在大直径柱塞缸中,延长密封元件的使用寿命是需要研究的问题。基于对通用柱塞缸V形密封结构的工作原理及其受力分析,找出影响其寿命的原因之一为密封元件承受较大的附加外力。针对这一因素,提出两种改进方案,即改进导向套结构和导向带的使用,从而延长密封元件的使用寿命,降低其更换频率,提高设备使用率。

为了降低液压机械无级变速器使用的容积调速系统进行转速控制的波动性,设计了遗传算法(GA)优化PID的控制方法,并通过AMESim与MATLAB/Simulink联合软件开展了仿真分析。研究结果表明:通过GA优化PID控制方法进行优化后,转速达到了0.35%的超调量,经过0.25 s达到稳定状态,与传统PID控制方式相比,超调量降低了18.5%,所需调节时间缩短了0.17 s,显著降低了转速的波动性。采用GA优化PID控制方式进行优化,可以使系统获得更短的调整时间,达到更高效的响应性能,大幅减小了转速的超调量,显著提升了系统调速性与稳定性。使系统获得了更优的动态响应性能与转速控制精度,为最终满足工程应用提供了有利条件。

以大曲率半径TC4钛合金板材零件为研究对象,依照响应面法设计实验,对零件进行冲击液压成形回弹实验研究,制定了用于描述大曲率半径零件回弹的评价指标,获得不同工艺参数下TC4钛合金板材的回弹量。研究了气压、压边力以及不同曲率半径模具对TC4钛合金板材冲击液压成形回弹量的影响规律,并建立了回弹量的响应模型,得到了最佳工艺参数组合。结果表明,相比于准静态成形,冲击液压成形能够显著减小钛合金板材零件的回弹量。同时发现,回弹量随着气压和模具曲率半径的增加而减小,压边力对回弹量的影响不明显。当气压超过一定值时出现负回弹,而且模具的曲率半径越大,负回弹的绝对值越大,压边力越大,负回弹的绝对值越小。

为解决某国产飞机上某2024铝合金薄壁马鞍形尾椎上壁板半管零件在传统落压以及蒙拉中容易产生的破裂、起皱、表面质量差等问题,采用液压拉深工艺,综合考虑尾椎上壁板半管零件的马鞍形脊线在成形过程中导致的局部失稳现象,借助双层板辅助成形的思想,解决了零件尾部流料问题。利用有限元软件建立了有限元模型,对2024铝合金薄壁马鞍形尾椎上壁板半管蒙皮件的双层板液压拉深工艺进行了数值模拟。通过模拟分析,结合双层板液压拉深成形过程中对辅助板料的要求,确定了辅助板料的屈服强度的范围;根据材料变形能力和零件结构形状,优化了充液加载时的最大液室压强。模拟得出的最优结果为:辅助板料的屈服强度应在174 MPa以上,最大液室压强为15 MPa。最后对模拟结果进行了实验验证,试制出了合格的马鞍形尾椎上壁板半管零件,为此零件的成形提供了...

传统液压机并式同步控制需要更长时间才能达到稳态误差,不能实现液压机的高精度同步控制。为了提高液压机的工作效率,开发了一种液压机双缸同步控制液压系统,并给出活塞杆伸出和缩回两种状态下的控制方案。将同步误差补偿数据传输至液压缸2,使其更快地完成动态响应,从而显著减小液压缸2的位移差,实现同步控制精度的显著提升。通过误差反馈方式实现同步控制,从而达到对双液压缸同步运行过程的精确控制,通过遗传算法整定PID参数,显著提升了双缸液压系统的同步控制精度。误差反馈同步控制方式与并式控制方式相比,最大误差依低了68.71%;进入稳态误差所需的时间减少了18.52%,因此,可以通过同步控制结构来实现对液压机的精确同步控制。

为了解决闭式泵控系统液压缸流量不匹配问题并提升液压系统的能量效率,设计了一种变排量、变转速的非对称泵控液压系统控制方案。通过综合控制两个自由度来达到调控排量,实现了液压缸伸缩位置与运动速度的控制功能。此时控制转速和控制排量发生叠加,从而获得了更快的系统响应速度。最后,分别从速度开环、闭环控制方案,以及负载特性等方面对非对称泵控液压系统控制方案及其回路特性展开了仿真分析。研究结果表明:速度开环控制回路系统形成了不对称的速度,速度闭环控制回路系统则表现出更稳定的状态,其可以达到更高的位置控制精度,达到平稳运行状态,获得更优位置控制性能;闭环速度可以保持稳定状态,基本不受负载的影响。

多缸驱动液压机的纠偏性能直接决定锻件的加工质量,由于液压系统的时滞性、多缸间的耦合特性以及复杂偏心力矩等因素的影响,液压机的活动横梁极易出现偏转现象。针对这一难题,基于活动横梁的力平衡及力矩平衡,建立了多缸驱动液压机纠偏过程的数学模型,以液压缸伸出量为控制变量,以偏转角度为目标函数,建立了纠偏系统模糊控制规则表,形成了适应性较强的模糊PID控制方法。仿真结果表明:在模糊PID控制作用下,活动横梁在均变载荷下的稳态倾斜程度为0.2×10^(-3) rad,在脉动载荷下能在4.2 s内迅速恢复到平衡位置。该方法的响应速度快、稳态精度高,能实现高精度纠偏。

为克服液压机阀控系统运行能效低的问题,采用进出口技术和负载敏感技术相结合的方法来调节阀控系统,并对进出油口联动节流进行了适当调整。通过AMESim构建得到仿真模型,探讨了节流自控负载敏感系统运行控制过程。研究结果表明与负载敏感系统相比,采用进出口自控系统能够实现节流口解调,阻抗条件下该系统能够对出油腔低压力状态进行自动调节,有效降低出油口的压力损耗。进入0.2~0.4 s的超越缩回工况后,右腔压力和泵输出压力均为1 MPa的稳定值;在0.4~0.6 s之间时,系统从超越缩回工况过渡至阻抗工况。为负载敏感系统设置节流自控后可以显著增大电机的输出功率,使液压系统达到更高的工作效率。

300MN模锻水压机是我国国防和基础建设的关键设备，其中的主工作缸是水压机的重要部件之一，其工作性能的好坏将直接决定水压机能否正常进行工作。借助于故障树方法分析了主工作缸的失效模式，建立了主工作缸的可靠性框图。利用大型有限元软件（MARC）分析了主工作缸的应力，并根据应力-强度干涉模型估计了主工作缸结构的可靠度。分析结果表明，本工作缸可靠度为1，且具有较大余度，同时，其可靠度与液压系统有很大的关系。这为主工作缸的设计提供了参考依据。

在分析液压机的油缸结构的基础上认为矩形油缸具有极好的工艺适应性具有有效工作面积大、载荷传递路径短等优点但存在应力应变问题严重等缺点.通过选用高强钢丝预应力缠绕结构和对预应力缠绕油缸不同的缠绕曲面进行计算得出了最佳的缠绕曲面为椭圆结构并通过力学分析提出了矩形油缸椭圆缠绕曲面的设计准则.