利用计算机和非接触位移传感器实现了孔的圆度的自动连续测量,不仅速度快、精度高,数据点任意设定,而且可进行实时数据处理和现场分析.

针对不同固体材料在不同条件下的摩擦磨损实验要求,开发设计了一种往复式摩擦磨损试验机,通过测量实验中产生的摩擦力、摩擦系数和磨损量的变化来研究材料的摩擦磨损性能。为提高测试系统的精确性和实时性,将计算机辅助测试系统应用到摩擦学试验当中,通过数据采集系统和测试软件系统完成摩擦磨损数据的实时动态测试,从根本上改变了传统摩擦磨损试验机的缺点。通过对聚四氟乙烯材料的摩擦磨损性能进行实验,证明该试验机性能稳定,测试系统准确可靠。

针对传统的机械式激振实现振动掘削的结构复杂、功能单一的缺点,根据双阀芯的工作原理设计了一个基于双阀芯的挖掘机振动掘削系统,该系统能通过控制液压系统实现振动掘削的精确控制并能方便地调节振动参数。为了在设计阶段实现系统的优化,分析不同振动加载方式对系统控制性能的影响,以双阀芯系统的数学模型为基础建立了双阀芯振动掘削系统的AMESim仿真模型,运用计算流量反馈的流量控制方法和PID算法实现了阀芯的流量控制,并对矩形波、正弦波和三角波三种流量输入波形的控制精确性进行了仿真分析,得出了三角波和正弦波要比矩形波输入控制更精确的结论,对振动参数优化试验有一定的指导意义。

0 引言 液压挖掘机是一种重要的土方施工机械,通常用于在相同工况下做循环的施工作业,而挖掘机的动臂和斗杆等工作装置质量较大,因此在其作业过程中,当动臂等装置进行频繁的下降和减速时,会产生大量的重力势能和惯性动能[1].在传统的液压挖掘机中,这些能量通常都在节流口处以热量的形式散发,并且产生系统发热等负面问题.受到液压元件技术瓶颈的制约,通过减少液压系统节流损失来减少能量浪费的效果不太理想.

为了生成挖掘机系统虚拟仿真平台驱动信号,开发一种基于状态规则的虚拟驾驶员模型。以中型液压挖掘机为平台对其作业过程进行测试分析,构建基于典型作业工况的挖掘机通用操作规则,结合操作经验及执行机构状态特征进行单作业循环任务点设置。建立工作装置线性时不变系统模型和回转机构线性参变模型,建立模型预测控制算法,进一步构建基于任务协调控制器和模型预测控制器的虚拟驾驶员模型,通过任务标识和对最优控制问题的迭代求解,实现执行机构的轨迹跟随。将开发的驾驶员模型与挖掘机系统模型集成进行仿真。研究结果表明:该模型可较好地反映挖掘机实际作业特征,可为挖掘机设计开发及自动化作业提供重要支撑。

为了解决珩磨机液压进给系统响应速度慢、效率低、液压油易泄漏、无法实现恒速进给等不足，通过对珩磨加工工艺的研究，针对珩磨工艺特殊的加工要求，提出了珩磨机伺服进给系统；并通过动力学分析，得到了进给机械系统传递函数；利用PID控制算法在Matlab／Simulink工具箱中建立了系统控制模型。通过仿真分析得到了合理的PID控制参数，仿真结果表明，所设计的珩磨机伺服进给系统具有较好的动态性能，仿真分析所得到的控制参数对设计珩磨机控制系统具有重要的指导作用。

针对目前液压挖掘机能量利用率低、油耗高的问题,分析挖掘机在典型作业工况下的能量损耗,确定混合动力系统进行节能研究的重要方向.根据混合动力挖掘机的特点,提出基于超级电容与电机的并联式油电混合动力系统方案,以山河智能公司20吨级液压挖掘机为平台建立系统仿真模型,对系统动力耦合特性、控制策略及超级电容SOC等因素给混合动力挖掘机节能效果带来的影响进行理论计算和仿真分析,并对系统关键参数进行了优化匹配.搭建液压挖掘机混合动力系统试验平台,对系统的节能效果进行试验验证.研究结果表明,采用油电并联混合动力系统,并选择合适的动力耦合参数、瞬时优化控制策略及超级电容SOC补偿参数有利于提高液压挖掘机的节能指标,节能效率可改善20%以上.

液压机械无级变速器的控制主要包括发动机的控制和液压系统的控制。介绍挖掘机上采用的液压机械无级变速器的变速原理，分析了遥控操作时，如何实现其速比的控制，以及如何实现发动机与液压系统的匹配。利用系统控制的传递函数，在Simulink环境下构建系统的模型。

提出一种基于CFD的差压式气动量仪主、测喷嘴流场分析方法，通过气体流动速度云图及压力云图直观地分析气体流动状态，为其参数优化提供依据。绘制差压气路特性曲线，对气动变换环节的各主要参数进行优化。该方法为差压式气动量仪的设计提供了参考。

针对电机驱动差速器的卧螺离心机存在的不足，提出采用液压方式驱动的卧螺离心机。本文对卧螺离心机液压系统进行分析，建立了系统的数学模型，并用MATLAB提供的SIMULINK软件包对系统的调速性能进行了仿真分析。仿真结果可为液压驱动卧螺离心机的调速操作和液压系统设计提供参考。