新型振动能量助力式汽车液压转向系统研究

介绍一种振动能量回收式液压减振系统.该系统能回收部分振动能量,从而降低油耗;回收的高压油液可以用于制动系统、转向助力、液压离合操纵机构等.设计了一种能回收振动能量的非充气式单筒减振器,介绍了该减振器的结构与工作原理.对新型振动能量助力式汽车液压转向系统的组成与工作原理进行了研究.该振动能量回收式液压减振系统申报了国家发明专利(CN102152778A),振动能量助力式汽车液压转向系统申报了国家实用新型专利(ZL 201120101078.4).     

一种主动液压激振系统振动信号的试验模态参数识别

为研究一种主动液压激振系统的振动特性,设计了基于管网激振的弹性板振动控制测试系统。采用三轴加速度传感器及信号采集卡对弹性板进行了振动测试,通过五点滑动平均法对振动信号进行了预处理并进行了FFT变换,采用最小二乘迭代法对弹性板空间方向振动的频响数据进行了试验模态参数的拟合及频域识别,为确定筛体的最佳振动频率提供了理论依据。     

一种新型氮爆式液压破碎锤测试系统

针对氮爆式液压破碎锤的特点和其冲击性能测试的难点,运用氮气室压力测试法,研制了一种新型氮爆式液压破碎锤测试系统.该系统由数据采集子系统和数据处理分析子系统两部分组成.数据采集子系统以C8051F020单片机为核心,数据通讯、处理分析子系统以VB6.0和MATLAB7.0为平台设计.两个系统通过标准RS-232C串口实现数据通讯.经现场试验与使用表明:该系统具有精度高、耐冲击与振动、测试可靠的特点,对氮爆式液压破碎锤产品性能的测试、标定以及智能型氮爆式液压破碎锤开发具有极其重要的意义.     

超重力场条件下电液伺服振动装置液压回路设计

在超重力场环境下,电液伺服振动装置是用于模拟地震工况的重要试验设备。针对电液伺服振动装置高频响、高加速度以及可靠性的要求,分析其液压系统的功能,介绍液压系统的总体设计思路。同时详细描述液压系统中各回路的设计,完成了液压系统各回路的三维管路设计。分析表明:设计的液压系统回路可以满足超重力场下电液伺服振动装置的工作要求。     

非公路车辆油气悬架振动特性的台架试验

利用半实物仿真台架,通过改变油气悬架系统中可调阻尼阀的阀芯转角、蓄能器内氮气的初始体积、激振台正弦激励的频率和幅值,得到了各参数对簧上质量、簧下质量的加速度均方根值和车轮动载荷等振动特性的影响曲线。实验结果表明:簧上质量的振动加速度比簧下质量滞后1/2个周期,安装油气悬架能显著改善非公路车辆动力学性能。     

数字化模拟振动台液压系统模型的建立与分析

通过研究振动台液压系统的工作原理,建立了地震模拟振动台液压系统的仿真模型。建立模型时考虑了作动器刚度、阻尼等多种因素的影响;并对主要参数的敏感度进行了分析。结果表明:该模型的计算结果与振动台的实际响应较为吻合,具有较高的精确度,可为数字化振动台系统的设计提供参考。     

液压激振打桩系统动态特性研究

由于偏心式液压振动打桩机存在结构复杂、参振质量大以及能源利用低的缺点,将液压激振技术应用于振动打桩中以解决上述问题。通过了解与分析现有液压激振器的结构、性能等特点,进行了新型液压激振器的总体结构设计;推导液压激振打桩系统运动过程的数学模型,并在AMESim平台中建立了液压激振打桩系统的仿真模型,研究了不同参数如泵排量、频率、管路长度等参数对液压激振打桩系统动态性能的影响。设计液压激振打桩系统的实验模型,采用理论模拟与实验相结合的办法,对比不同频率下实验位移曲线与仿真位移曲线,得出了与仿真结果大致相同的结论,而且也验证了液压激振打桩系统模型的正确性。     

内置颗粒减振器的机床刀具减振分析

机械加工中刀具的振动对工件加工质量有很大影响,内置颗粒阻尼减振器会对刀具起到较好的减振作用。颗粒减振器通过在有限封闭空间中填充微小颗粒达到减振目的。安装有颗粒减振器的刀具是典型的刚散耦合系统,刚体和散体之间相互耦合作用是研究减振机制的关键。应用离散单元法对内装颗粒减振刀具进行建模,利用集合平均计算所有内装散体颗粒对外部振动刀具的接触作用力,在离散单元法应用软件进行二次开发实现刚散耦合建模。利用耦合程序进行仿真分析,通过幅频特性曲线中最大峰值降低比和等效阻尼比来衡量减振效果,研究减振颗粒的材质、粒度、填充率参数对减振效果的影响。结果表明:同样数量时颗粒密度越大减振效果越好;同等质量时颗粒粒度在5~6 mm之间减振效果较好;颗粒填充率为12.5%时减振效果最优。     

基于虚拟样机的轴向柱塞马达特性及振动机制分析

轴向柱塞马达是液压系统中执行机构的动力元件,其运行过程中产生的振动和噪声严重时会引发传动失效、流体泄漏等重大问题。基于TPA分析法,对轴向柱塞马达运转中的振动、噪声产生机制及传递路径进行理论分析。基于ADAMS和AMESim平台,以机械结构为核心,引入流体动力特性,搭建轴向柱塞马达机-液耦合模型,对其动、静态特性及运转中振动、噪声产生机制进行了进一步分析,指出通过优化配流盘和马达外壳结构可实现减振降噪的目的。对比相关文献中轴向柱塞马达参考数据,输出特性等方面相对误差小于6%,且运动特性符合理论模型,优于现有轴向柱塞马达仿真模型,验证了机-液耦合模型具有较好的计算精度。以仿真评估代替物理样机总体性能评估,能最大程度缩短产品研发周期,降低研发成本,其振动机制分析又可为柱塞马达结构优化提供理论依据。     

Design and implementation of tuned viscoelastic dampers for vibration control in milling

Passive means of vibration attenuation have been employed successfully and efficiently in machining systems such as turning and milling. Traditional approach to controlling vibration in a milling system is to develop control mechanisms for cutting tools or machine spindles. However, due to the nature of milling operations where the cutting tools rotate at high speed, the passive vibration control methods find very limited application with the traditional approach. In order to utilise the potential of the passive vibration control methodology in milling applications, the milling operation should be viewed as a system comprising an elastic structure and operation parameters. Dynamics of this closed-loop system should improve with improvement in dynamics of any of the system components, especially within the elastic structure that comprises the cutting tool, the machine tool, the workholding system and the workpiece. Although the level of improvement will vary depending on which component of the elastic chain is targeted for this purpose. This paper presents the development and testing of tuned viscoelastic dampers (TVDs) for vibration control through their application on a workpiece in milling operations. This work targets workpiece held on a palletised workholding system for the control of unwanted vibration and thus deviates from the traditional approach where cutting tool and/or machine spindles are targeted for vibration control strategies. Palletised workholding systems, due to their compact design, offer an opportunity to design passive damping mechanisms that are easier to implement in the case of a milling system. The TVD developed through this research is based on a commercially available viscoelastic damping polymer. Advantage of such materials is their high damping performance over a wide range of excitation frequencies. The TVD design process has used a unique combination of analytical modelling with experimental FRF data. Modal impact testing showed that the application of the TVD reduced the amplitude of vibration acceleration by 20 dB for the target mode. Since the target mode corresponded to torsional vibration, the TVD was effective in two planar coordinates, i.e. X and Y. In addition, the TVD also significantly reduced the amplitude of a vibration mode far from the mode it was designed for. The system has been tested experimentally to demonstrate significant reduction in vibration amplitudes during a milling process. The milling tests with different combinations of cutting parameters show that multi-TVD approach is always valid regardless of the parameters being used. The only requirement for TVDs to function effectively is that the natural frequency of the system, for which the TVDs are designed, is excited during the milling process.     

电流变技术在车辆减振装置中的应用研究

电流变技术应用于车辆减振控制具有响应速度快、阻尼无级可调、能耗低等特点,可以通过适当的控制规律实现对结构振动的最优控制。本文通过对充气式电流变减振器原理进行分析,讨论了减振器阻尼力计算公式,它包括电流变液基础粘度引起的本底阻尼力、由电场作用引起的电致阻尼力和气室气体引起的压力三部分。开发了一种结构简单的充气式电流变液体减振器,对影响减振器性能的主要结构参数进行了分析讨论,给出了减振器设计中参数选择的一般原则和应注意的问题。通过台架实验,对所设计的电流变液体减振器性能进行了考察,得到了较好的示功图和速度特性曲线,为车辆路试奠定了基础。     

基于并联机构多自由度减振平台仿真与测试研究

为了解决许多重大工程领域中的多自由度减振问题,本文针对橡胶具有多自由度弹性阻尼减振特性,但容易老化,失去弹性的特点,采用并联机构作为组合弹性阻尼减振装置主体结构,在机构原动件处辅以弹性阻尼装置,运用反向自适应原理,模拟橡胶实现减振;同时按照给定减振要求,用ADAMS软件建立系统模型和仿真,并制作了试验样机.将仿真和试验结果进行分析比较,结果表明动态模拟与试验结果一致,从而说明了基于并联机构组合弹性阻尼减振装置设计理论的正确性和可行性,可推广解决其它多自由度减振问题.     

结构共振式滤波器试验研究

分析液压系统振动与噪声的危害,设计制造一种基于流体一结构(Fluid-structure)耦合振动的结构共振式液压脉动滤波器.在液压脉动滤波试验台上,通过测试滤波器前后的动态压力,检验滤波器的使用性能.结果表明:结构振动式滤波器对液压脉动衰减具有一定的作用,但具有频率选择性;滤波器在衰减液压脉动的同时也消耗了系统能量.该方法为液压系统振动控制提供了新的技术手段.