基于CFD设计了一款转速60000 r/min、压比7、流量1.5 kg/s的大推力压气机,采用spalart-allmaras湍流模型和Navier-Stokes方程组对压气机叶轮内的气体流动及其工作范围进行了数值模拟,分析了60000 r/min转速时最高效率点附近的相对马赫数和流线云图,开展了非设计转速下的流场分析,计算了不同转速下的工况,研究了设计转速下叶轮入口处激波和射流尾迹的流动情况。研究结果表明:设计工况条件下,等熵效率为84.25%,压比为8.167;转速从48000 r/min到54000 r/min时,等熵效率提高,流场改善,气动损失减小;压气机转速从60000 r/min增加到72000 r/min时,压气机等熵效率、气动损失减小、稳定工作范围收窄;高压叶轮的主要气动损失为叶片表面的激波损失、叶尖间隙损失、二次流损失及吸力面尾缘的低能流体。

采用人工进行冲压作业会存在安全隐患,劳动强度大的问题;对于轻型的叶片冲压作业,购买关节机器人进行自动上下料存在效率低,成本高的问题。为解决以上问题,利用气缸驱动,巧妙实现了叶片的自动送料、压型和取料的作业,以较低的成本实现叶片自动、高效的冲压作业。

针对某型燃油泵控制油路密封端面泄漏故障,运用Pumplinx软件对控制油路流场进行仿真分析,得出了气蚀是导致密封端面漏油的主要原因,并对密封端面结构进行优化设计,最后,通过试验验证了改进措施的有效性。

在锥阀启闭过程中,阀口处流道形状较为复杂,这会促使阀口处产生空化,从而对液压系统的稳定性和可靠性产生不利影响。通过OpenFOAM 3个分支版本的foam-extend-4.1开发出应用浸没边界法的两相空化流动求解器,使用该求解器在阀芯启闭过程及阀口空化的数值模拟研究中尝试应用浸没边界法且得到了较好的计算效果。研究表明,开阀时的空化是因为阀口处高速射流所导致的射流空化,关阀时的空化是由于液压油惯性导致的二次空化。

针对两台液压载重车联合运输大型轮船的同步控制进行研究,根据运载装备的特点,采用两车纵向并车的运输方式,行走过程中两车之间必须保证同步行走,否则可能会发生轮船滚落或载重车结构损坏的重大事故。针对运输车速度的稳定控制,求解出行驶驱动系统泵控马达的系统传递函数,并仿真验证了控制器采用PID控制算法可以提高运输车速度的稳定性。根据运输的特点,采用“主从式”控制策略,提出采用驱动压力和行驶速度的双闭环控制,设计出基于CAN总线的控制系统,最后进行了实车试验,根据现场试验采集的数据,验证了此控制器能够使两车保证很好的同步效果。

液压系统中存在许多非线性因素,例如摩擦、死区和溢流等。这些非线性特性会影响伺服位置的精度和同步性能,导致控制系统的不稳定和误差积累。为此,提出基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术。考虑变幅液压缸伺服系统的运行结构,分析变幅液压缸动力,构建液压缸以及伺服阀的数学模型;利用伺服输出流量和压降的关系,获取速度前馈控制信号;将其反馈到系统中,设计模糊自适应PID同步控制器,实现变幅液压缸伺服位置同步控制。实验结果表明,所提方法对液压缸的同步效果很好,有效减少了液压缸伺服位置控制的误差,在不同信号干扰下,有效提高其控制稳定性和同步性能,控制器超调量平均约为0.059%,响应速度较快。

针对我国工程机械用液压缸可靠性水平较低,行业对液压缸可靠性试验方法及装置的研究与应用才刚刚起步,缺少专业人才及行业标准等问题。系统介绍了多种工程机械用液压缸可靠性试验方法及试验装置的技术发展和研究成果,同时根据每种试验方法与装置实际应用结果,分析了每种试验方法与装置的特点及适用的研发场景。希望对相关行业技术人员在产品研发、产品改进过程提供可靠性试验方法参考,推动行业技术进步。

液压缸作为液压系统主要执行元件之一,行业应用对液压缸的性能要求越来越高,液压缸性能测试是保证液压系统正常运行的必要前提。为了满足液压缸性能测试的高要求,开发了基于LabVIEW的结晶器振动伺服液压缸性能测试软件,主要测试频率响应和阶跃响应性能,性能测试利用传感器对位移和压力测试数据进行采集,通过工控机对数据进行整理分析和处理并进行波形显示及数据存储,实现对性能测试的实时测控。通过现场应用,验证了该软件系统测量的精度高、智能化、便于操作,完全满足设计要求。

为了探究叶轮流道入口喉部面积对离心泵空化性能的影响，以某型号离心泵为研究模型，通过修改叶片包角和方格网流线构建了4组具有不同叶轮流道入口喉部面积的叶轮，基于RNG k-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型，对4组模型泵方案的空化性能进行数值模拟。研究结果表明:在保持叶轮流道出口面积不变的前提下，叶轮流道入口喉部面积增大，初生空化余量NPSH_i与临界空化余量NPSH_r的变化存在相反的趋势，两者之间没有倍数关系;临界空化余量NPSH_r主要与叶轮流道面积的变化趋势有关，宽敞流道有利于降低离心泵的临界空化余量，提高空化严重时的断裂扬程;初生空化余量NPSH_i与叶轮进口几何形状有关，为获得较小的初生空化余量，在水力设计过程中，须采用使入口喉部面积减小的措施。

基于第十届全国大学生机械创新设计大赛(慧鱼组),介绍了一种基于气动控制系统简单、高效等特点的用于农业领域的气动仿蚯蚓运动的农业机器人设计方案,包括机械结构设计、气动回路设计和远程监控系统设计,最后对该机器人进行了调试与实现。其具备的多功能让其具有一定的推广应用价值。