等因数变化，实际测试时的摩擦因数并非正好是0.4。