新型伺服液压机泵控液压缸液压伺服系统的建模与仿真

采用交流伺服电机的新型伺服液压机与采用比例伺服阀的传统伺服液压机的控制方式是不同的:传统的伺服液压机采用的是比例四通阀控主传动缸,而新型伺服液压机是交流电机带动定量泵,采用泵控主传动液压缸.该文主要从泵控液压缸建立起液压伺服系统的数学模型,推导出系统的传递函数,并用MATLAB进行系统的动态特性仿真分析并得出结论,这对控制系统的设计和研究有重要的意义.     

基于AMESim的电机泵配流阀的研究

电机泵是一种新型液压动力源,和传统液压泵相比,具有功率密度大、结构紧凑和噪声小等优点。然而,由于电机泵集成度高,国内外对电机泵运动研究的比较少。从电机泵内配流阀和柱塞运动学方程出发,利用AMESim软件建立仿真模型。通过仿真模拟得出电机泵配流阀和柱塞响应曲线,分析可知所设计的电机泵配流阀工作正常,所得数据能够为电机泵的进一步优化设计奠定基础。     

变压差自动恒流阀的仿真研究

变压差自动恒流阀常用于阀门的气液联动驱动装置,具有流量大、出口压力基本恒定、可自动调节开度等优点。介绍了变压差自动恒流阀的结构和工作原理,建立了其数学模型。在此基础上,应用AMESim软件对变压差自动恒流阀进行仿真分析,得到不同弹簧弹性系数、弹簧预紧力、初始状态槽口开度对流量和出口压力的影响规律,为变压差自动恒流阀的机械设计提供依据。     

海水柱塞泵配流阀的设计与研究

分析了海水液压柱塞泵配流阀的结构形式、主要部件的参数计算和运动规律。结合海水介质的理化特性，讨论了配流阀的材料选择。     

基于MATLAB/SIMULINK的阀控液压缸动态特性仿真与优化

对一开关型阀控液压缸进行数字建模,并在此基础上利用MATLAB/SIMULINK软件对其动态特性进行仿真与优化,从而对实际液压系统的设计起到十分重要的作用。     

基于数控铣削加工时域仿真的工艺参数优化

在瞬时刚性铣削力模型基础上,实现了铣削力、机床主轴切削扭矩和功率、刀具变形及切屑厚度的仿真,并提出了基于铣削加工过程时域仿真的加工工艺参数优化方法。实验证明该方法简单实用,有效提高了材料去除速率和机床的主轴功率利用率,从而使机床的加工效率明显提高。     

油井用管道阀流阻特性实验研究

对具有固定节流口的油嘴和改进结构的管道阀进行流阻特性的仿真实验,定性地确定改进结构的管道阀的流阻减少,通过实验台的实体实验,定量地确定了新结构阀的节能效果。     

乳化液泵配流阀滞后性影响因素研究

为了研究乳化液泵配流阀运动的滞后性及平稳性,在AMESim中建立了液压仿真模型,着重考虑了系统结构参数及工作参数的影响,对配流阀的优化设计提供了改进依据。通过数值计算,对配流阀滞后引起的柱塞腔压力变化进行了讨论。结果表明：吸液阀关闭滞后和排液阀的开启滞后随曲轴半径、连杆长度、柱塞直径及吸液阀阀芯质量的增加而增大,随吸液阀弹簧刚度及预压力的增加而减小;而吸液阀的开启滞后时间和排液阀的关闭滞后时间随排液阀阀芯质量的增加而增大,随排液阀弹簧刚度的增加而减小。余隙容积越大,配流阀的开启滞后时间越长,而关闭滞后对其不敏感;此外,随着阀芯半锥角的增加,工作压力的提高,配流阀的滞后现象均随之减弱,而柱塞行程和排液阀弹簧预压力的变化对其几乎无影响。     

高速径向柱塞泵配流阀的动态特性与结构优化研究

针对高速液压泵的研制过程中,配流阀响应频率与泵转速的匹配问题,对柱塞泵系统的流量特性、配流阀滞后问题及结构优化进行了研究。通过阀芯力平衡方程,建立了配流阀动力学模型,基于经典控制理论,通过求解力平衡方程确定了系统传递函数,并对其时间响应进行了验证;在理论分析的基础上,应用AMESim软件,分析了高速阀配流系统的动态流量特性,研究了锥阀和球阀两种阀芯结构以及泵转速对系统动态特性的影响。研究结果表明:随着泵转速的提高,系统回流明显,使容积效率明显下降;锥阀更适合高速阀配流系统,同时在锥阀底部设置阻尼孔,可明显减缓阀芯对阀座的冲击力,提高阀座的使用寿命。     

水轮机蝴蝶阀阀体结构优化设计研究

为解决传统的校核算法对水轮机蝴蝶阀阀体设计的不足和在满足阀体强度和刚度条件下节省材料,建立了阀体的有限元分析模型,对在正常工况和紧急停机工况下的阀体进行了有限元分析,指出紧急停机工况为危险工况。建立了阀体的优化模型,对在紧急停机工况下的阀体进行了优化设计,并校核其在正常工况下的强度和刚度条件。     

阀控非对称缸气体参数在线调整装置研究

该文针对一种参数可变液压蓄能器样机(其充气压力、充气体积、工作介质阻尼系数及进油口结构参数能够根据液压系统工况变化实时调整),采用阀控非对称缸系统实现气体参数在线调整装置,并采用"PC+DSP(Digtal Signal Processor)"建立其两级计算机控制系统。文中重点针对该气体参数在线调整装置,建立其数学模型,并对其进行仿真分析和实验研究。     

常压出口铰接阀流阻特性的影响因素及其试验研究

在常压出口工况条件下,通过对一种新型冷凝液输送泵铰接阀流阻特性的分析及试验,得到阀的局部阻力系数与其各种影响因素的关系。阐述了阀直径D、旋启阀瓣密度ρ阀、流量Q、阀瓣开度对铰接阀的局部阻力系数的主要影响,并给出了它们之间的关系曲线。     

通道型电磁常闭微阀结构参数优化

优化了通道型电磁常闭微阀的结构参数,以提高其工作性能。基于近似结构模型对结构参数进行理论分析;以泄漏率为指标,利用有限元方法仿真分析了微通道的宽度、高度,底膜厚度,顶膜厚度及电磁驱动机构压力等主要结构参数对泄漏率的影响。提取了经验公式,基于正交实验法研究了结构参数对泄漏率和开启率的影响。最后,结合理论分析、仿真和正交实验结果对微阀结构参数进行了优化。实验结果表明,通道高度和宽度对泄漏率影响最大,通道高度对开启率影响最大。获得最优开闭性能的结构参数组合为:通道宽度1 mm,高度0.1 mm,底膜厚度0.2 mm,顶膜厚度0.2mm,电磁机构压力3×104 Pa。基于该结构参数组合的微阀在10kPa内可以实现零泄漏及近似完全开启。该阀具有易与微流控芯片集成、低电压驱动、制作简单、无死体积等优点。     

超高压海水泵配流阀动态特性仿真研究

针对超高压海水泵配流阀运动滞后所引起海水泵容积效率降低的问题。分析了导致配流阀滞后的主要原因,建立了数学模型,运用AEMSim软件进行仿真。研究结果表明:随着余隙容积的增大,配流阀开启滞后现象越明显。随着吸液阀阀芯质量增加,对阀芯开启滞后影响较小,关闭滞后影响较大。在设计超高压海水泵时,要尽量减小柱塞腔的余隙容积和减小配流阀阀芯质量。     

带放大器阀驱压电泵出口流量特性及参数优化

对压电驱动伺服阀运行控制过程进行了优化,引入了液压放大系统,设计了一种带液压位移功能的放大结构。在给出数学模型的基础上,开展了参数优化仿真分析以及实验验证。研究结果表明：当阀芯发生开启与关闭的过程中,泵出口流量产生了较大幅度的振荡,逐渐提高驱动频率后,靠近零位的区域发生了出口流量的剧烈波动。随着阀座直径增大,最大流量几乎未受到影响,当阀座直径与阀芯尺寸相近时,靠近零位的部位发生了泵出口流量的大幅波动。提高阀芯弹簧刚度后,形成了更慢的响应速度,阀芯弹簧5 kN/m下形成了最大瞬时回流,逐渐提高阀芯弹簧刚度,获得了更优的最大出口流量,通过适当提高弹簧刚度来优化最大瞬时回流流量。应用实验验证了仿真的准确性。     

超磁致伸缩伺服阀的参数设计与优化研究

针对超磁致伸缩伺服阀的结构特点,研究了其参数设计规律,建立了超磁致伸缩伺服阀集中参数数学模型和动态仿真模型.通过仿真研究得出了该伺服阀主要设计参数对其动态特性的影响规律及其稳定性特点,通过对主要设计参数的优化表明,在-8dB幅值稳定裕量下超磁致伸缩伺服阀幅频宽可以达到近700Hz.     

自动变速器平稳结合阀动态特性仿真研究

平稳结合阀在自动变速器换挡过程中可以防止离合器液压缸压力瞬间升高造成的换挡粗暴、摩擦片表面温度上升过快、换挡冲击等一系列不良后果,具有改善换挡品质的重要作用。在分析自动变速器换挡过程中离合器结合理想动态特性曲线的基础上,建立了平稳结合阀的数学模型和AMESim环境下的仿真模型,仿真分析了平稳结合阀的动态工作特性,并通过仿真比较了不同结构参数变化对其充油特性及动态工作特性的影响。仿真分析结果可以为平稳结合阀的设计、改进提供依据,并可用于车辆换档过程的性能匹配和预测。     

压裂泵凡尔阀动态排液性能仿真研究

针对凡尔阀关闭滞后引起泵排量减少及凡尔阀开启阻力过大使排液性能变差等问题,在虚拟试验中,以某型压裂泵的凡尔阀为研究对象,利用系统性能仿真方法建立压裂泵液力端仿真模型,对压裂泵排液动态特性进行仿真。研究了弹簧刚度、阀盘质量对泵排出流量的影响及弹簧刚度、阀盘质量、阀座孔径对泵排出压力的影响。结果表明：泵排出流量、排出压力受阀座孔径影响较大而受弹簧刚度和阀盘质量影响较小;在各弹簧刚度和阀盘质量取值下泵的平均排出流量均在4000 L/min左右,平均排出压力均在140 MPa左右;泵的瞬时排出流量和瞬时排出压力随弹簧刚度、阀盘质量的增大而增大,随阀座孔径的增大而减小。研究结果对于优化凡尔阀设计,提高压裂泵排液性能具有重要的参考价值。     

矿用卸载阀结构参数的优化研究

本文在AMESim平台上运用遗传算法优化原理,对卸载阀进行节能分析,降低了卸载阀卸载时的能量损耗。将AMESim优化结果导入到Fluent中进行流场分析,结果表明,增大主阀半锥角,使阀产生气穴的区域明显减小,同时也降低了阀口处的湍流强度。本文分析的结果对卸载阀新样机的设计具有一定的参考价值。