本文研究了主动缓冲系统中阀控非对称液压缸的机理及动态模型,提出了一种以阀控非对称液压缸为主体的主动缓冲系统的设计方案.

翻转起模机是树脂砂造型过程中所用的关键设备之一。针对目前翻转起模机存在的起模精度和效率都偏低的问题,结合起模机的工作原理和工艺特点,应用电液比例同步控制技术,设计了该机的液压系统和电气控制系统,并采用西门子S7-300 PLC系统和Borland C++Builder软件,设计了翻转起模机的控制软件,最后进行了该机实际运行情况的分析。实际应用结果表明,该系统达到较好的起模精度,双缸动态同步起模精度≤2 mm,稳态同步驱动精度≤0.1 mm,运行平稳,可以满足起模的工艺要求。

针对负载敏感泵压力偏差较大与稳定性差的问题,基于Pro/E、ADAMS以及AMESim专业仿真软件建立了负载敏感液压泵的虚拟样机。通过理论分析与仿真,提出了负载敏感液压泵变量机构控制系统中阻尼孔和容腔的参数匹配方法,基于该方法对56 cc/r的负载敏感液压泵进行了优化,得到了较好的阻尼孔和容腔的匹配效果。最后,通过试验验证了仿真分析的正确性。研究结果表明,参数优化后的负载敏感液压泵具有较好的稳定性,降低了恒压控制的压力偏差以及压力波动。

针对动水闭门施工产生的复杂水力学和流激振动问题,以向家坝水电站导流底孔封堵闸门为研究对象,建立了闸门下放钢绞线装置数学模型,进行了系统弹性系数和阻尼系数的理论分析,确定了系统在简谐激励下的幅频响应特性和闸门在下放过程中影响钢绞线液压提升装置的优势频段范围。搭建了系统抗振试验系统,利用两台激振油缸带动钢绞线以一定的振幅和频率反复运行来模拟闸门的振动。通过振动模拟试验,验证了钢绞线液压提升装置在该振动频段下的可靠性。理论研究和试验验证结果表明,影响锚夹具夹紧性能的主要因素是钢绞线的有效长度,钢绞线液压提升装置可满足动水闭门操作要求;向家坝水电站导流底孔成功封堵施工也验证了该分析方法与模拟试验的正确性。

刷式密封在密封过程中会产生的大量摩擦热,影响到其密封性能,针对这一问题,采用数值分析的方法,研究了进出口静压比与背板结构对刷式密封传热特性的影响规律。首先,采用ANSYS软件建立了刷式密封的三维切片热分析模型,通过与实验数据对比验证了该模型的合理性;然后,研究了进出口静压比对刷式密封泄漏量以及刷式密封最高温度的影响,分析了刷式密封的压力场与流场分布情况;最后,在热分析基础上,对刷式密封温度场的分布情况进行了模拟分析,通过改变背板平衡腔的腔体形状、背板平衡腔体深度和下游保护高度,研究了背板结构对刷式密封温度场的影响规律。研究结果表明:随着进出口静压比的增加,刷式密封泄漏量以及刷式密封最高温度变化趋势逐渐变缓;平衡腔的腔体形状改变对刷式密封最高温度的影响有限;刷式密封最高温度随平衡腔体深度的...

针对某大型煤化工企业所用汽轮机出现的高温蒸汽泄漏问题,对汽轮机前汽封加以改造,进行了基于蜂窝密封技术的结构设计、仿真分析和应用研究。在原始梳齿密封结构的基础上,进行了蜂窝密封结构设计;利用CFD软件对密封流场进行了仿真分析,研究了梳齿密封和蜂窝密封的密封性能差异;研究了梳齿结构、蜂窝芯格深度和蜂窝芯格直径对蜂窝密封性能的影响;最后,加工了新型蜂窝密封件,对汽轮机前汽封进行了改造,验证了蜂窝密封的密封性能。研究结果表明:结构合理的蜂窝密封能够有效地降低汽轮机高温蒸汽泄漏量;在有齿的转子结构上使用具有梳齿结构的蜂窝密封,密封性能更好;蜂窝芯格深度越深、蜂窝芯格直径越小的蜂窝密封的密封性能越好;进行蜂窝密封改造后,汽轮机径向瓦的温度降低了20℃,振动降低了45%,机组的运行效率和安全稳定性得到了提...

针对旋转式磁流变液阻尼的磁滞性问题以及由于磁滞性而造成的旋转式磁流变液阻尼器输出力矩不稳定的问题,设计了一种差动式阻尼器,不仅可以使输出的力矩可控性更好,而且有效地克服了磁滞现象的影响。在通过理论计算得到磁流变液差动阻尼器输出力矩模型的基础上,利用ANSYS有限元分析软件对磁流变液差动阻尼器进行了磁场分析,得到了磁流变液的磁感强度与磁流变液差动阻尼器线圈中的控制电流之间的关系,结合数值分析软件得到了磁流变液差动阻尼器的输出力矩与线圈中的控制电流之间的关系。研究结果表明,通过控制磁流变液差动阻尼器的控制电流可以实时调整差动阻尼器的输出力矩大小及方向,对磁流变液阻尼器作为精确控制的力矩控制元件奠定了理论基础。

针对发动机悬置怠速工况下的隔振问题,结合磁流变液体的流变特性,在已有磁流变发动机悬置的基础上改进了悬置结构,设计了带有多个惯性通道的磁流变半主动悬置,建立其力学模型,推导动刚度和阻尼滞后角的表达式,应用软件编制程序对悬置动特性进行仿真,并用试验的方法验证了单惯性通道悬置模型的正确性;建立了考虑悬架等效刚度和等效阻尼的二自由度模型,借助于Matlab/Simulink仿真模块搭建其仿真模型,对该二自由度系统的PID控制进行了仿真分析。研究结果表明,磁流变悬置在PID控制作用下有一定的隔振效果,能够改善车辆平顺性。

为确保使产品具有良好的维修性,针对现有拆卸序列规划方法存在无法高效得到最优解,甚至得不到最优解的问题,对拆卸序列规划问题特征进行了研究。确定了适用于拆卸任务排序的编码规则,设计了一种分层次的拆卸优先图,用分层次约束矩阵保证了拆卸中的优先约束,建立了随机序列合规化处理方法;定义了适用于此问题的遗传算法交叉算子和变异算子,结合全局搜索能力较好的遗传算法与局部搜索能力较好的粒子群算法,提出了适用于拆卸序列规划的遗传-粒子群算法;最后,以液压泵为例,建立了其拆卸模型,在MATLAB软件上进行了算例验证,并与文献中不同算法对此问题的求解结果进行了对比和分析。研究结果表明:此算法最优解适应度、得到最优解的迭代次数及运行时间均低于以往算法,即可以更加高效得出适应度值更优的拆卸序列,显示其有效性及优越性。

针对某海上液压打桩锤的专用高品质组合式插装阀的动态响应性能有待优化的问题,对影响组合式插装阀动态响应特性的液阻因素进行了研究。首先,介绍了液压打桩锤的结构及液压系统工作原理,及液压系统中的液阻位置;然后,介绍了液阻理论,分析了阻尼对组合式插装阀动态响应影响的作用机理,建立了插装阀阀芯开启运动方程;最后,建立了组合式插装阀的仿真模型,以组合式插装阀动态响应时间最小为优化目标,通过调节液压桥路中阻尼孔大小,对液阻进行了参数化研究。研究结果表明:通过仿真模型,分析了液阻对组合式插装阀动态响应的影响,得出了插装阀的液阻选配方案最优阵列,在该选配方案阵列内,P阀、R阀、S阀的响应时间分别能够达到0.12 s、0.08 s、0.07 s;验证了液阻初值选择的合理性,为提高组合式插装阀动态响应特性提供了理论基础。