双组元液压自由活塞发动机的研究背景与可行性分析

在对内燃式液压自由活塞发动机和单组元液压自由活塞发动机进行比较分析的基础上,提出了一种新型的液压自由活塞发动机--双组元液压自由活塞发动机.从工作原理、释能方式、结构特点、燃料能量密度、单元功率及应用场合等不同角度,对三种液压自由活塞发动机的多种性能进行了比较.探讨了双组元液压自由活塞发动机的点火方式和需解决的关键技术问题,指出双组元液压自由活塞发动机是一种值得深入研究的新型动力机.     

双活塞液压自由活塞发动机原理样机的研制及其压缩比

液压自由活塞发动机是将内燃机和液压泵集成为一体,以液体为工作介质,利用油液的压力能实现动力非刚性传输的一种特种发动机。提出一种特殊结构的液压自由活塞发动机设计方案,并据此研制了双活塞液压自由活塞发动机原理样机。由于压缩比对自由活塞发动机的性能具有重要影响,所以从结构设计、安装方式与行程控制等不同层面,对双活塞液压自由活塞发动机原理样机压缩比进行了详细而系统的研究。研究结果为液压自由活塞发动机的结构设计、控制及安装方式的选择皆有指导意义。     

液压自由活塞发动机的发展历程及研究现状

随着全球生态环境形势的日益严峻,节能环保已成为了科学界重点关注的议题。内燃机被证实是温室气体产生与空气污染的重要因素,因此如何开发与提高液压自由活塞发动机的性能具有一定的必要性。本文对液压自由活塞发动机的发展进程进行简述,分析该设备的工作原理、典型系统、关键技术问题以及相应的研究现状、研究难点,同时为解决这些技术问题进行探索,旨在为液压自由活塞发动机的技术发展方向提供一些有益的思路。     

双活塞式液压自由活塞发动机运动特性

双活塞式液压自由活塞发动机是将内燃机与液压泵集成为一体的新型动力机械。依据双活塞式液压自由活塞发动机样机活塞组件动力学模型,推导出活塞组件的自激振动方程;运用相轨迹法研究了活塞组件系统的稳定性,以及活塞组件的幅频特性;提出液压自由活塞发动机稳定运行的必要条件,以及通过负载特性确定活塞组件稳态工作频率的方法。     

自由活塞极限位置的液压节流控制

针对单活塞液压自由活塞发动机自由活塞运动不受机械机构约束的情况,研究单活塞液压自由活塞发动机自由活塞极限位置的液压节流控制方法,保证系统机械结构安全。基于对自由活塞极限位置节流控制原理的分析,建立液压控制回路数学模型,结合试验和仿真分析节流控制的工作特征及其影响因素。研究结果表明,单活塞液压自由活塞发动机极限位置的液压节流控制应考虑单向阀节流、回油阻尼和油液弹性三种作用效果的影响。压缩腔压力在膨胀冲程的第一次压力峰值由单向阀引起,第二次压力峰值由回油阻尼和油液弹性引起。增大回油孔通流面积可减小第一次压力峰值压力波后期高压的持续时间。回油阻尼和油液弹性能有效防止单活塞液压自由活塞发动机机械损坏的发生。     

双活塞式液压自由活塞发动机仿真研究

双活塞式液压自由活塞发动机是将内燃机与液压泵集成为一体的新型动力机械。根据双活塞式液压自由活塞发动机样机的实际参数建立了仿真模型,与试验数据比较该仿真模型具有较高的仿真精度。在仿真和试验数据的基础上分析了双活塞式液压自由活塞发动机与传统发动机在运动和燃烧特性上的差异:并提出了设计参数与系统整体性能指标的对应关系。为双活塞液压发动机结构优化设计提供了理论依据。     

液压自由活塞发动机自激振动的控制

以单活塞液压自由活塞发动机活塞运动控制为目标,研究相应的控制方案。基于单活塞液压自由活塞发动机活塞运动系统的理论分析,同时利用样机建立试验测试平台,对活塞运动控制的理论基础、控制回路和控制方法进行研究。通过控制压缩能量的释放时刻可以实现对活塞运动频率的控制。设计出一种新的先导式控制回路及其自由活塞位置反馈调制控制方法。回路实现了对阀组通流能力的充分利用和活塞极限位置的控制。回路循环能量损失的主要来源是节流和泄漏。单活塞液压自由活塞发动机稳定运行充分条件是实现膨胀过程的完整性。     

液压自由活塞发动机性能模拟的参数化研究

液压自由活塞发动机的工作过程是在多过程相互耦合作用下进行,活塞动力学与燃烧、扫气、泵油各过程紧密结合.基于Aemsim建立了一维仿真模型,在分析运动特性和热力学特性的基础上,研究了关键性结构和控制参数对发动机性能的影响.仿真结果表明:由于没有机械约束,自由活塞发动机的活塞行程规律与曲柄发动机存在显著的差异;活塞质量是影...     

液压自由活塞发动机——未来的动力之星

液压自由活塞发动机是近20年发展起来的新型动力,是一种有前途的车用特种发动机。本文首先介绍了该发动机的工作原理、结构类型、性能特点;其次分析了该发动机物理实现的关键技术问题、应用前景;最后提出了发展我国自由活塞发动机的对策。     

缸间齿轮联动液压发动机结构设计与研究

针对液压自由活塞发动机和液压约束活塞发动机在关键技术和产业化方面出现的问题,创新性地提出了缸间齿轮联动液压发动机的结构原理,在此基础上对作为影响缸间齿轮联动液压发动机整机性能关键部件的缸间齿轮齿条传动机构和液压配流系统进行了结构设计与研究。缸间齿轮齿条传动机构采用正变位直齿圆柱齿轮和标准齿条无侧隙啮合传动,通过合理选择几何参数和强度校核,其能够支持发动机正常稳定运转;设计了一种往复柱塞泵用转套式配流系统,能够实现单向吸油和泵油,完成动力输出,且容积效率高、结构紧凑,相较于传统阀配流往复柱塞泵配流结构优势明显。缸间齿轮联动液压发动机的结构设计与研究为随后的整机性能研究、仿真优化和样机试制提供了参考依据。     

未来的动力之星——液压约束活塞发动机与液压自由活塞发动机

介绍了液压自由活塞发动机（HFPE）与液压约束活塞发动机（HCPE）的发展现状，就两者的结构原理、功能特性等方面进行了对比分析。HFPE和HCPE都能直接将燃料燃烧产生的热能转化为液压能，都可作为伞液压午辆动力源使用。采用传统的燃烧技术，HFPE总效率可达40％，HCPE可达35％。两者任何工况下都能方便地工作在最佳经济工况，方便地回收车辆制动能量，提高整车效率。     

液压自由活塞发动机动态特性的仿真研究

液压自由活塞发动机(hydrau lic free p iston engine,以下简称HFPE)是将内燃机和液压泵集成为一体,以液体为工作介质实现动力非刚性传输的一种特种发动机。在左、右动力腔的交替驱动下,HFPE的活塞组件在腔体中作往复直线运动,同时泵出液压油驱动负载工作。与曲轴式发动机不同,由于不受曲柄连杆机构的约束,HFPE活塞组件的运动规律完全取决于其本身的质量及所受到的作用力。本文通过建立所研制的HFPE样机各子系统的数学模型,重点研究了HFPE样机的动态特性,以期为系统的结构及控制系统提供理论依据。     

瓶颈工序影响下汽车电子生产车间排程研究

针对汽车电子生产车间作业排产面临的在制品(Work In Process,WIP)堆积、生产周期长和订单准时交付率低等问题,梳理汽车电子零/部件生产车间排程逻辑,依托于约束理论(Theory Of Constraint,TOC)和“鼓-缓冲-绳子”(Drum-Buffer-Rope,DBR)方法,识别瓶颈工序,以完工期限最早优先(Earliest Due Date,EDD)和提高产出率为原则,引入交付紧迫系数,建立了瓶颈工序影响下的订单优先排产计划模型。以某汽车电子零/部件企业的印刷线路板(PCBA)生产车间实际生产数据为例,结合订单优先排产计划模型对PCBA订单进行作业时间排程,验证了该模型的有效性,为汽车电子生产车间排程提供了一种新的可行方案。     

移动式装船机的工艺布置与构造特点

着重介绍了目前国内移动式装船机的工艺布置,类比了2大类装船机的构造特点,分析了目前装船机的结构瓶颈,并提出了解决方案。     

基于区间数聚类分析的多属性瓶颈区域识别方法

制造业生产环境复杂,瓶颈现象的出现会制约其发展.针对利用单一数据识别单个瓶颈机器的方法难以具体描述系统瓶颈的问题,提出了一种基于区间数聚类分析的多属性瓶颈区域识别方法.首先采用k-means++聚类分析方法,根据决策矩阵比较各指标的相似程度,找出不同距离下的机器区域.然后利用决策矩阵求出的可能度矩阵排序向量找出各区域的...     

一种新的探针定位方法

提出了一种探针定位测量方法.利用探针上的标记点(可用摄像机定位)建立探针坐标系,运用机器视觉中的立体视觉和坐标系变换的原理,由摄像机坐标系下标记点的坐标得到探针尖端的坐标,实现视线被遮挡的手术部位的视觉定位,摆脱了测量精确度的提高对于探针制造工艺的依赖,显著提高了定位精度(将绝对误差值缩小到1mm),并进行了实验研究,结果表明:这种方法在实际定位测量中的良好效果,克服了传统探针的准确度由于制作工艺原因无法提高从而成为手术精进的瓶颈的问题,该方法还可应用于外科手术之外的领域,能够扩展到其他探针定位的工业场合.     

面向瓶颈漂移的制造车间生产过程优化关键技术

针对生产过程优化决策因被动响应瓶颈动态变化而无法保证系统性能最优的问题,构建面向瓶颈漂移的生产过程优化方法,并对其关键技术进行研究,以实现优化的主动性、全局性和时效性。首先,建立包含最佳瓶颈位置判定、瓶颈预测、瓶颈漂移因素组合优化和生产调度优化的生产过程优化流程;其次,以系统全局效益最大化为目标,运用Flexsim 建模仿真技术,确定系统的最佳瓶颈位置,进而为瓶颈漂移因素的组合优化提供依据;在分析瓶颈漂移因素重要度的基础上,构建面向最佳瓶颈位置的瓶颈漂移因素组合优化方法,以促使瓶颈在制造单元能力/负荷相对平衡的条件下固定于系统最佳位置;构建差额全局效益数学模型,以实现瓶颈漂移影响度的准确度量,并以此为基础,构建生产调度驱动机制,以确定瓶颈漂移环境下生产调度启动的最佳时机,进而过滤不必要的生产调度优化过程,提高系统的稳定性;最后,通过优化汽车某部件装配过程,以验证该方法的有效性。     

VR眼镜后组装生产线流程优化研究

对某企业VR眼镜的生产过程进行了分析,针对当前该产品产量较低的情况,提出了一种三维仿真软件和工业工程相结合的改善方案。首先根据生产线流程,采用Flexsim软件建立仿真模型,挖掘出瓶颈工序,然后运用工业工程手法进行分析改善,合理进行人员调度及资源配置,从而减少了浪费,提高了生产效率和产能。最后对改善方案进行仿真模拟,取得了明显的效果。