Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Forouzan,Alireza Fadaei Tehrani
محمدرضا فروزان (استاد مشاور) علیرضا فدائی تهرانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Hessam Pirestani
محمدحسام پیرستانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Studying, Collecting Design Fundamentals and Principle Equations, Simulation & Codification of Manufacturing Process of Feedback System, Flapper Spring & Flexure Tube in Hydraulic Servo Valve
Nowadays, the application of mechatronic systems in various aspects and industries such as military, aerospace, manufacturing automation, CNC machining equipments, petroleum and gas industries, civil equipments and etc. are wide spread. Combination of hydraulic and electronic devices in a control system needs some parts to connect them, which is an electro hydraulic servo valve. A hydraulic valve is used to direct and control flow or pressure of a hydraulic flow. An electro hydraulic servo valve which consists of electromagnetic hydraulic sections is response of converting low power electric signal to hydraulic signals that can control hydraulic devices with high speed and accuracy. Flapper-nozzle electro hydraulic servo valves with dry torque motor and force feedback system have wide spread use in any applications, because of their high accuracy and speed. These valves consist of delicate and precise parts that have critical material selection and manufacturing procedures. If these parameters are not selected appropriately, may defect accuracy and stability of the whole system. Pilot valves which compound of electromagnetic and hydraulic sections have important role in servo valves structure because of their sensitive parts. In the present work, manufacturing process of a pilot valve of a commercial electro hydraulic flapper-nozzle servo valve with dry torque motor is studied. In the first chapter all types of noted valves is introduced and structure and various structures and mechanism of these valves are explained. Then, structure of a two-stage flapper-nozzle servo valves with force feedback system is explained and the role of each part is mentioned. In the second chapter, mathematical relations of electromagnetic, mechanical and hydraulic sections of a servo valve is brought and effects of some critical parameters on performance of servo valve, is shown. Since the reverse engineering method was chosen to extract manufacturing procedure of a servo valve, a two-stage flapper-nozzle servo valve was selected. In third and fourth chapters, properties and specifications of each part are studied. Firstly, on each part chemical analysis was done to discover the material used to make it and its metallurgical properties. Chemical analysis was performed on EDX SERON-TECH AIS-2100 machine. EDX method does not report exact results for elements with atomic number less than 4. SEM photography of machined surfaces, hardness and roughness tests was done for each parts of valve. Finally, with gathering the results of pervious tests and technical references, for each parts proper material and manufacturing procedure selection was suggested. For process selection of each part, some criteria such as quantity, surface roughness and dimensional tolerance are vital. Keywords: Electro Hydraulic Servo Valve(EHSV), Feedback Spring, Flexure Tube, Manufacturing Process
امروزه استفاده از سیستم های مکاترونیکی در صنایع و حوزه های مختلف اعم از صنایع نظامی و هوا فضا، اتوماسیون تولید، تجهیزات ماشینکاری با سیستم کنترل عددی، صنایع نفت و گاز، تجهیزات عمرانی و ... رو به پیشرفت است. ترکیب ابزارهای هیدرولیکی و الکترونیکی در یک سیستم کنترل نیازمند یک رابط میان این دو قسمت است که این پل ارتباطی شیرهای سرو الکتروهیدرولیکی می باشد. یک شیر وظیفه جهت دهی و کنترل جریان یا فشار سیال هیدرولیکی را بر عهده دارد. شیرهای الکتروهیدرولیکی که از دو قسمت الکترومغناطیسی و هیدرولیکی تشکیل شده اند، وظیفه تبدیل سیگنال های کم توان الکتریکی را به سیگنال های هیدرولیکی بر عهده دارند، به صورتیکه بتوان به کمک این سیگنال های خروجی ابزارهای هیدرولیکی را با دقت و سرعت بالا کنترل کرد. امروزه پرکاربردترین نوع شیرهای سرو الکتروهیدرولیکی نوع دو مرحله ایی فلاپر- نازلی با موتور گشتاوری خشک و با سیستم بازخورد نیرویی می باشد که از دقت و سرعت پاسخ بالایی برخوردار است. این شیرها از قطعات بسیار ظریف و دقیقی ساخته شده اند که حساسیت های انتخاب مواد و ساخت بالایی دارند که اگر به دقت انتخاب نشوند، می توانند دقت و پایداری کل سیستم کنترل را تحت الشعاع قرار دهند. در این میان نقش پایلوت شیر که از دو بخش الکترومغناطیسی و هیدرولیکی تشکیل شده است، پررنگ تر می باشد. این تحقیق به بررسی تکنولوژی ساخت بخش پایلوت یک نمونه شیر سرو دو مرحله ایی فلاپر- نازلی با موتور گشتاوری خشک و سیستم بازخورد نیرویی می پردازد. در فصل اول ابتدا به صورت جامع به معرفی انواع شیرهای الکتروهیدرولیکی پرداخته و انواع ساختارها و مکانیزم های مختلف آن بیان شده است. ساختمان شیرهای دومرحله ایی فلاپر- نازلی با بازخورد نیرویی توصیف شده و نقش هر کدام از قطعات در مجموعه شیر بیان شده است. در فصل دوم روابط تئوری حاکم بر قسمت های مختلف شیر شامل روابط الکترومغناطیسی، مکانیکی و هیدرولیکی آورده شده و تأثیر برخی از متغیرهای حساس قطعات بر روی عملکرد شیر نشان داده شده است. با توجه به اینکه در این تحقیق برای ارائه تکنولوژی ساخت شیر سرو، از روند مهندسی معکوس استفاده کرده ایم، یک نمونه شیر سرو دو مرحله ایی فلاپر –نازلی با بازخورد نیرویی مدل MOOG-G761 را انتخاب کرده و در فصول سه و چهار، به بررسی های کمی و کیفی بر روی نمونه موجود پرداختیم. ابتدا قطعات شیر نمونه، دمونتاژ شده و ابعاد برداری هندسی بر روی آنها انجام گرفت. سپس جنس قطعات تحت آنالیز عنصری قرار گرفت تا بتوان به مواد به کار رفته در قطعات و حساسیت های آن پی برد. در ادامه از سطوح ماشینکاری شده قطعات عکس برداری SEM انجام گرفت و همچنین آزمون های سختی و زبری سنجی نیز بر روی قطعات صورت گرفت. در نهایت با اجماع نتایج به دست آمده از مراحل قبلی و متون فنی موجود بهترین فرآیند ساخت برای هرکدام از قطعات پیشنهاد گردید. کلمات کلیدی: 1- شیر سرو الکتروهیدرولیکی 2- فنر بازخورد 3-لوله انعطاف پذیر 4- تکنولوژی تولید

ارتقاء امنیت وب با وف بومی