基于AMESim的矿井罐笼常闭式液压防坠器系统特性研究

为防止煤矿井下输送设备连接装置损坏或钢丝绳断裂使得罐笼掉落井下,设计一种采用液压制动装置的常闭式防坠器,并详细分析该液压控制系统工作性能。在AMESim中搭建常闭式防坠器液压系统模型,通过仿真得出在输入信号指令下常闭式液压防坠器的工作缸制动距离、速度曲线和流量特性,并进行防坠器的工厂试验。结果表明:该常闭式防坠器系统满足设计要求,能够安全可靠地工作。     

中小型商用压缩机排气流道声学及阻力特性分析

针对某型号中小型商用压缩机噪声与能效问题,分别对压缩机腔内排气流道的声学和阻力特性进行数值模拟,分析压缩机腔内排气流道中一阶排气孔径、缓冲腔容积和排气路径等结构参数对压缩机传递损失和压力损失的影响。结果表明:增大一阶排气孔径对排气流道声学及阻力性能影响较小;增大缓冲腔容积且增长排气路径可以改善排气流道传递损失,但压力损失增大;进口端面与第一个缓冲腔之间没有明显压降,最大压降发生在内排气管流道中。最终进行样机制作和测试,噪声和制冷量测试结果与数值结果具有较好的一致性。     

压缩机排气阀片断裂失效分析

为保障全封闭活塞式制冷压缩机排气阀片的质量稳定性及可靠性,本文通过有限元分析、阀片断裂口失效模式分析及可靠性模拟复现试验,借助扫描电子显微镜分析仪器,针对可能导致排气阀片断裂的因素进行可靠性试验研究。研究结果表明:排气阀片断裂失效机制为疲劳断裂,断裂原因为排气阀片压紧面精度不合格、排气阀片滚抛质量不达标;显微镜金相分析显示排气阀片表面或者边缘存在划痕,产生较大应力集中区,形成疲劳裂纹源。该研究为压缩机新产品的开发设计提供试验依据,有利于提高压缩机排气阀片的设计可靠性与使用稳定性。     

高速滚珠丝杠进给系统参数辨识方法与实验研究

为了有效改善高速滚珠丝杠进给系统的伺服控制性能,提出对进给系统刚体和振动进行辨识的方法,设计并搭建高速滚珠丝杠进给实验平台。采用时域与频域辨识方法得到系统基础参数,通过增广最小二乘法可辨识实验平台的转动惯量、阻尼及库仑摩擦,并用卡尔曼滤波确定摩擦模型。通过正弦扫频辨识方法得出系统频响函数,并通过峰值法与最小二乘法获得实验平台的轴扭振动传递函数及频响函数。通过实验测试工作台不同位置及不同质量对系统振动特性的影响;将辨识获得的传递函数、频响函数与实验值对比,验证了模型的准确性。     

往复压缩机吸气阀通道内流场数值模拟研究

往复压缩机的效率首先取决于气阀,气体的非稳态流动是引起阀片的非正常运动(颤振、关闭延时)原因,也是气体流动损失的主要原因。利用标准k-ε模型对吸气阀口形状及进出口通流面积之比进行了流场数值模拟,结果表明,随着吸气阀口的倾斜角度增大,气阀通道出口两侧的涡旋区域越大,造成流体的压力损失也就越大,另外还研究发现吸气阀的进出口通流面积之比值越小,流体的压力损失越小。最后通过试验验证了仿真的正确性。     

某型往复式制冷压缩机吸/排气噪声源在自由场中的辐射特性研究

往复式制冷压缩机在制冷冰箱领域广泛应用,是产生噪声的源头。为了研究往复式压缩机的噪声特性,首先通过对工作过程中的吸/排气流场特性进行了数值模拟,将流场声源信息导入声学软件LMS Virtual.Lab中,基于喷射噪声理论对壁面压力脉动引起的偶极子声源和湍流四极子声源在排气过程中的变化规律及辐射特性进行研究,最后得到压缩机吸/排气噪声辐射指向性。为实现低噪声制冷压缩机的研制提供了理论依据。     

压缩机吸气消声器气动噪声辐射特性研究

以某变频压缩机吸气消声器为研究对象,在不同压缩机转速下,研究消声器内流场气动噪声辐射特性。通过仿真分析消声器内部流场和声场,采用FW-H声学模型计算其声场参数,获得噪声源数据,计算气动噪声辐射特性,并与整机测试结果进行对比分析。结果表明,吸气消声器噪声源强度从入口至出口沿气流方向逐渐增大,主要噪声源位于出口附近;随转速增加,噪声源强度逐渐增大;出口和入口的声压级都随转速上升而增大,且声压级的最大值所在频段随转速上升逐渐向高频移动;相同转速下,出口处的声压级高于入口处;消声器气动噪声表现为一种宽频噪声,主要集中于400 Hz至6 000 Hz频段内,吸气消声器气动噪声对压缩机整机噪声影响较大。     

往复式压缩机吸气消声器的设计与优化

传统内插式吸气消声器腔室之间密封性差,影响消声器消声性能和阻力特性,为解决这一问题,设计一种新结构吸气消声器,通过初步实验对比,证明新吸气消声器腔室密封性好,且具有较好的声学性能和阻力特性,可使压缩机声功率级降低1.87 dB,制冷量提高7.4 W,性能系数提高0.016。为进一步提高新消声器的消声性能,利用声学分析软件LMS Virtual. Lab 进行声学仿真模拟,分析其引流管长度、引流管通流截面宽度、扩张孔位置和出口内插管长度等内部结构参数对传递损失的影响,优化内部结构参数。最终,压缩机声功率级降低2.51 dB,制冷量提高5.63W,性能系数提高0.015。     

压缩机吸气消声器腔室密封性对传声损失的影响分析

以某压缩机吸气消声器为研究对象进行研究。该消声器为四腔结构,含有两个共振腔,两个扩张腔。针对各腔之间存在泄漏问题进行仿真分析与实验验证,采用有限元声学软件分析其传声损失,并在半消音室中进行压缩机噪声测试。对比分析发现,两共振腔之间泄漏会导致共振腔失效,两扩张腔之间泄漏会导致扩张腔传声损失下降,扩张腔与共振腔之间泄漏会导致共振腔消声频率增大,扩张腔消声频率减小。如果两个泄漏的腔分别连接消声器进出口,则所有腔消声峰值都会消失,传声损失大幅下降。     

气动平衡器O形密封圈与气缸润滑特性分析

为了降低O形密封圈与气缸内壁之间的摩擦力,气动平衡器装配过程中在气缸内壁涂上一层润滑脂。基于脂润滑相关理论,构建O 形密封圈和气缸的有脂润滑运动方程,通过MATLAB中PDE模块求解脂润滑模型,得出膜厚、接触应力在密封圈与气缸接触方向上的变化规律。基于ANSYS建立密封圈的瞬态结构有限元分析模型,以密封圈的运动速度和工作压力为恒定条件进行数值模拟,得出不同压缩率、摩擦系数以及行程方式条件下最大接触应力的时域特性。