针对压剪试验机水平剪切系统超大流量、超大输出力作用下的动态加载特性问题,对压剪试验机水平剪切系统阶跃响应、正弦实际工况加载精度、位移-力加载特性等方面进行了研究。分析了设备的剪切原理,并以电液比例位置控制系统为研究对象,采用6只电液比例阀并联控制,拟定了水平剪切系统子回路液压原理图;引入了自适应模糊PID控制,设计了模糊控制器,运用AMESim和Simulink联合优化了水平剪切模型,并进行了相应的仿真分析。研究结果表明:与普通PID控制相比之下,采用自适应模糊PID控制的系统可以实现更优的鲁棒性,系统可以在更短的时间内达到稳态,且具有更小的超调量;实际位移跟踪正弦期望信号,位移误差范围-2.6%~1.9%,位于误差允许范围±5%之内。

因其具有价格低廉、抗污染性强等优点,高速开关阀已被广泛运用到各种车辆的制动系统中,其动态性能直接影响到车辆的制动效果,而阀芯所受的液压力是决定高速开关阀动态特性优劣的关键参数。针对不同参数对高速开关阀液压力的影响,以及实际工程中阀芯液压力难以测量的问题,采用计算流体动力学(CFD)对高速开关阀进行了数值模拟。首先,基于有限体积法(FVM),建立了不同开度、压差、温度、以及结构参数(阀座节流孔直径和锥角)的三维仿真模型;然后,对比不同网格数量的仿真结果,排除了网格数量对于仿真结果的影响,并详细分析了各参数对液压力的影响,得出了高速开关阀液压力与各参数之间的变化规律;最后,采用响应面分析结合遗传算法对开关阀的结构参数进行了优化。研究结果表明:随着阀芯开度的增加,节流区域发生了转变;较大的压差会导致液...

本文介绍了活塞式液压油缸的设计原理以及计算机辅助设计系统。

为了解决带式输送机自动液压张紧系统工作的不稳定性问题,首先通过对火力发电厂在用的皮带张紧系统工作过程进行分析,明确了液压张紧系统的工作原理和优势,探讨了电—液联合控制在皮带张紧应用上的本质联系;然后解析了液压张紧系统的缺点,根据实际出现的不同故障,提出了具体故障检测和处理方法;最后对液压自动张紧系统提出了综合改进对策。实践结果表明,所提出的故障处理方法和改进对策能够有效提高带式输送机运行的安全可靠性。

针对装载机传统定量液压系统节流溢流损耗严重、系统流量易受负载扰动和动臂铲斗不能复合动作等问题,提出了一种双阀芯电液负载敏感系统,并设计了不同工作模式下的控制策略,对电液负载敏感系统的特性进行了研究。首先,对比阐述了装载机传统定量系统和双阀芯电液负载敏感系统的构型及原理;然后,从理论上分析了双阀芯电液负载敏感系统的工作和能耗特性,并分别制定了动臂铲斗在阻抗伸出和超越缩回工况下单独动作和复合动作的控制策略;最后,利用AMESim和LMS Virtual.Lab Motion软件搭建了机电液联合仿真模型,并对双阀芯电液负载敏感系统在装载机上的运行特性与节能特性进行了仿真研究。研究结果表明:双阀芯电液负载敏感系统可根据不同负载工况实现工作模式的切换,执行机构的流量仅与电液比例阀开度有关,而不受负载变化的影响,操控性能大大...

针对阀控位置伺服系统能效低的问题,提出了协调控制泵的转速和进出阀开口的节能控制系统,并针对阻抗工况和超越工况,分别设计了不同节能控制策略。首先,根据系统原理,建立了泵阀协调控制的位置伺服系统数学模型,分析了系统存在的耦合问题;其次,在压力环上设计了前馈反馈控制器,提高了系统的控制效果;最后,利用AMESim和MATLAB联合仿真平台,搭建了泵阀协调控制的位置伺服系统,并进行了仿真分析。研究结果表明:泵阀协调控制的位置伺服系统能效远高于负载敏感系统;设计的前馈反馈控制器有效地减少了由系统耦合引起的压力波动,提高了压力的控制精度。

针对电液伺服阀故障模式及失效机理分析较少,完整的电液伺服阀寿命评估方法研究不足等问题,提出了一种基于故障模式及失效机理分析(FMMEA)的电液伺服阀寿命分析方法。首先,以电液伺服阀为研究对象,通过对电液伺服阀进行故障模式及失效机理分析(FMMEA),确定了电液伺服阀耗损机理和寿命特征;然后,依据现有的故障数据及应力类型,确定了威布尔分布模型参数,进而确定了电液伺服阀的寿命模型;最后,依据电液伺服阀结构组成原理,建立了电液伺服阀的力矩马达、液压放大器、滑阀组件的可靠性模型,并进行了电液伺服阀的寿命分析。研究结果表明:通过对电液伺服阀现有故障数据进行分析,合理选取了威布尔分布中的形状参数,得到了更加准确的寿命预测模型;采用基于FMMEA的电液伺服阀寿命分析方法可以有效降低电液伺服阀寿命评估中的误差,提高各种因素...

针对液压缸内置式位移传感器安装工艺复杂、检修困难的问题,利用隧道磁阻(TMR)元件设计了一款外置式磁感应位移传感器。首先,对传感器的构成、工作原理及信号电路进行了设计和说明,通过Ansoft Maxwell电磁仿真平台建立了传感器模型;然后,对永磁环运动时的磁场状态及磁阻元件的输出信号进行了分析,提出了通过多个磁阻元件有效线性工作区叠加来计算永磁环位移的方法,并研究了液压缸缸筒对计算方法的影响;最后,利用实验装置对传感器的各项性能指标进行了测试。研究结果表明:在不同缸筒磁导率和厚度下,磁阻元件有效线性工作区对应的位移区间长度相等,传感器可对不同缸筒材质与厚度的液压缸进行测量,磁阻元件实际输出曲线的线性度为2.39%,精度为0.16%,满足测量误差小于1 mm时4%的线性度要求,传感器分辨率为0.0083%,且其重复性较好,其设计是可行的...

针对目前研制的某型比例压力流量集成阀的液压硬件选配和控制系统设计问题,研发了相应的液压试验台,并对试验台做了性能测试研究。首先,将整个系统分为液压系统、电气系统和测控系统,并对各个系统做出了相应的分析;然后,对液压系统做出了相应的改动设计,并确定了其硬件的选型,对试验台电气系统进行了设计与软件编程,同时采用液压计算机辅助测试技术(CAT)实现了系统的数据采集、显示和数据控制处理功能;最后,根据现行的国家与机械行业的相关标准,运用标准的实验设备和设计的试验台做了相关的综合性能测试实验。研究结果表明:该试验台通过对液压硬件的选择、控制系统的集成化和软件程序的优化,提高了测试元件的范围和测试的精度;相较于现有的试验台,所设计的试验台具有高采样频率、高集成化和多功能化等特征。

讨论了液压缸缓冲的应用意义和设计中存在的问题。概述了常用的各种缓冲装置的特点。以节流缓冲沟槽缓冲装置为对象，按最佳的等减速缓冲效果，推导出理想缓冲结构的数学模型，为缓冲结构的设计提供理论依据。在此基础上编写算法，利用计算机来辅助分析与计算常用的其它缓冲结构。