为了有效提高对太阳能面板阵列的清扫效率,降低劳动强度,更好地满足光伏电站对光伏发电的效率要求,设计了一种太阳能面板自动清扫机器人。详细描述了自动清扫机器人的清扫单元、机身主体、配重等机械结构组成,结合液压系统图阐述了清扫机器人液压系统的工作原理,阐述了西门子S7-200 PLC与外部各执行元件的连接,对PLC控制系统程序进行设计,最后通过Fluidsim、PLCSIM和Vswitch软件,进行了电气控制下的液压回路仿真实验,验证了自动清扫机器人可以按照规定动作来实现太阳能面板的自动清扫。

随着科学技术的发展,节能减排早已是机械设计一项重要的设计理念。汽车起重机的支腿高强度轻量化改进对吊装行业尤为重要,由于支腿的液压装置总体结构较为笨重,针对汽车起重机H型支腿设计出一种新型的活动支腿,用简单的连杆结构以及一套尺寸较小的液压装置即可实现延伸支撑,并通过电控液压系统自动伸缩至平衡状态。精确计算出起重机工况下每一个支腿单元的工作载荷,并使用ANSYS-workbench软件进行有限元分析,最终通过强度及刚度的校核,满足了支腿的使用条件,提高了整车的性能。

随着现代化产业的技术发展,在预应力工程中,锚具锚索已经被广泛应用于煤矿煤巷的支护、地基基础加固、桥梁建筑,铁路边坡的锚固和隧道的初期支护等领域。其中,在锚具使用过程中,锚具夹片是不可或缺的一环。而且目前锚具夹片加工存在效率低、精度不高的问题,自动化加工程度不高。因此设计了一种自动切割装置,由一对同步液压缸进行工件夹紧,并沿着3组电机锯片中心在保持夹紧的状态下进行切割,同时也利用了PLC控制系统对于电磁换向阀的自动控制,进而控制液压缸的伸缩。这种使工件3等分的自动切割机,可实现工件的快速夹紧、自动循环切割作业,拥有较高的效率,且能保证一定的切割精度,具有较大的应用前景。

为改善阀芯动压润滑性能,引入一种新型锥台微造型作用于煤矿水液压安全阀阀芯外表面,通过改变微造型深度和锥台角度参数,建立模型并计算分析。分析结果表明基于锥台微造型的水液压安全阀阀芯表面可产生动压力,有效提升动压润滑性能,减少摩擦磨损;阀芯表面动压力的压力幅值随深度的增大而增大,随角度的增大先增大后减小;阀芯表面承载力大小随深度的增大而增大,随角度的增大先增大后减小。

控制系统的好坏,直接影响着液压支架的工作安全性,加强对液压支架控制系统综合性能的提升,已成为当下液压支架综合性能提升重要趋势。以ZY12000型液压支架为研究对象,分析了控制系统结构组成及工作原理,从硬件系统和软件系统等方面进行了系统设计,并对其进行了测试研究。测试结果表明,该控制系统具有性能稳定可靠、响应速度快等特点,能较好地满足液压支架井下作业的使用需求。

随着计算流体力学领域的发展,利用计算机对压缩机气缸工作过程中的内部气体流场的变化进行分析,成为研究气体进入气缸后具体变化过程的主要方法之一。在实际的天然气生产中,通过压缩机对天然气进行增压是整个生产流程中必不可少的一环,气缸作为压缩机工作过程中的主要构件之一,研究其内部流场中的流体流动特性,对整个压缩机的能效所产生的影响具有重要意义。基于CFD方法,并采用动网格技术对气缸的工作过程进行瞬态模拟。通过建立流动模型、划分网格及进行具体的计算以确定气缸流场在实际流动中的温度场变化情况,为后续研究提供一定的参考依据。

为了探究不同拧紧转速对螺栓联接效果的影响,利用螺栓多功能紧固分析系统对螺栓在转速为20 r/min、30 r/min、40 r/min、50 r/min、60 r/min、70 r/min的条件下进行扭矩—夹紧力试验,并对螺栓摩擦面进行温度监测。结果表明在干摩擦条件下,随着拧紧转速的增加,螺栓的摩擦系数逐渐降低;同时引起摩擦面温度逐渐升高,摩擦系数减小。摩擦系数降低导致扭矩系数减小,则扭矩转化的轴向夹紧力较大,充分发挥了螺栓的使用效能。因此,在螺栓的实际装配过程中,适当提高拧紧转速对于保证螺栓联接可靠性具有重要意义。

具有防抱死能力的液压盘式制动器在轨道车辆中得到越来越多的应用。基于防抱死制动系统工作原理,利用AMESim软件内置的数据库搭建仿真模型,针对不同的液压管路特性,计算出管道材料与长度与液压制动系统的影响。结果表明,管路越长、材料刚度越小,轮缸压力响应越慢。为提高防抱死系统的控制精度,在布置防抱死系统的压力调节单元时,应尽可能地靠近制动钳,以减少管道内油液的影响。

变幅液压缸平衡回路在保证海上平台起重机液压系统安全、稳定运行等方面具有非常重要的作用,但由于海上平台起重机数量较少,目前在教科书、液压设计手册等资料文献中介绍的很少,设计参数也不详细,不利于变幅液压缸平衡回路的设计和研发。结合其他液压设备的典型液压缸平衡回路的特点,针对海上平台起重机的使用工况,对平衡回路进行了完善和优化,最终提出了一种改进型的变幅液压缸平衡回路,具有现实意义。

为了实现海上平台吊机液压元件的现场检测，基于模块化设计思路，将液压试验台分为动力舱和控制舱两个舱室，通过整套试验装置的合理布局，实现了从陆地移动到各个海上平台的现场试验。液压系统主要由液压泵和马达试验子系统、液压缸试验子系统和加载控制子系统组成，并通过比例电磁阀和PLC的集成应用，实现了试验过程的全自动和半自动两种控制方式，具有良好的人机界面。通过试验台实际使用，证明了其可以快速、高效地完成对液压元件的检测。