一种压电式气动比例阀的研究

介绍一种压电式气动比例阀,选用压电叠堆作为气动比例阀的驱动元件;设计了压电式电气比例阀样机;搭建了压电式气动比例阀压力以及流量特性的测量实验台;设计了压电式气动比例阀的精密测控系统,进行了压电式电气比例阀流量特性和压力特性的研究。测定了空载、负载流量特性曲线、压力特性曲线及动态特性曲线。     

增大伺服阀流量范围的简单回路

伺服阀和比例阀已被人们使用在精密的流量控制中,以调节执行件速度。然而,目前一般通过伺服阀或比例阀的最小流量与最大流量之比(即Q_(min)/Q_(max))仅1:100左右,另外,这些阀的额定流量超过100升/分以上肘,其价格也较昂贵。     

增大伺服阀流量范围的简单回路

<正> 伺服阀和比例阀已被人们使用在精密的流量控制中,以调节执行件速度。然而,目前一般通过伺服阀或比例阀的最小流量与最大流量之比(即Q_(min)/Q_(max))仅1:100左右,另外,这些阀的额定流量超过100升/分以上对,其价格也较昂贵。为此美刊介绍了一种用小流量的伺服阎与四组节流阀——二位换向阀所构成的简单回路,利用表中的各阀的转换顺序,使系统中理论上控制流量可增加到单个伺服阀的16倍,从而使控制的系统的理论流量比可达1:1600。     

小型非晶三相感应电机铁芯的性能

以常见的小型三相异步电机为研究对象,建立了三相异步电机模型,并用铁基非晶材料和硅钢材料分别制作了异步电机的定子铁芯,研究了非晶铁芯与硅钢铁芯的性能和特点。采用软磁交流测试系统对两种材料制成的铁芯进行了交流损耗和矫顽力的测试,测试结果显示:在相同的频率和磁感应强度下,非晶铁芯损耗仅为传统硅钢铁芯损耗的1/3左右,而其剩磁仅为传统铁芯剩磁的1/4,表明非晶铁芯的损耗和矫顽力远小于硅钢铁芯的损耗和矫顽力,且工作频率越高,二者数据差别越大,说明非晶材料较硅钢材料具有更优异的软磁性。建立了三相异步电机的有限元分析模型,对非晶合金铁芯电机和传统硅钢铁芯电机进行了有限元求解。结果显示,采用非晶定子铁芯的电机比传统采用硅钢定子铁芯的电机更加高效节能。该研究成果为深入开展铁基非晶材料在异步电机中的应用提供了参考。     

电气比例阀压力自校正控制策略研究

 电气比例阀压力输出控制具有时变、非线性特点，常规PID控制方法很难适应其响应快速、控制精确高的要求，深入分析了电气比例阀结构与工作原理，建立了电气比例阀非线性数学模型。提出采用PID参数自适应整定的模糊PID控制策略，详细分析了模糊PID控制器的设计方法。在软件MATLAB/Simulink中对控制系统进行了设计与仿真，并将控制效果与常规PID控制和模糊控制效果进行了比较分析。结果表明：模糊PID控制算法能使比例阀压力输出控制具有更好的动静态特性和自适应能力。     

水质监测中气相色谱流量控制器的研发

设计了基于压差传感器和比例阀控制的流量控制器,在高低压区间采用不同PID控制算法。在所设计的气流流量控制器控制范围是0~600 m L/min,其最大响应时间不超过2 s,最大过冲不超过2.7 m L/min,控制稳定状态下瞬时最大误差不超过±4 m L/min,精度优于0.7%。     

P／Q伺服比例阀的设计与研究

自行设计了一种P／Q伺服比例阀,介绍了它的结构特点,流量调节与压力设定方式,该阀在应用于一般控制精度的工业应用场合时,可以提高系统控制精度。     

新型高压电-气比例阀设计及性能分析

针对某复杂高压气动系统,设计了一种新型先导式高压电-气比例阀.阀芯采用平衡式滑阀结构,并设计了大容积控制腔结构,降低了主阀芯驱动力,提高了其动态性能.建立了高压电-气比例阀数学模型,对其动态特性进行了仿真研究,结果表明,控制腔容积太小,会导致负载运动加速度指标不能满足系统性能要求,而控制腔容积太大,负载运动加速度趋于平缓,但其响应时间也相应变慢.在气源压力变化情况下,高压电-气比例阀输出压力和流量与外部压力变化具有较好对应关系.高压电-气比例阀在低压小流量及高压大流量的工作条件下,均能满足系统性能要求.该文研究为开发某复杂高压气动系统提供了一种新思路.     

一种新型复合电液比例阀

目前,电液比例阀在注塑机以及其它领域得到广泛应用。我厂根据本地区情况,研制并开发了复合型电液比例阀。此阀在液压系统中起到了流量、压力双控制作用,可作为一种电液控制元件,用于各种液压控制系统。它除具有双重控制作用外,还具有节省能量、限压以及温度补偿等功能,起到一阀多用的效果。在液压控制系统中可取代多个溢流阀和流量控制阀。工作原理及结构从简化原理图可看出,阀内部基本上是由两部分来分别控制流量和压力。流量控制部分由大位移比例电磁铁控制的直动型节流阀和一个三通压力补偿阀。压力补偿阀用以检测节流阀进出口压差,实现流量的恒定。另一部分是一个较小功率的比例电磁铁,控制一个先导压力阀并带动主阀进行压力控制。此主阀与前面提到的三通压力补偿阀是一体的,因此压力阀控制了流量阀的出口压力,而流量阀因为有了压力阀的补偿作用,其输出     

某电控液驱车辆比例阀控马达系统特性研究

以电控液驱车辆的液压马达回转系统为背景,对电液比例阀控马达系统进行控制性能研究。首先分析了其系统组成及工作原理,分别采用变结构抗饱和PI控制和模糊PID控制2种控制方法对电液比例阀控马达系统的控制器进行了设计,利用MATLAB/Simulink软件分别建立了采用不同控制器的电液比例阀控马达系统的仿真模型。仿真结果表明:与变结构抗饱和PI控制相比较,模糊PID控制在响应速度和平稳性等方面具有显著优势。     

阶梯型铁芯卷绕机的自动控制

根据阶梯型卷绕机的动作过程,利用位移传感器检测卷绕铁芯尺寸,采集连续模拟信号输入可编程控制器,经过可编程控制器程序运算,最终输出控制信号给变频器,变频器根据接收到的信号控制电动机的运行或停止,电动机拖动机械装置有效并准确地控制卷绕芯轴转动,执行卷绕铁芯工作。     

动态压差控制阀流场及流量控制特性研究

针对变流量加热及冷却系统水力和热力失调的问题,设计一种动态压差控制阀.基于计算流体力学(CFD)方法,建立不同阀芯开度下动态压差控制阀三维流道模型.对比研究了不同阀芯开度下阀内流场分布以及流量变化,得出了动态压差控制阀在不同阀芯开度下阀内压降曲线的变化规律、阀芯节流口处速度曲线及湍动能曲线的分布规律,拟合了阀门出口流量...     

一种新型恒流量控制阀的研究

创新设计了一种机械结构简单、通流能力强、精度高的机械自力式恒流量控制阀。采用RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法对不同阀芯位移进行数值模拟,根据模拟结果对模型进行优化。利用自行搭建的高精度数据采样实验平台对设计的恒流量控制阀进行实验研究,实验验证该恒流量控制阀能通过线性弹簧实现高精度恒流量控制功能。     

喉管直径对旋风分离器性能影响的仿真研究

采用数值模拟方法研究了在普通Lapple型(d/D=0.5)旋风分离器气流出口处外加不同直径的喉管结构对于其流场及性能的影响.采用雷诺应力模型(RSM)模拟旋风分离器内的各向异性湍流,同时采用拉格朗日颗粒追踪(LPT)模型计算颗粒运动.结果表明,喉管直径能有效控制内旋涡的大小,从而影响旋风分离器的性能.随着喉管直径减小...     

DEVELOPMENT AND TESTING OF A NOVEL HIGH-PRECISION STEADY FLOW INSTRUMENT FOR UNSATURATED SOILS

This study is concerned with the development of a novel, high-precision, steady-flow instrument applicable to common unsaturated soils such as clay, silt, sand, gravel soil, and soft soil. The instrument consists of three parts: a high-precision water pressure control system, a high-precision air pressure control system, and a high-precision measurement system. A stepping motor was chosen as the source of water pressure power because it had a high divided driver, reliable operation, simple structure, low cost, and easy maintenance. An electro-pneumatic pressure regulator was used to produce the demanded air pressure. High-precision measurement was archived by a high-resolution grating interferometer, a high-precision balance, and a high-speed 16-bit A/D converter. The device can fully meet the precision requirement of the water pressure, air pressure, and the measurement during the steady flow test for unsaturated soils, which is a very automatic instrument (automatic testing and recording). In this study, volumes of inlet water and outlet water, which are usually difficult to gauge in traditional modes, were gauged by a high-resolution grating interferometer (0.001 mm) and a high-precision balance (0.001 g), and the related experimental study was successfully accomplished.     

电子膨胀阀阀头线型几何模型的研究

指出了蒸发器变流量特性对电子膨胀阀流量增益特性的补偿要求;分析了国内电子膨胀阀生产企业阀头线型几何模型的建立方法。在对其进行分析计算的基础上发现了现有膨胀阀阀头线型设计方法的不足,并提出了通用的阀头线形几何模型的建立方法。该方法为深入研究膨胀阀的流量特性及其影响因素以及阀头线形的优化设计奠定了一定基础。     

有源先导级控制的电液比例流量阀特性研究

针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构,构造复杂等问题,提出用小功率伺服电动机驱动小排量液压泵/马达(有源)、结合液压晶体管(Valvistor),构造新的低能耗、高可控的电液比例流量阀。该方法可扩大阀的流量控制范围,提高阀在低压时的动态响应。建立阀的静态数学模型,分析获得影响阀负载流量特性最主要的因素是反馈节流槽预开口量大小;进一步建立阀的动态数学模型,获得主阀芯稳定条件。根据阀的结构组成,建立阀的仿真模型,仿真分析主阀各参数对主阀性能的影响。结果表明,反馈节流槽预开口量越小,主阀负载流量特性越好;主阀口压降越大,主阀芯响应越快;但由动态数学模型可知主阀口压降太大且先导流量较小时,阀的稳定性也会降低。研究也表明,在保证主阀良好的动态特性前提下,可通过使先导泵/马达转速随负载压力变化,实现对阀的流量补偿,从而改善阀的负载流量特性。     

金属橡胶高压精密流量阀流场分析

为确保阀出口处输出流量和压力的稳定性,提出了采用压电陶瓷和金属橡胶两种材料设计的一种金属橡胶高压精密流量阀,利用压电陶瓷驱动流量阀的主阀芯实现对阀芯与阀体开口间位移的精密控制,利用金属橡胶材料的多孔性以及减压、节流和过滤等特点实现对阀出口处流体脉动的平纹波处理。运用Fluent仿真分析了阀出口处的平纹波特性和金属橡胶参数对阀腔内流体湍动能分布的影响规律。分析结果表明:在阀进、出口处安装金属橡胶环后,阀出口处流体速度变化平缓、方向趋于一致,流动更为平缓,一定程度上确保了阀输出流量和压力的稳定性;阀腔内流体的湍动能明显减小,阀腔内的流场更趋于平稳,从而提高了阀的使用寿命和启闭可靠性。     

高压大流量直轴式柱塞泵缸体的设计与研究

讲述了用球墨铸铁替代传统复合结构材料设计高压柱塞泵缸体。通过对K3V112高压大流量柱塞泵的计算,验证了球铁作为缸体材料的可行性。对球铁进行气体软氮化可以得到具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和耐热粘附性的氮化物层,大大提高了缸体的性能。通过材料替代,简化了缸体的制造工艺,大大降低了制造成本并提高了生产效率与成品率。     

光学自由曲面反射镜模芯的镜面成型磨削

采用精密修锐修整的圆弧形粗金刚石砂轮在CNC精密磨床上进行了数控成型磨削加工,实现了高效镜面磨削。分析金刚石砂轮圆弧形轮廓的成型修整原理,建立了圆弧形修整的数控模式。通过建立曲面数控成型磨削的行走轨迹算法,实现了自由曲面的圆弧包络成型磨削加工。分析了磨削工艺参数和砂轮出刃形貌参数与超光滑表面形成的作用机制,进行了镜面磨削试验并检测表面微观形貌和粗糙度,分析实现镜面磨削的脆/塑性磨削转换机理。理论分析表明,降低砂轮行走速度,提高砂轮转速以及改善出刃形貌可以获得纳米级粗糙度的超光滑磨削表面。试验结果显示,先将砂轮修锐修整再控制砂轮行走速度小至15 mm/min时,表面粗糙度小于10 nm以下,且微观加工表面没有发生脆性破坏,形成镜面。加工高速钢自由曲面时,面形误差(PV值)可以达到10 μm以下,表面粗糙度R_a可以达到约16 nm。实验结果表明:利用数控技术和粗金刚石砂轮可以实现自由曲面模芯的高效镜面磨削加工,保证了高精度的光学自由曲面反射镜注塑模芯。