六柱式充填液压支架动力学模型建立与仿真
目的为研究六柱式充填液压支架在不同外部激励等扰动作用下的动态特性,方法基于拉格朗日方法和广义空间坐标系原理建立六柱式充填液压支架的运动微分方程及状态空间模型。根据支架结构和相关参数,利用MATLAB对系统运动微分方程求解,分析不同扰动频率和扰动幅值对顶梁垂向振动、侧倾和俯仰振动的影响。结果结果表明,支架在外部激励等扰动频率为20 rad/s时,顶梁垂向振动最大振幅约为0.91 mm,顶梁瞬间的俯仰振动波动较大,其最大振幅约为5.5×10−3rad,侧倾振动相对较小,其最大振幅约为4.3×10−3rad;顶梁侧倾振幅略高于俯仰振动,但振动的程度均能保持在可控范围内。当外部激励频率为20~80 rad/s时,随着扰动频率增大,顶梁垂向振动逐渐降低,但降低的幅度趋于平缓,支架侧倾振动程度变化趋势与垂向振动类似,而俯仰振动变化随频率改变不明显。扰动为20~8...
空压机活塞圆度误差数字图像检测系统研究
针对压缩机活塞圆度误差检测的要求,首先对采集图像进行灰度调整,然后进行中值平滑处理,使之有利于图像的边界提取操作.为解决圆拟合算法复杂、运算速度慢的问题,利用圆形的几何对称性质,提出圆拟合改进方法,通过运算处理,对提取的边界进行拟合,求出边界函数,进行拟合误差比较,从而判定其误差大小和位置.
液压系统油箱的优化设计方法研究
为了使液压系统油箱设计得更加合理,应用弹性力学理论建立了油箱底板变形计算公式和油箱盖板自然频率的计算公式.以油箱的长度、宽度、高度、底板和盖板厚度为设计变量,油箱实体材料体积最小为目标函数,以油箱底板的变形、盖板的自然频率、有效容积和散热条件为主要约束条件,建立优化计算数学模型.采用改进网格算法,以可控变速装置液压系统油箱为研究对象进行了优化计算.结果表明,在相同的有效容积时,其实体材料体积比原设计节约19.7%,为油箱的优化设计提供了参考.
汽车复杂结构零件的低噪声自动清洗设备研制
根据某企业提出的车用中小型复杂结构零件清洗要求,即在机加工工序后能自动清洗零件各角落残留的积液和切屑等杂质,提高零件清洁度合格率,减轻员工劳动强度,同时对清洗过程的噪声进行控制,改善员工工作环境,研发一款自动化低噪声清洗设备。该设备采用多组柔性管,利用压缩空气形成多角度、多气流喷射的方式对零件进行清洗,采用多层隔音、吸音材料组成的密闭结构降低工作噪声。采用可编程逻辑控制器(PLC)与触摸屏组成的人机交互系统控制,对控制系统进行集成设计,并对控制程序和人机界面进行设计。设备运行测试结果表明经过设备一次清洗后,被清洗零件的颗粒杂质质量≤5 mg的合格率达到87%,液体杂质质量≤0.5 mg的合格率为100%,清洁效果良好;设备运行期间的噪声值≤80 dB,清洗工艺的工作噪声得到了有效控制;同时实现了较高程度自动化,并能...
一种闭环液压能量再生系统研究
针对目前旋转负荷能量再生系统效率低、成本高等缺点,提出一种新型的液压能量再生系统。该再生系统以闭环静压传动系统为基础,主要由泵、泵/马达、蓄能器、方向控制阀等液压元件组成。系统启动时利用液压泵与蓄能器驱动泵/马达带动负载旋转,制动时负载动能转变为液压能并储存在蓄能器中,在不引起流体流动逆转的情况下实现能量回收。首先,对该系统进行了建模;其次,设计一种由上位控制器和主控制器组成的分层控制系统,针对系统模型的不稳定性与不精确性,把主控制器内的二级控制器设计成为一种自适应模糊滑模控制器;最后,对系统的能量利用率和系统能量回收潜力的影响进行分析。结果表明本文方案在制动过程中对系统能量回收率可达66.4%,在启动时比其他方案节省能量最高可达35.5%,证明了所设计方案的有效性和控制系统的科学性。
电液伺服系统力轨迹反馈线性化滑模跟踪控制研究
针对电液伺服系统执行器的负载、液压油黏度和系统压力等发生变化时,对电液力控制系统的跟踪性能会造成影响,且传统的滑模控制器在跟踪电液力轨迹时容易出现振颤现象等问题,设计一种反馈线性化滑模控制器,用于对电液伺服系统的力轨迹进行精确跟踪控制研究。根据液压流体的作用原理,建立阀的流量数学模型和液压缸的数学模型。在负载的力作用下,建立液压缸与负载力平衡的数学模型,将设计的反馈线性化滑模控制方法和传统的PID控制方法在MATLAB/Simulink平台进行建模仿真实验对比。结果表明,在追踪电液力轨迹时,相比PID控制方法,反馈线性化滑模控制器能够显著提高电液伺服系统的力轨迹跟踪精度。
湿式离合器接合过程油膜厚度和转矩仿真
湿式离合器的接合过程直接影响离合器的使用寿命及其工作性能。基于流体力学理论以及粗糙表面的弹性接触理论,建立了湿式离合器接合过程中油膜厚度和传递转矩的数学模型,利用Runge-Kutta数值积分法对数学模型进行耦合求解,得到控制油压、润滑油黏度以及摩擦材料渗透性对油膜厚度和离合器传递转矩的影响规律。结果表明:提高控制油压能够有效提升离合器接合过程中的传递转矩,并且能够缩短离合器的接合时间;随着润滑油黏度的增大或摩擦材料渗透性的减小,离合器接合过程中传递扭矩的响应速度变慢,这将会延长离合器的接合时间;润滑油黏度和摩擦材料渗透性对离合器接合过程的挤压和压紧阶段传递的转矩影响较大,但对粗糙接触阶段传递的转矩影响较小。
圆筒式磁阻永磁齿轮有限元仿真研究
为解决磁阻永磁齿轮无法实现连续稳定传动的问题,提出一种圆筒式磁阻永磁齿轮结构。首先,对主动磁极、定子磁极和从动凸极的位置关系及其磁力作用方式进行分析,论证了连续传动的可行性;其次,应用有限元仿真技术对静态和准动态转矩特性进行分析,证明所提磁阻齿轮结构不仅具有确定的传动比,而且可实现连续稳定传动,且传动比公式与磁场调制型永磁齿轮相同;最后,从主、从动磁极数量和极宽对输入输出转矩的影响进行研究。结果表明,主、从动磁极数量互质时,输入与输出转矩的波动很小,具有较好的传动平稳性;输出、输入转矩及其比值λ均是主动极宽的函数,主动极宽越大,则输入和输出转矩越大,且λ随主动极宽变化并存在最大值。
基于半斜环永磁体的永磁丝杠研究
为解决永磁丝杠中螺旋磁极的制造难题,提出用半斜环磁极组合结构替代螺旋磁极的技术方案。应用有限元仿真技术,对永磁丝杠中的丝杠和螺母均采用螺旋磁极(G1)、分别采用螺旋磁极和斜环磁极(G2)、均采用半斜环磁极(G3)3种磁极结构方案的静特性进行了分析,从最大推力和最大转矩看,方案G2的数值略大于方案G1的50%,分别为G1数值的57.7%和53.9%,方案G3的数值则仅比方案G1的分别小4%和0.6%,证明了半斜环磁极组合结构方案与螺旋磁极的传动能力几乎相同。为了描述半斜环磁极极宽与节距的关系,提出了极距比的概念,并对极距比K=0~0.7时的半斜环组合磁极丝杠的静特性进行了仿真研究,结果表明,当K=0.3时,单位体积磁极产生的推力和转矩最大。为了提高磁能利用率,进行丝杠设计时应取K=0.3。
液压系统油箱的优化设计方法研究
为了使液压系统油箱设计得更加合理,应用弹性力学理论建立了油箱底板变形计算公式和油箱盖板自然频率的计算公式.以油箱的长度、宽度、高度、底板和盖板厚度为设计变量,油箱实体材料体积最小为目标函数,以油箱底板的变形、盖板的自然频率、有效容积和散热条件为主要约束条件,建立优化计算数学模型.采用改进网格算法,以可控变速装置液压系统油箱为研究对象进行了优化计算.结果表明,在相同的有效容积时,其实体材料体积比原设计节约19.7%,为油箱的优化设计提供了参考.












