为了合理利用丰富的沼气资源，将5kW汽油发电机改装成可以燃用沼气的燃气发电机，并设计了水容式阻火器、稳压减压器等安全设施；对改装后的燃气机采取了提高压缩比、增大点火提前角、采用高能点火等优化改进措施，并对发电机燃用汽油和沼气进行了性能对比试验。试验结果表明：该系统能够安全可靠地工作，机组燃沼气时排放比燃汽油时得到明显改善，有效燃料消耗降低，经济性更好。

针对高速液压缸在高速运动中存在强烈冲击问题,提出了一种新型高速液压缸内缓冲装置,并对其缓冲机理进行了分析。通过选择节流孔数量、孔径以及分布位置作为设计变量,以相应位置的理想节流面积与实际节流面积的差作为目标函数,采用MonteCarlo算法作为优化方法,经过一系列的寻优迭代,从而获得了优化后的缓冲结构参数。在AMESim中构建了其系统仿真模型,基于仿真模型分析了关键参数对缓冲性能的影响规律。研究结果表明该缓冲装置缓冲过程平稳且缓冲过程时间短,能够满足高速液压缸的缓冲要求。

针对一种主阀为滑阀结构的先导式大流量高速开关阀控制腔面积的优化设计问题,首先对主阀芯进行了动力学分析,得到先导阀与主阀之间参数匹配的优化目标函数,依据该目标函数对一个具体的先导式大流量高速开关阀的控制腔面积进行优化设计。为验证理论优化的结果,基于AMESIM平台建立了该先导式大流量高速开关阀的精确仿真模型,通过动态仿真对控制腔面积进行优化,所得结果与理论分析优化的结果基本一致。研究结果表明,主阀芯换向时间与控制腔面积之间为非单调关系,存在一最佳控制腔面积使主阀换向时间最短。

针对液压机械手在实际生产中存在的问题,设计了满足大功率负载搬运的高负载、高位置精度、高生产率等要求的液压机械手。该机械手采用五自由度机构设计方案,包括夹取机构、俯仰机构、推拉机构及回转机构,实现了负载多自由度的自动定位、夹紧和传递功能,通过机械手正运动学的分析,及末端执行器运动轨迹的仿真试验验证了设计的合理性;设计了机械手液压系统,包括回转机构驱动回路、俯仰机构驱动回路、推拉机构驱动回路、手抓机构驱动回路,并且进行了元件的选型与参数计算;采用西门子控制器和电液伺服控制技术,实现了机械手高性能运动控制。研究结果表明,该液压机械手具有结构简单、运行平稳、精度符合要求、传递效率高等特点,能够较好地解决生产搬运的问题。

针对正开口2D数字伺服阀静动态特性可能存在不稳定这一问题,分析了2D数字伺服阀的结构、工作原理及抗污染能力,并在此基础上设计并搭建了测试实验平台,在额定压力21 MPa下,对6只额定流量为50 L/min的通径6 mm正开口2D数字伺服阀进行了静动态特性实验研究。研究结果表明6只6 mm通径正开口2D数字伺服阀滞环均小于5%,不对称度均小于10%,非线性度均小于7.5%,完全达到伺服阀静态特性的标准值;-3 dB处幅频宽至少可达110 Hz(25%额定流量),阶跃响应上升时间至少可达10.8 ms;6只6 mm通径正开口2D数字伺服阀均具有较理想的静、动态特性和良好的加工一致性,不存在静、动态特性不稳定问题。

针对液压阀中的气穴现象会引起液压阀的噪音、性能恶化,甚至导致液压阀失效等问题,对伺服阀前置级喷嘴和挡板之间流场中的气穴现象进行了研究。利用Pro/E软件对流场进行了三维建模,用前处理软件Gambit对三维模型进行了网格划分及边界条件设置,利用标准k-ε模型和混合气穴模型建立流场的数学模型,运用FLUENT软件对不同喷嘴入口流速下流场的分布特性及气穴特征进行了仿真分析;同时利用高速摄像机对喷嘴挡板之间的流场分布进行了观测和记录。研究结果表明,在低雷诺数流动条件下,气穴开始在喷嘴外壁和挡板前端的边缘形成;随着雷诺数的增大,在挡板弯曲的附体气穴逐渐长大并随着射流流速的增加出现云状的气穴。将不同流动条件下流场结构和气穴分布的数值计算结果与试验观测结果进行比较,两者基本吻合,说明伺服阀前置级流场气穴仿真模型和...

介绍了电液比例方向阀在四轮独立转向中的应用 ,阐述了其基本工作原理 ,根据原理进行了控制器的电路设计 ,最后通过试验论证了这种比例阀控制器的优越性和实用性。

针对传统的夹具设计存在着设计周期长、设计效率低等问题，实例推理的机床夹具虚拟装配技术大大提高了机床专用夹具的设计速度，减少了重复劳动，满足了现代制造系统灵活、快速的要求。采用基于典型实例推理机制的机床专用夹具设计方法，重点研究了机床专用夹具实例检索模型、实例组织模型、实例修改推理机制及基于Pro／E的机床专用夹具实例快速装配方法，实现了机床专用夹具实例快速装配。研究结果表明该方法有利于提高夹具设计效率，可以在机床夹具设计行业进行推广。

针对立体车库过放取车制动效率低和过放取车冲击大等问题,提出了一种立体车库过放取车变节流液压制动系统。首先,对其变节流液压制动系统工作原理进行了阐述,建立了制动过程数学模型;然后,对吊车板制动位移与变节流阀阀口开度线性和非线性关系进行了设计;最后,基于AMESim搭建了取车变节流液压制动系统仿真模型,对过放取车变节流制动系统的制动特性进行了分析,对变节流制动系统的制动效率进行了计算,对3种变节流阀口开度控制函数对系统制动效果的影响进行了研究。研究结果表明:取车变节流液压制动系统的制动过程无压力冲击,系统制动效率可达99%以上;吊车板制动位移完全由变节流阀口开度控制函数决定;过放质量增大,吊车板位移响应增加;过放速度增大,制动腔压力峰值明显增加。