<p>Examensarbetet är utfört på avdelningen för Fluida och mekatroniska system vid Linköpings universitet i uppdrag åt Sunfab Hydraulics AB.</p><p>Höga ljudnivåer är en stor nackdel vid användning av hydrauliska system. Ofta är det hydraulmaskiner av deplacementtyp som står för en stor del av ljudemissionerna. Eftersom maskinerna arbetar med stora tryckskillnader uppstår flödespulsationer vid in- och utlopp som fortplantar sig vidare i systemet. Dessa medför påfrestningar på maskinen som kan leda till läckage eller haveri. Flödespulsationer kan delas upp i två delar; kinematiska och kompressionsberoende. De kinematiska pulsationerna beror på det begränsade antalet cylindrar och kolvarnas varierande hastighet. På grund av oljans kompressibilitet uppstår pulsationer när cylindertrycket hastigt växlar mellan trycknivåerna.</p><p>Arbetet har resulterat i en modell i programmet HOPSAN som kan simulera flödesdynamiken i en axialkolvmaskin med fast deplacement av typen bent-axis. I modellen kan bland annat ventilskivans geometri förändras för att studera hur flödespulsationerna påverkas vid olika driftspunkter.</p><p>Simuleringsmodellen har med två-mikrofon metoden validerats för en maskin med deplacement 47.1 cm3/varv. Mätutrustningen som använts är anpassad för pumpar vilket innebär att vid mätningarna på motorlocket kördes maskinen som pump.</p><p>För att underlätta tillverkningen av krypspår borras små hål vid dess spets. Dessa finns implementerade i modellen för att undersöka hur flödespulsationerna påverkas. Simuleringar påvisar ett större läckflöde mellan njurarna vilket resulterar i en liten minskning av den volymetriska verkningsgraden vid låga varvtal. För att bättre kunna använda modellen till utveckling av befintliga maskiner borde Sunfab se över om hålen kan tas bort.</p><p>För- och nackdelar med stängd respektive öppen geometri kan undersökas i modellen. Den senare innebär att ett korsande flöde mellan hög- och lågtryckssidan tillåts. Simuleringar visar att vid låga varvtal är den volymetriska verkningsgraden lägre för motorlock med öppen geometri. Stängd geometri ger bättre startmoment på grund av frånvaron av läckflöde men ger däremot större flödespulsationer.</p><p>Optimering av krypspåren visar att maximala tvärsnittsarean kan justeras lite för att minska amplituden av flödespulsationerna.</p>

Examensarbetet är utfört på avdelningen för Fluida och mekatroniska system vid Linköpings universitet i uppdrag åt Sunfab Hydraulics AB. Höga ljudnivåer är en stor nackdel vid användning av hydrauliska system. Ofta är det hydraulmaskiner av deplacementtyp som står för en stor del av ljudemissionerna. Eftersom maskinerna arbetar med stora tryckskillnader uppstår flödespulsationer vid in- och utlopp som fortplantar sig vidare i systemet. Dessa medför påfrestningar på maskinen som kan leda till läckage eller haveri. Flödespulsationer kan delas upp i två delar; kinematiska och kompressionsberoende. De kinematiska pulsationerna beror på det begränsade antalet cylindrar och kolvarnas varierande hastighet. På grund av oljans kompressibilitet uppstår pulsationer när cylindertrycket hastigt växlar mellan trycknivåerna. Arbetet har resulterat i en modell i programmet HOPSAN som kan simulera flödesdynamiken i en axialkolvmaskin med fast deplacement av typen bent-axis. I modellen kan bland annat ventilskivans geometri förändras för att studera hur flödespulsationerna påverkas vid olika driftspunkter. Simuleringsmodellen har med två-mikrofon metoden validerats för en maskin med deplacement 47.1 cm3/varv. Mätutrustningen som använts är anpassad för pumpar vilket innebär att vid mätningarna på motorlocket kördes maskinen som pump. För att underlätta tillverkningen av krypspår borras små hål vid dess spets. Dessa finns implementerade i modellen för att undersöka hur flödespulsationerna påverkas. Simuleringar påvisar ett större läckflöde mellan njurarna vilket resulterar i en liten minskning av den volymetriska verkningsgraden vid låga varvtal. För att bättre kunna använda modellen till utveckling av befintliga maskiner borde Sunfab se över om hålen kan tas bort. För- och nackdelar med stängd respektive öppen geometri kan undersökas i modellen. Den senare innebär att ett korsande flöde mellan hög- och lågtryckssidan tillåts. Simuleringar visar att vid låga varvtal är den volymetriska verkningsgraden lägre för motorlock med öppen geometri. Stängd geometri ger bättre startmoment på grund av frånvaron av läckflöde men ger däremot större flödespulsationer. Optimering av krypspåren visar att maximala tvärsnittsarean kan justeras lite för att minska amplituden av flödespulsationerna.

This master thesis presents a novel methodology for the  development of simulation models  for hydraulic pumps and motors. In this work, a generic simulation model capable of representing multiple axial piston machines is presented, implemented and validated. Validation of the developed generic simulation model is done by comparing the results from the simulation model with experimental measurements. The development of the generic model is done using AMESim. Today simulation models are an integral part of any development process concerning hydraulic machines. An improved methodology for developing these simulation models will affect both the development cost and time in a positive manner. Traditionally, specific simulation models dedicated to a certain pump or motor are created. This implies that a complete rethinking of the model structure has to be done when modeling a new pump or motor. Therefore when dealing with a large number of pumps and motors, this traditional way of model development could lead to large development time and cost. This thesis work presents a unique way of simulation model development where a single model could represent multiple pumps and motors resulting in lower development time and cost. An automated routine for simulation model creation is developed and implemented. This routine uses the generic simulation model as a template to automatically create simulation models requested by the user. For this purpose a user interface has been created through the use of Visual Basic scripting. This interface communicates with the generic simulation model allowing the user to either change it parametrically or completely transform it into another pump or motor. To determine the level of accuracy offered by the generic simulation model, simulation results are compared with experimental data. Moreover, an optimization routine to automatically fine tune the simulation model is also presented.

The paper presents the development methodology of a hydrostatic pump/motor for use in Parker Hannifin’s advanced series hydraulic hybrid transmissions for medium and heavy duty commercial vehicles. With Parker’s established bent-axis pump/motor technology for heavy duty mobile applications as a basis, it describes the main stages of further development and qualification for demanding automotive main drive transmissions. Parker’s APQP based, customer focused product development model was employed for this development which resulted in the variable bent-axis pump/motor C24 for open circuit hydrostatic transmissions. Positive customer results from a large fleet of in-service refuse collection trucks and parcel delivery vans with Parker advanced hydraulic hybrid drive systems using C24 pumps/motors serve as evidence of Parker’s product development model effectiveness. High reliability, good fuel economy, increased productivity and long brake life of the vehicles can directly be traced back to the streamlined, front-loaded and iterative development model.

The paper presents the development methodology of a hydrostatic pump/motor for use in Parker Hannifin’s advanced series hydraulic hybrid transmissions for medium and heavy duty commercial vehicles. With Parker’s established bent-axis pump/motor technology for heavy duty mobile applications as a basis, it describes the main stages of further development and qualification for demanding automotive main drive transmissions. Parker’s APQP based, customer focused product development model was employed for this development which resulted in the variable bent-axis pump/motor C24 for open circuit hydrostatic transmissions. Positive customer results from a large fleet of in-service refuse collection trucks and parcel delivery vans with Parker advanced hydraulic hybrid drive systems using C24 pumps/motors serve as evidence of Parker’s product development model effectiveness. High reliability, good fuel economy, increased productivity and long brake life of the vehicles can directly be traced back to the streamlined, front-loaded and iterative development model.

No description available.