PC-7系列挖掘机液压与电控系统（四）

8.PC-EPC电磁阀 PC—EPC电磁阀主要作用是感知发动机实际转速,给予相应信号以调节泵流量。由于工况变化,发动机转速也会变化,此时与发动机匹配的泵流量也应相应变化。发动机转速变化通过安装于发动机飞轮壳的转速传感器传给机载计算 机,然后计算机发出泵流量变化的指令,PC—EPC电磁阀接收此指令,通过Pc阀适当调节泵流量,以对应发动机转速的变化。     

铝制飞轮壳技术的研究与应用

本文简单阐述了铝制飞轮壳在车用柴油机上应用推广的研究方法。在满足客户对整机量化的要求上,对主要降重零部件铝制飞轮推广进行了介绍和分析。先基于有限元疲劳方法分析了飞轮壳的疲劳强度,得到了飞轮壳疲劳强度的分布云图及疲劳热点,通过某型卡车飞轮壳的道路载荷进行了采集,得到其典型工况下的加速度载荷时间历程,预估实际使用寿命,为改进铝制飞轮壳结构(壁厚选取、加强筋布置)提供参考。     

汽车双质量飞轮模拟装置的扭振特性试验

基于新型扭振减振器双质量飞轮扭振特性的研究,设计并建造了一种以变频器及扭振电动机为扭振激励源的双质量飞轮扭振特性模拟试验装置。该装置具有扭振激励、工作转速可调范围大,信号采集及处理方便的特点,能满足不同工况下双质量飞轮的测试要求,可有效降低实车检测的危险,提高测试效率。介绍了试验装置的设计原理和结构组成,并基于该装置对双质量飞轮空载、加载及卸载工况进行了扭振特性试验,分析了双质量飞轮主、副飞轮扭角振幅的变化情况。试验结果表明:空载工况下,怠速时电动机主轴端振动角度较大且存在多级共振;在发动机启停阶段和怠速时双质量飞轮起到隔振的效果,将共振转速降低到怠速转速以下;负载工况下,双质量飞轮起到减振的效果,使轴系的扭角幅值降低一半,减振后共振扭角约为0.005 rad。     

LabVIEW虚拟仪器电控汽油机怠速工况信号采集实验研究

在电控汽油发动机实验台上,开发了基于LabVIEW虚拟仪器平台的怠速工况信号采集系统,介绍了LabVIEW的数据采集程序的设计,实验对怠速工况下发动机转速信号、进气歧管绝对压力传感器等信号实现了实时、动态的数据采集。     

重型叉车前驱动桥桥壳结构强度研究

为了实现重型叉车前驱动桥桥壳国产化,对重型叉车前驱动桥桥壳进行了结构强度研究,提出了多体动力学和有限元结合的方法。首先,建立了重型叉车多体动力学模型,分析了叉车前驱动桥桥壳在叉车满载快速举升工况、紧急制动工况、过颠簸块工况等典型工况下的动态载荷,确定了前驱动桥桥壳在各种典型工况下的最大载荷;其次,建立了叉车前驱动桥桥壳的有限元模型,分析了前驱动桥桥壳在各种典型工况最大载荷下的应力与应变;最后,采用应变测试仪测量了前驱动桥桥壳应力与应变。研究结果表明:有限元计算数值与实验测试数值基本一致;重型叉车国产化前驱动桥桥壳结构设计,能够满足重型叉车作业时对高强度、高承载驱动桥壳的需求,可替代进口产品。     

车用发动机连杆载荷谱编制技术研究

应用有限元分析和动力学仿真相结合的方法,以发动机曲柄连杆机构为研究对象,基于柔性多体动力学理论,建立了活塞、连杆、曲轴和飞轮的刚柔耦合动力学模型,得到了连杆应力云图与载荷时间历程。分别计算了车用发动机在典型任务剖面下的连杆应力,对连杆危险节点的应力时间历程进行了雨流计数,通过对载荷谱外推和叠加,得到了发动机连杆目标载荷谱,并根据载荷分级的方法编制了连杆疲劳试验谱,为制定连杆疲劳寿命试验规范提供了参考依据。     

新型电动汽车车架结构分析及优化设计

对研发的新型电动汽车车架进行了结构分析及优化设计。首先按照总体设计的结构,借助Hyper Works平台建立以板壳单元为基本单元的车架有限元模型,并在此基础上分析满载弯曲与满载扭转两种典型工况下车架的应力和变形情况。结果表明,该车架在扭转工况下安全系数过低且变形较大。然后针对设计薄弱环节进行结构优化,并再次分析两种典型工况下车架的应力和变形情况。结果表明,优化后的车架应力和变形都有所降低,效果显著,满足设计要求。目前,该车型已经定型生产。     

基于Adams/ncode整车车架疲劳寿命分析

车架作为货车的主要承载部件,承担来自货厢与货物的载荷,同时将该载荷通过悬挂系统传递到车桥和地面,不平的地面又通过轮胎和悬挂系统将载荷反馈到车架上,导致车架受力情况非常复杂,车架的破坏形式不仅有静强度破坏,还存在疲劳破坏。通过Adams建立整车动力学模型完成悬架与车架应力点的选取,建立路面工况,输出整车载荷谱。在寿命分析软件ncode中,结合有限元软件Ansys,对整车车架进行三工况下的静力分析,在ncode导入整车载荷谱的rsp格式,输出满载工况下车架疲劳寿命云图。     

增程式电动车动力总成布置及排气噪声性能匹配测试

采用发动机和发电机同轴布置,固定减速比的减速器组成增程式电动车的集成式动力总成。选择怠速、发动机转速为2 000r/min空载和发动机转速为3 500r/min满载这三种典型工况对增程式电动车进行噪声测试和分析,得到如下结论:中低转速下,车内噪声主要是100 Hz以下尾管噪声贡献比较明显;高转速工况下,车内前排噪声排气贡献很小,100Hz以上车内噪声主要由半阶次振动引起,其噪声值高达85.2dBA。该研究工作对于改善增程式电动汽车的NVH性能和推动增程式电动车快速产业化具有重要意义。     

轨道列车轴箱轴承状态监测方法

基于快速谱峭度的轴承诊断方法在恒转速工况和信号高信噪比下具有较好的诊断效果，但在轨道列车处于变转速工况、强噪声干扰以及轮轨冲击环境下难以适用。提出一套基于阶次分析和相关谱峭度方法的诊断流程：首先同步采集振动信号和转速信号，通过阶次分析对信号进行平稳化处理；然后计算信号相关谱峭度得到最优解调频带及其对应的解调谱；最后从解调谱中识别轴承的故障频率。模拟试验台以及实车数据验证了该方法可以在变转速、强干扰噪声及轮轨冲击下准确提取轴承的故障特征频率，实现轴承故障诊断。     

柴油机缸盖罩动态特性分析与改进

以某四缸柴油机铸铝缸盖罩为研究对象,融合频谱分析法、近场声压法及模态分析法的识别优势,分析缸盖罩的动态特性。首先在标定工况下采用时频谱结合频响函数分析了缸盖罩的振动响应特性,然后基于近场声压法定位分析了缸盖罩结构噪声的辐射特性,在建立缸盖罩有限元仿真模型基础上,再结合试验模态法与计算模态法获取了缸盖罩在柴油机约束状态下的模态特性,找到了导致结构动态特性变差的薄弱环节,最后采取薄弱结构加强筋设计与隔声措施优化了缸盖罩的动态特性,并进行了降噪试验验证。     

飞轮端盖强度的弹塑性设计计算

储能飞轮提高储能密度的关键是提高飞轮转子的线速度 ,为了充分利用端盖材料高强度铝合金的性能 ,强度设计中引入弹塑性设计思想 ,建立了具有几何非线性的有限元弹塑性计算模型 ,提出分段线性化模拟材料非线性的算法。进行了端盖受轴向压力的力学实验 ,和计算结果作了比较。端盖的整体变形和弹塑性计算结果相当符合 ,端盖的破坏载荷大大超过弹性计算的结果。结果表明应用弹塑性计算进行端盖的强度设计是可行的 ,可以明显提高端盖的破坏极限 ,为飞轮端盖的强度设计和结构优化提供了重要方法     

车下设备承载结构疲劳试验载荷谱编制方法*

提出多载荷时间历程的外推方法,给出车下设备承载结构疲劳试验载荷谱编制方法。基于载荷时间历程的雨流计数矩阵,利用二维核密度估计方法(Kernel density estimation, KDE),提出在多载荷时间历程输入条件下的外推方法;应用平均应力修正公式、累积损伤理论和等效损伤准则,根据外推载荷数据,给出疲劳试验程序谱的编制方法;结合动车组车下设备线路测试数据对外推方法进行验证,编制了车下设备承载结构疲劳试验程序谱,并分别使用疲劳试验程序谱和振动测试数据对承载结构进行疲劳强度计算。数据外推结果表明：多载荷时间历程外推方法计算的损伤与实际载荷损伤误差为3.6%,大的扩展倍数下KDE可以给出低周、大幅值载荷;疲劳强度计算结果表明：由于KDE外推产生了大幅值载荷,疲劳试验程序谱计算的损伤比振动测试数据计算的损伤增加了43.8%,所以,在进行疲劳试验载荷谱编制时,需要计算可能出现的大幅值载荷。此研究为其他结构程序载荷谱的编制提供借鉴案例。     

发电机转子弯曲振动问题分析与处理

某水电厂水轮发电机组由于运行故障,造成发电机转子塑性弯曲,机组检修后启动振动超标.通过对机组启动、加励磁、升负荷过程振动频谱的监测分析,判断引起振动异常的原因包括原始的弯曲和加励磁后的临时热弯曲.二者相互关联,共同引起机组在升速和带负荷过程中振动幅值的大幅爬升.根据诊断结果确定处理方案,先将发电机转子铣直后重新进行现场平衡,最终将转子的振动控制在合格范围内,彻底解决了振动异常问题.通过对弯曲发电机转子的振动特性分析和处理,分析了转子弯曲情况下的平衡响应变化及热弯曲情况变化等.     

基于YN30高压共轨柴油机曲轴的扭转振动测试分析

针对 YN30高压共轨柴油机,借助于 LabVIEW 软件及硬件平台,设计开发了一套曲轴扭转振动测试分析系统,并通过对发动机曲轴两端瞬时转速信号的同步测量,分析了 YN30柴油机曲轴旋转方向的振动。通过对振动角位移各主谐次的幅值和相位分析,可以获得 YN30发动机不同频率曲轴扭转振动的临界转速为2200和2750 r/min,固有频率为367 Hz,自由端扭振幅值远大于飞轮端扭振幅值,振动节点靠近飞轮端等重要信息,并且验证了该发动机曲轴的设计及相应减振措施的合理性。     

装甲车辆动力传动系统载荷谱测试方法研究

针对装甲车辆动力传动系统载荷谱测试中的问题和难点,根据实际使用中需要不同工况下动力输出扭矩的载荷谱要求,用有限元法建立了动力与传动连接部分--飞轮盘的计算模型,提出了利用飞轮盘结构测试输出扭矩的测试方案,研制了狭小空间内近场遥测动态扭矩的测试装置,获取了几种不同路面工况时的动力输出扭矩信号,编制了装甲车辆载荷谱处理分析软件,获得了有价值的载荷谱数据.     

Modeling and vibration characteristics analysis of a DMF rotor system

To analyze the vibration response of a rotor system with circumferential short spring dual mass flywheel (DMF) when the primary flywheel speed changes, the interactions (forces and torques) between the primary flywheel, spring seat, spring, and secondary flywheel are analyzed in detail, and the dynamic analysis model of the DMF rotor system is established considering the influence of clearance and friction between parts in the DMF in this study. The vibration response of the DMF is investigated by numerical method. By analyzing the bifurcation diagram, time history, phase trajectories, Poincaré section, and frequency domain of the relative angular displacement, the variation of vibration form of the system under different excitation frequencies are discussed. Besides, the effects of load, primary flywheel speed amplitude, and spring stiffness on system vibration are also analyzed. Finally, some of the results from the analytical study are verified through the DMF rotor system experiments.

     

基于ANSYS的复合材料飞轮系统模态分析

储能飞轮系统在工程中应用广泛,由于飞轮系统转速较高,因此对飞轮系统进行模态分析是非常必要的。利用有限元分析软件ANSYS对复合材料飞轮系统进行模态分析,得到了飞轮的固有频率与模态振型,为飞轮系统的结构设计与优化以及振动特性研究提供了有效的依据。     

三维编织复合材料高速飞轮的极限转速

通过对三维编织复合材料圆柱型结构进行应力分析，对三维编织复合材料高速飞轮的极限转速进行了理论推导和数值计算。结果表明，在保证强度的前提下，三维编织复合材料飞轮能够达到很高的极限转速，完全能够满足飞轮电池的储能使用要求。     

高速列车车体加速寿命试验载荷谱编制及分析

铝合金车体是高速列车的关键核心部件,设计中需要满足超长疲劳寿命要求。工程中,为避免实际运行中发生疲劳失效,同时降低试验成本,常采用加速寿命试验方法。采用车辆系统动力学方法计算获得车体随机载荷谱,对载荷谱进行处理,得到载荷频次图;基于FKM标准,编制三种载荷比下1×10⁷次循环对应的车体加速载荷谱;采用有限元法,分别施加三种载荷比条件下的载荷谱,得到对应的加速系数;分别采用线性及非线性损伤累积理论,分析载荷块谱的加载顺序对车体损伤累积的影响。得出结论：在原始载荷谱和加速载荷谱作用下,车体结构各点疲劳损伤均小于1,满足设计要求;分别提高载荷比至P=1/3和P=2/3,对应的加速系数为12.75和218.65;载荷谱加载顺序对车体疲劳累积损伤有影响：以P=2/3为例,高-低顺序载荷谱循环632次时,损伤值累积达1,而对应相同的损伤值,低-高顺序载荷谱仅需要循环614次。结果表明车体承受载荷存在低应力幅占优的特点,即低-高加载顺序具有更好的加速效果。对车体加速寿命试验载荷谱的编制及分析方法研究,为车体台架疲劳试验提供理论依据及科学指导。