桥臂类零件的毛坯为异形铸件,因其装夹定位需花费大量时间进行调整装夹,导致该零件加工效率低、劳动强度大、成品合格率不高,针对这一问题,通过对桥臂零件的图纸和加工工艺进行分析,对专用夹具的机械结构进行了设计。利用液压夹具夹紧稳定、操作简单的特点,对夹具的液压控制系统进行了设计;为了减少劳动强度,实现智能化生产,采用数控机床生产与物料控制(PMC)程序对夹具进行了控制,通过对控制信号的地址分配、PMC程序编制等,达到了桥臂类零件智能化生产的目的。研究结果表明该夹具在生产效率、加工质量上具有较为显著的效果;能够实现快速、准确地装夹定位,装夹效率提升3倍,且产品加工质量稳定。

针对传统汽车起重机变幅液压缸位置控制性能不佳的问题,以某型汽车起重机为例,对其变幅液压缸位置控制系统进行了仿真分析和试验研究。将汽车起重机常用的电磁换向阀换成控制精度更高的比例换向阀,对变幅液压缸位置控制系统进行了改进;在建立系统数学模型基础上,分别采用Ziegler-Nichols算法、蚁群算法和果蝇算法对PID参数进行了优化,并对加入不同PID参数的系统控制性能进行了仿真分析;最后搭建了试验平台,对系统控制性能进行了测试,通过分析试验数据对仿真结果进行了验证。研究结果表明加入蚁群算法优化的PID参数后,系统控制性能优于加入其他两种算法优化PID参数后的系统,其更能满足汽车起重机对于变幅液压缸控制性能的要求。

针对液压孔口在高低温条件下进行实验时,系统供油困难和油液温度难以控制等问题,提出了一种将油液、机械式供油机构、被试液压孔口和传感器高度集成的一体化实验模块,其能够被整体置于高低温箱中进行驱动和实验。基于一体化实验模块,进一步研制了液压孔口高低温流体力学实验装置,采用了变频电机驱动的螺母丝杆机构来控制系统供油量;结合虚拟仪器技术,设计了测控系统,实现了实验装置的自动控制和数据采集,并通过各种信号抗干扰及传感器校正方法提高了测试精度。研究结果表明该实验装置能够方便、高效地完成各种液压孔口在高低温环境温度下的流体力学实验,为开展相关基础研究提供了一个良好的实验平台。

在复合材料性能参数的研究中,需要对其进行加压、保压处理。针对这一问题,设计了一种形成真空环境的液压加载平台。对机械结构、控制方式,以及关键控制点等方面进行了研究,提出了一种基于PLC的液压控制系统;对液压系统的原理进行了阐述,然后对控制系统的硬件进行了设计,再对控制系统的软件进行了设计,最后对加载平台进行了验证测试。研究结果表明该液压加载平台能实现在0~10000 kg范围内的快速加压、自动保压功能,压力控制精度达到99%;能实现0~1000 mm范围内快速定位控制,位置定位精度达到99.2%。

为了更好地了解往复式压缩机在不同工况下阀片的运动规律以及气缸内压力、温度的变化情况,对压缩机气缸及阀片运动规律进行了模拟仿真研究。采用有限元分析手段建立了往复压缩机的三维流场模型,在变负荷工况下,运用Fluent软件模拟分析了压缩机气阀与气缸工作状态;在正常工况下,模拟了压缩机气阀的运动情况和气缸内的压力变化情况,并利用往复压缩机实验台进行了实验验证;在气量调节工况和不同的阀片顶开位移的工况下,针对压缩机进行了模拟,得到了不同工况下阀片运动规律、气缸内示功图及气缸内温度变化规律。研究结果表明:针对机组复杂运行状态可用计算机仿真研究进行深入模拟,获得贴近实际运行状态的数据,对分析压缩机运行状态,改进优化气量调节系统具有重要作用。

齿轮传动系统应用十分广泛且常扮演重要设备中的关键角色,其高转速下的振动问题、内部结构复杂性和各种非线性因素的存在,给齿轮传动系统动力学分析、设计带来了巨大的困难,针对上述问题,对其动力学研究进行了具有理论指导意义的综述。根据对国内外齿轮传动系统动力学研究成果的分析总结,阐述了齿轮传动系统非线性动力学理论的基本框架,结果表明了其系统输入、系统模型和系统输出3部分的内容;基于非线性系统的研究方法,综述了10年来齿轮传动系统的非线性动力学研究的概况,主要包括解析法、数值法和实验法;分析总结了含多级齿轮传动的整体系统的动力学研究现状,特别对典型的车用变速器动力学问题进行了分析,指明了未来研究的重点;最后,针对变速器,提出了其在动态性能、振动和噪声、故障诊断以及可靠性方面可能的研究热点和方向...

为解决橡胶密炼机液压系统的控制能力问题,针对电液比例压力流量复合控制阀(简称PQ阀)进行了研究。集压力比例调节、流量比例调节于一体的PQ阀是现代橡胶密炼机液压控制系统的重要组成部分,其性能的优劣将对炼胶质量有直接影响。在探讨PQ阀的结构特点及其工作原理的基础上,绘制了与系统相对应的功率键合图,建立了描述PQ阀控液压系统动态响应特性的数学模型,并运用仿真软件Matlab中的Simulink模块对PQ阀控液压系统进行动态特性模拟,最后对仿真结果进行分析,分析结果为提高PQ阀的控制能力提供有效的理论依据。

为提高数字伺服阀的频率特性和响应速度,对弹射系统用φ6通径,2D数字阀选用低惯量的两相混合步进电机作为其电-机械转换器,介绍了其工作原理并设计了2D数字伺服阀专用DSP控制器,采用电流和位置双闭环算法对其性能进行了实验研究。实验结果表明,该电-机械转换器在幅值100%最大阀开口的阶跃信号输入下,上升时间为5 m s;正弦输入信号下,对应-3 dB的频宽分别约为305 Hz;其频响高于同类数字伺服阀用电-机械转换器。

为了分析插装阀压力飞升速率的影响因素,采用某型二通插装阀,结合数学与仿真模型分析相应的影响因素,使用AMESim对二通插装阀系统进行了仿真,并进行了相应的实验研究。首先,对插装阀的主要结构进行了分析,对插装阀压力飞升的相关标准进行了阐述,对插装阀的受力进行了分析;然后,对插装阀压力飞升的相关因素分别进行了分析,采用AMESim仿真软件建立了插装阀模型,分别分析了先导阀换向时间、管道长度、阻尼孔直径与代替、压力等级、流量等级对压力飞升速率的影响;最后,根据上述仿真结果,选用某型二通插装阀分别进行了瞬态实验,对插装阀的飞升要求进行了验证。研究结果表明:先导阀的换向时间对飞升速率有一定影响,随着换向时间变长,压力飞升速率呈现降速加快的趋势;管道长度对飞升速率也有一定影响,随着管道长度增加,压力飞升速率出现下...

阀的参数匹配是否合适、结构是否合理,决定着所设计的比例减压阀是否能达到所需的性能要求。针对高压降比例减压阀在设计过程中的参数选择及结构优化等问题,对阀的基本性能、阶跃特性、电流压力特性及内部流动特性进行了研究。首先,通过理论计算,初步得到了阀的阀口遮盖量和极限工况时的开口量;基于阶跃特性对阻尼孔直径、弹簧刚度进行了选择,并得到了比例减压阀理论阶跃特性曲线与电流压力特性曲线;然后,对阀极限工况时的状态进行了分析,并对阀的结构进行了优化;最后,为精确显示阀的输入电流信号及输出压力波动,并检测其阶跃特性及电流压力特性,搭建了一套测试系统,对优化后的比例减压阀进行了测试检验。研究结果表明:在阻尼孔为2 mm、弹簧刚度为25 N/mm时,该减压阀有良好的阶跃特性及电流压力特性;合理增大阀体沉割槽直径,并在...