不锈钢材料具有良好的性能,在航空、航天等领域得到广泛的应用。改善其加工特性、降低刀-屑间的摩擦阻力的试验研究已得到很大程度上的重视和实践,但对于摩擦性能的仿真分析以及冷却方式需进一步研究。本研究将使用Third Wave AdvantEdge有限元软件,基于316奥氏体不锈钢模拟干切削和高压冷却的切削进程,研究切削条件对刀-屑间的摩擦特性的影响。研究结果表明切削参数的三个因素在两种切削环境下对刀-屑间的摩擦系数μ的影响程度是一致的,从大到小依次为进给量、切削速度、背吃刀量;在同样的切削参数下,对于主切削分力、进给抗力、刀-屑间的摩擦系数μ,在高压冷却(HPC 200 bar)条件下与干切削(DRY)相比数值有所降低。

为解决湿地水生植物季节性收割作业量大、机械化程度低等问题,研发了一种能够在复杂条件下收获挺水植物和沉水植物的湿地轻型两栖式多功能工作机。对工作机的关键部件切割器进行数学建模与运动学分析,应用ADAMS软件仿真分析得到了切割器工作过程中割刀位移、速度和加速度随时间的变化关系。

为解决巧克力分拣包装生产线上人工分拣易造成巧克力破碎、污染等问题,提出工业机器人分拣解决方案,采用两条输送链跟踪分拣巧克力并统一装盒。研究了并联机器人的输送链跟踪技术,讨论了在虚拟仿真环境中输送链和机器人运行速度之间的关系。结果表明,通过将输送链与机器人的速度设定为一定比值,机器人可以达到100%的分拣率,同时保证生产节拍和工作效率,对布局企业分拣生产线具有现实指导意见。

以电液比例变量泵-定量马达恒速控制系统为研究对象,详细阐述了变量泵电液比例变量机构的控制原理,分析了变量泵的斜盘机构受力情况,推导了变量机构和泵控马达系统的数学模型。分别在仿真软件MATLAB/Simulink和AMESim上建立变量机构和变量泵控马达系统的仿真模型,对变量机构响应时间和马达输出转速响应进行了仿真研究和试验对比。利用发电机为恒转速负载,进行了实车试验。在突加/突减16kW负载的试验中,马达转速在3s内恢复到设定值,稳态的波动率为0.29%,瞬态调整率为6.0%。分析结果表明,电液比例变量泵控马达系统作为柴油机和恒转速负载之间的调速机构和动力传递纽带是可行的。

研究了电液伺服比例综合实验台中阀控液压马达的闭环控制系统,该闭环控制系统以比例换向阀作为控制元件,以阀控马达作为输出元件,以角度转速传感器、压力传感器以及温度传感器作为反馈元件,并采取工控机作为控制手段,实现对输出转动角度的控制。建立了该阀控液压马达系统的数学模型,以MATLAB中动态仿真工具SIMULINK软件包为开发工具,建立仿真模型进行计算分析,得到较合理的控制参数,使系统的控制性能得到改善。

液压系统中存在的压力脉动影响系统工作性能。运用流体网络理论,分析了分支管路系统及树形拓扑结构复杂液压管网建模原理,采用传递矩阵法建立液压振动测试实验台管网压力-流量数学模型。应用MATLAB软件,得到液压管网在模拟柱塞泵流量脉动输入信号激励下的压力脉动曲线,并与实验结果进行对比。结果表明仿真模型具有一定的准确性,频谱分析与实验结果一致。

以自行研制的二级全数字电液伺服阀为基础,构造了一个全数字的电液随动系统,通过参数计算和数学模型的建立,以及MATLAB仿真,表明系统具有很好的动态特性,很适合于工程应用.

采用RNGk-ε湍流模型和气穴模型对射流偏转板伺服阀的前置级三维流场进行了仿真,分析了劈尖微小形变对伺服阀前置级射流气穴强弱、零位压力增益、零位流量增益和泄漏流量的影响.结果表明：劈尖为平顶时气相体积分数最高;随着偏转板位移的增大,前置级气相体积分数呈增大趋势;劈尖为平顶时前置级压差较大、零位压力增益比其他结构分别大21.5%和26.0%;劈尖为尖顶时前置级流量较大,零位流量增益比其他两种结构大19.1%和18.6%;劈尖为尖顶时前置级泄漏流量为7.51mL/s,泄漏流量最小;随着偏转板位移的增大,泄漏流量基本不变.

利用AMESim液压设计元件库构造了三通插装阀仿真模型并建立了充液插装阀和排液插装阀的数学动态方程主要研究充液插装阀的入口压力变化及排液插装阀的阀芯位移变化给出各自变化曲线。结果表明:影响充液插装阀启闭特性的主要因素为弹簧刚度、弹簧预紧力、阻尼系数影响排液插装阀瞬态开度和稳态开度的主要因素为复位弹簧刚度及弹簧预紧力影响排液插装阀关闭性能的主要因素为阻尼系数。

全液压塔机通常带载回转,转动惯性大。回转制动时,转台惯性动能会导致系统油路压力冲击,最终以热能形式散失造成能量浪费并使油温升高,致使系统性能下降。利用蓄能器和泵/马达二次元件给出一种塔机回转制动能量回收及再利用系统,回转制动的惯性能量回收后用于塔机散热系统的辅助动力,以避免回收能量对系统主回路运行产生影响。仿真结果表明,与原回转液压系统相比,该系统回转制动过程更加平稳,能够保证制动精度,回收的制动惯性能量用于塔机散热系统辅助可节能17.48%。