液压与气压传动技术凭借独特的优势广泛应用在机械行业,极大地促进了装备制造业的发展。基于此,机电液综合实训平台与虚拟仿真采用新技术、新方法,将机械传动、控制技术、液(气)压传动有机结合,从虚拟到实践一体化促进知识的学习与技能发展,为装备制造业输送高技能人才。

在强扰动环境下,阀控非对称液压缸采用模型预测控制会存在性能下降和静态误差等问题,并提出了一种新的方法来解决这些问题。该方法基于滑模扰动观测器,用于阀控非对称液压缸的增量式模型预测控制。首先,建立非对称缸的非线性数学模型,并将其反馈线性化,然后,将线性化模型增量化作为预测模型,以减小系统静态误差,接着,根据液压缸力平衡方程设计滑模扰动观测器,并将观测的负载扰动值用于前馈补偿。仿真结果表明,滑模扰动观测器对负载扰动的观测估计快速、准确;所提出的控制方法使系统的动态响应特性得到提高。通过仿真,与非增量式模型预测控制进行对比,所提方法响应速度快、稳态误差小,对负载变化的抗扰动性强,有效提高了位移跟踪精度。

为解决工作面回采巷道采用单体液压支柱进行超前支护所存在的劳动强度大、回采效率低以及钻底的现象,在对9号煤层所属工作面地质条件以及原支护方案对应的支护效果进行综合评估的基础上,通过理论计算得出了强化锚索的支护方案;最后,通过实践生产验证了工作面回采巷道超前支护所采用的单体液压支柱和强化锚索对应的巷道围岩的控制效果。

叉臂是剪叉式升降工作平台的关键部件,将其作为研究对象,利用虚位移方法建立剪叉式升降工作平台的力学模型,推导液压缸推力和铰点力的通用表达式,分析液压缸推力和铰点力的变化趋势,为剪叉式升降工作平台的设计计算和零部件选型提供依据。

针对矿用输送机液压张紧控制存在的响应速度慢的问题,设计了皮带张紧的双重控制系统,其中以变频控制作为快速响应部分,以液压控制作为慢速响应部分,二者结合实现皮带张紧的快速与稳定调控。应用表明,该系统张紧调节速度快,性能稳定。

针对变电站大型检修时,运行人员在布置安全措施过程中,面临耗时长、遮拦安装及拆卸耗费人力的现实问题,提出了一种户外地埋液压可夜视升降安全围栏,采用预埋筒将可伸缩液压栏杆预制在变电站内,当需要布置安全措施时只需要按动按钮,伸缩套杆将会从预埋筒中伸出,通过液压弹簧作用固定至要求高度,并用夜间发光材质对栏杆表面进行涂刷,起到对现场工作人员的警示作用。从根本上解决了运维人员搬运金属支撑杆这一繁琐步骤,有效提高了变电站人员布置安全措施的效率,缩短检修停电时间,保障电力的可靠供应。

以煤矿防冲液压支架吸能构件为研究对象,利用ABAQUS软件建立数值模型并分析构件性能,发现局部位置的等效塑性应变过大,导致吸能构件载荷出现大幅度波动。对塑形应变较大位置,将钢板厚度增加10 mm,增加的高度为42 mm,此举能提升对应区域的强度和刚度。利用数值模型再次分析结构优化后的吸能构件,发现其载荷稳定性有了明显提升,极大改善了构件性能。将优化后的吸能构件应用到煤矿实践中,发现达到了预期效果,产生了很好的安全效益。

以CZG3200/16/30型干式充填液压支架为研究对象,结合充填液压支架工作流程,合理介绍一种充填液压支架总体结构设计方案。此设计方案中引入类比分析法、理论计算法等多种方法,并在设计后分别采用有限元仿真分析方法和顶梁加载试验方法对设计方案进行可行性分析,最终确认此总体结构设计可满足充填液压支架强度要求。

根据液压控制和流体力学仿真的原理用MATLAB/Simulink作为仿真工具建立电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的控制模型对变量柱塞泵的流量控制阀不同配流形式进行了仿真研究分析了泵内阀的关键参数对其工作特性的影响。

对液压系统管路振动引起噪声及影响因素进行了简要分析，提出了控制振动和噪声的方法。