针对滑动螺旋副机械效率检测试验中,采用手动或者半自动加载方式时加载精度较低、加载实时性差、机械效率波动范围较大的问题,对滑动螺旋副检测平台、检测系统、检测方法等进行了研究,提出了一种基于工控机与PLC控制的液压动态加载平台。首先对加载系统的概况进行了阐述,然后对加载系统的硬件进行了设计,包括系统硬件电路、系统液压回路;再对加载系统的软件进行了设计,包括上位工控机软件、PLC程序;最后对滑动螺旋副进行了模拟加载实验以验证。研究结果表明:该系统可实现恒载、保压、变载等多种加载方式,同时可对加载过程进行动态监控,实时采集滑动螺旋副所受的加载力和转矩;加载力精度达到98.85%,机械效率波动范围小于5%。

球形泵是机电产品中的一种新型结构泵,空化现象仍然是影响水泵性能的重要因素。针对球形泵在工作时因转速所导致的空化问题,对变转速下的球形泵的空化特性及性能进行了研究。首先,采用计算流体动力学方法,并运用动网格技术,模拟了球形水泵的内部流场;然后,根据模拟仿真结果分析了转速对工作腔内空化过程的影响,获得了水泵容积效率的变化规律;最后,根据模拟结果对球形泵吸液口进行了改进。研究结果表明球形泵工作时产生的空化现象主要发生在吸液阶段;在吸液初期与末期,较小的吸液口面积会造成工作腔内的液体压力迅速下降,吸液孔口附近和工作腔中部区域发生较明显空化;高转速时,较大的工作腔容积变化率导致空化加剧,容积效率先增大后减小;当转速为500 r/min~3000 r/min时,吸液末期腔内空化体积分数为1.01%~8.08%,球形泵容积效率为91.16%~85.51...

为解决40吨米液气锤无法实现小行程打击的问题,将可编程逻辑控制器(PLC)技术应用到液气锤的控制系统中。对液气锤打击过程的动力学进行了分析,建立了不同打击高度下锤头下落时间与锤体反弹时间之间的关系,提出了打击过程的分段时间逻辑控制方法。在保证工艺要求不变的基础上,对不同打击阶段的时间设定值进行了评价,进行了从初锻到终锻共计5 000余次的试验。研究结果表明,锻造过程中未出现欠打和连打现象,时间设定值与理论值相近。

针对垃圾压块机的工作可靠性问题,对垃圾压块机的压缩机构进行了分析,将贝叶斯网络应用到液压系统可靠性分析之中。提出了贝叶斯网络的概念与公式,给出了贝叶斯网络的构建方法,采用基于图形结构精确推理方法,建立了压缩机构的贝叶斯网络。通过手册查阅了各液压元件发生故障的概率,最后结合贝叶斯网络求得了系统发生故障的概率。研究结果表明,该液压系统发生故障的概率为0.057 4,换向阀发生故障的概率为0.252。通过建立贝叶斯网络,求得极易发生故障部件概率的方法,直观地表示出了该系统故障的因果关系,找到了系统的薄弱环节,提高了系统的可靠性。

液压缸是驱动高速大功率直线运动负载的首选元件,针对该负载的高精度可预知运动控制这一问题。为了了解液压缸在高速运行速度下的运动特性和动力学特性,以理想化的液压缸为对象,利用Fluent软件及动网格技术,对液压缸缸内流动流场和活塞运动过程进行了数值仿真,探讨了压差、供油口大小和工作行程等参数对活塞动态特性的影响。研究结果表明,液压缸活塞运动速度在启动瞬时和终止瞬时均出现了大幅度的波动,在其余运动过程中,运动速度表现为某一均值和规则性高频脉动值相叠加的形态;压差越高,脉动频率越高且脉动幅值越大;油口直径增大,速度脉动频率增高,脉动幅值相应减小;活塞上合力在启动瞬时和终止瞬时出现波动,在稳态运动过程中,合力表现出与速度类似的形态。该研究同时还给出了活塞速度与工作行程大小的关系。

针对高速电梯动态运行过程中的气动力学问题,对电梯的动态运行特性及井道结构进行了研究及优化。以高速及超高速电梯的动态运行过程为分析对象,采用弹性光顺结合网格重构方法完成了动态网格生成,模拟计算了电梯动态运行过程中复杂的湍流气动特性,重点给出了动态运行过程中产生气动阻力的规律;以轿厢阻力、流场压强等为优化参数,进行了井道结构的优化设计;通过建立不同的井道结构计算模型,分析了不同阻塞比、开口比等参数对轿厢动态运行特性的影响规律。研究结果表明:加速过程结束时电梯轿厢所受空气阻力最大,阻塞比每提高10%,可增加3倍的轿厢阻力;在实际安装时开口比宜取0.25及以上。

为改善涡旋压缩机的轴向力动态平衡状况,进而改善涡旋压缩机的动态密封状况,针对其中的电磁力机构,对涡旋压缩机轴向动态密封双提前量跟踪方法进行了研究。首先,在提前跟踪PID动态电磁力控制方法基础上,对单提前参数PID最优提前量平衡效果的不足及其原因进行了分析;其次,对原误差方差指标的缺陷,以及用累积误差评价来平衡误差的特点进行了分析,提出了累积误差结合误差方差的协同评价指标;然后,分析了系统所需的最优平衡效果,并根据跟踪的评价方法,给出了基于双提前量跟踪的自适应轴向动态密封算法;最后,搭建了电磁机构和控制系统实验平台,对该控制方法进行了实验验证。研究结果表明:最优提前步数量随着跟踪频率的变化而变化;不同跟踪频率所需的最优提前跟踪量由双提前量步数搜索算法来确定;采用双提前参数的动态电磁力控制方法可...

为了改善密封-转子系统流体激振问题,提出了一种结构新颖的整体式挤压油膜阻尼器(ISFD)。基于ISFD建立了密封-转子系统的动力学模型,并搭建了该系统的实验台,探究了ISFD对转子动力学特性的影响规律;对比了一定工况条件下,刚性支承和ISFD支承密封-转子系统的振动幅值变化;分别开展了不同转速和不同偏心率条件下,密封-转子系统响应变化的实验研究。研究结果表明:在不同工况条件下,与刚性支承相比,ISFD支承密封-转子系统的振动幅值降低幅度达到40%~70%,并且ISFD使转子的轴心轨迹由复杂的形状变成趋近于椭圆形;ISFD对转子不平衡力和流体激振力引起的振动均有良好的抑制效果,可以有效地抑制转子-密封系统的流体激振。

在航空发动机液压管路故障信号中,因含有噪声的干扰,导致针对液压管路故障的识别准确率较低,为此,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的航空液压管路故障诊断方法。首先,采集了航空发动机液压管路故障的振动信号,根据管路信号的特点设计并确定了LSTM模型;然后,开展了实例分析,将采集的液压管路原始振动信号加入了高斯噪声,并创建成液压管路数据集,利用所建长短期记忆神经网络模型对液压管路数据集进行了时序信息融合;最后,针对液压管路不同的故障情况,采用LSTM神经网络模型与循环神经网络(RNN)、卷积神经网络(CNN)、支持向量机(SVM)和反向传播神经网络(BPNN)等模型,进行了对比分析,验证了LSTM模型对航空液压管路故障分类的可行性和有效性。研究结果表明:在识别故障管路精度上,LSTM神经网络模型明显优于SVM和BPNN等传统的浅层神经网络模型;...

某液压打桩锤的组合插装阀动作过程中,由于缺少对其响应特性和流场特性问题的研究,对组合插装阀的响应特性和流场特性进行了仿真分析,以期为整机的可靠性分析及性能预测提供依据。首先,介绍了插装阀的结构,分析了插装阀阀芯动作机理,考虑弹簧刚度、阀芯面积、阻尼孔大小、稳态液动力、阀芯重力、液体阻尼力、液压油体积弹性等因素,确定了系统的主要参数,分别建立了插装阀开启和关闭两种状态的数学理论模型;然后,利用AMESim软件对插装阀控制腔压力、阀口流量、阀芯位移等进行了仿真分析;最后,利用Fluent仿真软件得到了插装阀在不同开度下的速度云图、压力云图。研究结果表明:压力分布没有明显突变,阀芯开口设计较为合理;组合插装阀开度分别为20%、40%、60%、80%、100%时,出口平均流速为19.64 m/s、39.20 m/s、53.22 m/s、55.44 m/s、57.28 m/s;得到了插...