斜盘偏心距设计合理与否是影响恒压变量柱塞泵稳定工作的因素之一。为了使柱塞泵获得良好的工作品质,需要对斜盘偏心距设计方法进行深入研究。采用数值分析的方法得到斜盘偏心距的理论计算公式,并应用Simulink仿真软件搭建仿真模型求得斜盘偏心距值。深入分析了影响斜盘偏心距取值大小的因素,将分析结果应用到产品中进行试验考核,验证了斜盘偏心距计算的正确性,为斜盘偏心距的设计提供了一种有效方法。此外,应用以上设计方法对8型产品进行了斜盘偏心距的计算复核,结合实践经验总结出了斜盘偏心距值的合理取值范围,为斜盘偏心距的设计提供了一定参考。

针对阀控缸系统稳态跟踪误差的收敛时间均为非有限时间内收敛到0的问题,提出了一种终端滑模控制方法。解决了液压系统非有限时间收敛问题,使得跟踪误差在有限时间内收敛到0。首先,运用终端滑模控制方法通过构造终端函数方式引入非线性项,设计终端滑模面来保证系统的全局鲁棒性和稳定性;其次,基于Lyapunov稳定性理论设计终端滑模控制器,保证位置跟踪误差在有限时间内收敛到0并验证其稳定性;最后,利用阀控缸系统模型以正弦信号及其衍生信号为参考信号对控制策略进行Simulink仿真,表明了终端滑模控制方法的可行性与有效性。

某型进口柱塞泵在修理时经常发现壳体通油孔边缘有裂纹。结合柱塞泵自身结构特点对壳体通油孔结构模型进行简化,在额定工况下采用流固耦合方法对壳体进行仿真分析,得出壳体通油孔边缘存在应力集中,导致受力状态不满足强度要求。对通油孔应力集中部位设计了两种切割方式,并采用电火花技术进行切除改进。通过仿真分析与试验验证,证明切割设计改善了该部位受力情况,为产品修理和改进提供参考。

根据齿轮啮合原理,通过推导齿轮啮合点和转角的运动学关系,得出了内啮合齿轮泵排量的精确计算公式,同时结合界面化的程序设计为排量计算在实际工程应用中提供了便利,并利用3种不同型号的内啮合齿轮泵参数对该公式进行了排量验证,最大误差在3%左右,可为泵的结构参数选择和设计提供基础的理论指导。

为得出制动参数对汽车风冷盘式制动器摩擦学特性的影响机理,考虑空气流动和车辆惯性因素,基于噪声、振动与声振粗糙度(NVH,Noise Vibration and Harshness)台架试验机精确模拟制动工况,研究摩擦副表面在不同制动压力(1.0~3.0 MPa)、行驶速度(5~30 m/s)以及温度(100~350℃)条件下平均摩擦系数与摩擦稳定系数的变化规律。试验结果表明:制动压力增大时,摩擦力矩并非一定随之增大,尤其是较高行驶速度条件;当制动盘表面温度超过300℃时,低速条件下的平均摩擦系数和摩擦稳定系数急剧减小。

以提高现有钻柱补偿装置的补偿性能为目的,研究钻柱动力学模型,在AMESim软件平台上搭建钻柱补偿装置系统模型,开展对钻井深度、海况、气瓶组容积、伺服阀前蓄能器4个补偿性能影响关键因子的研究。分析位置反馈、速度反馈和加速度反馈3种反馈型PID控制方法的特点,并对波浪预测和波浪跟随控制方法进行研究。仿真分析表明:主被动联合补偿可有效降低钻压波动,加入升沉预测的位置反馈控制方法对于提高补偿性能有明显的效果。研究结果可对钻柱补偿装置的设计和控制优化提供一定的指导意义。

在直线螺线管型高速电磁阀的整个运动过程中,由于铁磁材料的磁化需要一个动态过程,导致其电磁吸力随着铁磁材料的磁化而变化。为了获得一种不依赖电磁阀材料各异性的最优电压控制方法,从静态磁场出发,由电磁阀的理论静态吸力公式建立电磁阀衔铁的动力学模型,通过分析电磁阀的衔铁启动过程,上升运动过程和下落过程,得到各阶段的位移、电流随时间的变化。然后经过前面过程分析得到了采用两段梯形电压控制电磁阀的控制策略,实现了精准控制占空比的目的。

斯特封是常用的往复密封件,其中斯特封的PTFE圈性能及活塞杆表面材料在往复密封过程中起着重要作用。搭建往复密封实验台,取4组添加碳纤维PTFE的密封圈分别与镀Cr膜活塞杆和镀DLC膜活塞杆进行往复密封台架实验,实验后获取使用过的4组密封圈作为实验样本,并取1个全新未使用的添加碳纤维PTFE的密封圈作为参考样本。通过三维白光干涉表面形貌仪、场发射环境扫描电子显微镜和冷场发射高分辨扫描电子显微镜分别对实验样本的密封唇进行表面形貌、表面磨损和磨损表面元素进行测定。通过实验测定,得出镀膜材料脱落形成磨粒导致密封圈表面磨损。还对密封圈的加工方法和活塞杆镀膜材料的选择提出了建议。

为了揭示安全阀启溢闭过程中压力、流量及内部流场的变化规律,对安全阀启溢闭全过程进行自适应动网格瞬态分析。建立了AMESim与Fluent联合仿真模型,在AMESim中构建边界条件及阀芯动力学模型,在Fluent中构建安全阀自适应动网格模型。联合仿真后得出安全阀阀芯最大位移为28.22 mm,流量为868.5 L/min,安全阀内部最大流速为52 m/s,最大压力为1.07 MPa,同时得到了在安全阀启溢闭不同阶段的压力、速度云图和阀芯附近的速度矢量图。研究结果表明,联合仿真可以观测到开启瞬间阀芯的回弹趋势,还能提供安全阀内部流场信息,是一种可以对安全阀进行瞬态流体分析的新方法。

提出一种新的变量调节方式,采用柱塞位移反馈调节的方法将柱塞的位移信号反馈给电磁铁,进而控制电磁铁的开启时段,使得进液阀在柱塞排液行程中排液,从而改变乳化液泵排液阀的排量,达到变量控制的目的。通过对比分析锥阀和球阀的过流面积、吸/排液效果,选择球阀作为进/排液阀阀芯。利用AMESim软件建立乳化液泵模型并进行仿真分析,结果表明柱塞位移反馈调节的方法能够很好的控制乳化液泵的排量,实现乳化液泵在最大排量范围内的无级调节。