为解决现有轧机液压AGC系统响应慢、精度不高和工作效率低的问题,将现有液压PID控制系统改进成模糊PID自整定控制系统。首先在分析轧制过程中的变形确定轧制阻力,以及控制环节的传递关系的基础上,建立了工作装置和液压控制系统联合仿真模型,并且在轧机厚度控制系统的数学模型基础上进行了参数优化,利用AMESim和Mat]lab/Simulink联合仿真得出了轧件入出口板厚曲线,并对液压缸PID控制系统和模糊PID自整定控制系统进行对比分析。经研究表明普通PID控制系统无法对出口板厚进行有效实时调整,而模糊PID自整定控制系统除对板厚能实时调整外,其控制精度大大提高,最大板厚误差仅为0.1 mm,改进后的系统响应快,响应时间为0.4 s。

冷带轧机液压AGC系统的控制精度决定了冷轧带钢的成品精度,而目前现场的液压AGC系统主要采用PID控制。针对液压AGC系统,在其中的液压压下伺服系统中应用模型算法控制(MAC),同液压AGC系统厚度外环的PID控制相结合,形成MAC-PID串级控制。同时,进行了轧制试验,试验结果表明所采用的MAC-PID串级控制算法实时性较好且易于实现,提高了成品带钢的板厚精度。

滑靴副是水压轴向柱塞泵四个重要摩擦副之一,为保证良好的润滑,采用静压支承结构。通过雷诺数分析滑靴副内部流体流态,柱塞阻尼孔为紊流状态,其长度远小于层流状态,密封带水膜为层流状态,有助于减少泄漏和保证滑靴性能。建立滑靴副模型,运用FLUENT分析不同工作压力和不同流体性质下,流场的压力和流速分布,得出滑靴底部水腔内压力分布均匀且为压力最大区域,是主要承受外界负载的区域;密封带处水膜压力沿半径方向逐渐降低;水腔中心的流速远大于油腔中心的流速,其随工作压力的增大而增大,为滑靴的设计提供一定的理论依据。

针对斜盘式轴向柱塞泵的空化现象,建立了斜盘式轴向柱塞泵全流域模型,采用计算流体力学方法研究了全流域空化特性分布,分析了排油口负载压力、缸体转速和斜盘倾角等工况参数对全流域空化特性的影响规律。研究表明:空化主要发生在吸油区的吸油口、配流盘和柱塞腔区域,空化随气相体积分数增大而加重;排油口负载压力由10 MPa增至30 MPa,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.28%增至6.68%、5.91%增至7.13%、10.03%增至11.23%;缸体转速由2 200 r/min增至3 000 r/min,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.39%增至6.41%、6.26%增至10.54%、7.13%增至10.16%;斜盘倾角由3.64°增至5.64°,吸油口、配流盘和柱塞腔气相体积分数峰值分别由6.34%增至6.41%、14.7%降低至13.9%、10.16%增至11.66%。斜盘式轴向柱塞泵在实际设计中,排油口负载压力、缸体转速和斜盘倾角的...

为提高液压支架的抗冲击性和稳定性,设计了一种额定流量、额定压力分别为50 L/min和45 MPa的一级直动阀与额定流量、额定压力分别为1000 L/min、50 MPa的二级差动阀相组合的新型双级安全阀。开发了基于蓄能器组的快速动载冲击试验系统,利用AMESim-Simulink联合仿真技术获得了快速动载冲击试验系统的压力动态响应特性和双级安全阀压力流量动态响应特性,研制了快速动载冲击试验台样机对双级安全阀进行了测试。结果表明,二级差动阀额定压力、额定流量分别约为49.2 MPa和992 L/min,开启时间小于3 ms,压力稳定时间在13~15 ms范围内,卸荷时间小于5 ms,验证了设计的双级安全阀具有卸荷速度快与抗冲击性能优良的特点及快速动载冲击试验方案的正确性。

针对O形圈处在高温工况容易发生热膨胀及应力松弛并导致失效的情况,利用有限元软件分析比较考虑温度时和不考虑温度时O形圈的应力及应力随着时间的松弛情况,并使用响应面法,计算出O形圈的剪切破坏失效、密封失效及多失效的可靠度。结果表明高温对O形圈的应力分布和松弛速率的影响很大;O形圈的剪切破坏可靠度及泄漏失效可靠度随时间呈下降趋势,初期会发生急剧下降而后期下降速度减小;O形圈的多失效可靠度前期急剧减小然后基本达到稳定,表明O形圈在使用初期没有发生失效,则其在后期发生失效的概率较低。

以车辆轮桥二次调节加载系统为研究对象,建立了考虑管路动态的系统键合图模型。分析研究了管路动态对轮桥二次调节加载系统性能的影响,通过仿真分析找出了管路液溶、液感、液阻对轮桥加载系统性能的影响规律,为进一步完善和提高车辆轮桥二次调节加载系统性能提供了可靠依据。

为研究液压冲击器的结构参数及系统变量对其性能参数的影响和变化趋势,利用AMESim软件,建立液压冲击器系统的整体模型,将其与Simulink软件进行联合仿真,实现对冲击器换向阀的控制。具体分析了前、后腔活塞杆直径,活塞质量等对液压冲击器冲击性能的影响。仿真结果有助于增加液压冲击器冲击性能。

针对电液伺服阀的传统设计方法和思路的盲目性,分析了永磁动铁式力矩电机的结构及工作原理,然后根据伺服阀的结构原理对力矩电机、衔铁组件、喷嘴挡板阀、滑阀等进行数学分析,建立了伺服阀的完整数学模型,并根据需要进行相应的简化,最后利用MATLAB软件进行数值求解,研究力矩电机等主要结构参数对伺服阀阶跃响应的影响,获得了伺服阀的完整数学模型,为建模仿真提供了理论依据;通过数值仿真运算,得知在力矩电机的结构参数中,零位气隙长度和永久磁铁导磁系数对伺服阀的瞬态响应及稳定值的影响较大,其余参数的影响也不能忽视,研究工作为力矩电机的设计和伺服阀的优化提供了参考。

以车辆轮桥二次调节加栽系统为研究对象．建立了考虑管路动态的系统键合图模型。分析研究了管路动态对轮桥二次调节加载系统性能的影响，通过仿真分析找出了管路液溶、液感、液阻对轮桥加载系统性能的影响规律，为进一步完善和提高车辆轮桥二次调节加载系统性能提供了可靠依据。