新型内齿轮流量计的设计与研究

针对高压液压系统流量信号测量难的问题,设计了一种内齿轮流量计,并分析了该流量计的结构和工作原理.该流量计结构简单、流量脉动低,可广泛用于液压系统的动态流量测量.     

十字星形高压动态流量计特性分析

从十字星形高压动态流量计的工作原理出发,对十字星形高压动态流量计的瞬时流量测量误差特性进行分析和仿真,与普通齿轮流量传感器相比,十字星形高压动态流量计瞬时流量测量误差脉动频率是普通齿轮流量传感器的4倍,十字星形高压动态流量计瞬时流量测量误差是普通齿轮流量传感器的1/4。     

具有压差反馈与控制功能的齿轮流量计研究

针对传统齿轮流量计由于压差导致的泄漏及磨损问题,设计一套零压差、高精度的齿轮流量计流量测量系统。基于LVDT信号处理芯片AD698以及STM32F407VGT6型微控制器,完成LVDT信号处理、电源转换、电机驱动、通信接口等硬件电路设计,基于数字PID,开发电机转速跟随流量流速的控制算法及流量测量软件,搭建实现零压差测量的高精度流量测量平台。结果表明：具有压差反馈与控制功能的测量系统能有效调节进出口之间的压差,实现零压差测量,降低了流量计的内部泄漏,具有较高的测量精度。相对误差保持在0.5%以内,能够满足高精度流量测量要求。     

高阶椭圆齿轮传动分析及在流量计上的应用

根据高阶椭圆齿轮流量计的工作原理,建立高阶椭圆齿轮模型,并分析其传动特性,以此验证其设计与建模方法的正确性。根据椭圆齿轮副的转动位置关系推算出流量计的理论平均流量和瞬时流量关系式,并绘制流量曲线图来讨论其阶数与偏心率对瞬时流量的影响。依据流量计的脉动特性制定了脉动平抑方案来消除流量脉动,使得输出流量是一个恒定值。然后将简化二维图导入Fluent中进行流量计的数值模拟,得到椭圆齿轮流量计内的速度场、压力场。结果表明:偏心率的变化会改变椭圆齿轮流量计的瞬时流量变化;增加一对变速非圆齿轮副后可以消除流量脉动;生成的压力与速度云图反映了腔内油液的真实情况,从而证实了模型不存在干涉,是正确可行的。     

回转头压力机液压系统压力及流量数据采集与分析

准确的采集回转头压力机液压系统的压力和流量数据并且能够对采集的数据进行分析,将是可以提高回转头压力机工作稳定性和提高冲压效率的一个准确可靠的支持。液压系统压力测量可以用液压压力传感器来测量,液压系统液压流量可以通过流量计测量。通过压力传感器和流量传感器输出的电压信号采集到虚拟仪中,可以方便的进行液压系统压力以及流量的实时采集。     

绞车型升沉补偿模拟系统的压力脉动分析及实验

为了研究脉动对绞车型升沉补偿系统的平稳性影响,在搭建升沉补偿模拟实验台液压系统的基础上,理论分析影响柱塞泵控液压系统的流量脉动和压力脉动的因素,通过实验测试直驱柱塞泵控马达液压系统压力脉动的规律与计算机仿真柱塞泵控液压系统所得的压力的脉动规律基本一致。并开展实验,验证高压腔体积和泵转速对直驱容积泵控马达液压系统压力脉动的影响与理论、仿真是一致的。     

对置端曲面齿轮柱塞泵动态特性仿真研究

为了研究对置端曲面齿轮柱塞泵参数对泵动态特性的影响,根据端曲面齿轮柱塞泵工作原理,推导柱塞运动方程。利用Adams与AMESim软件建立对置端曲面齿轮柱塞泵联合仿真模型,通过联合仿真得到不同转速与偏心率下的柱塞泵出口流量与压力的相应曲线。结果表明：转速增大,泵出口流量与压力增大,脉动幅值与脉动频率增大;偏心率增加,泵出口流量与压力增大,脉动幅值增大,脉动频率不变。     

基于Modelica和Dymola的飞机液压能源系统动态特性仿真

在建立液压能源系统元件动态数学模型基础之上,利用Dymola软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建,并对某型飞机的液压能源系统进行建模和仿真。仿真结果表明,该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性,在模型中能够获得时域范围内系统任一点的流量压力脉动情况。     

基于Labview平台的流量计测量过程技术的探讨

研究了应用流量计测量流量过程的数据采集、信号处理、标定及动态测试等技术，建立了基于Labview软件、采集卡及测试实验台的流量测试系统，实现了流量的自动、准确测量。并采用一种简单、有效的方法验证了椭圆流量计动态测量的局限性，为研发流体自动测试系统提供了有效的技术支持。     

基于预压缩容腔的柱塞泵脉动研究

流量脉动是导致柱塞泵噪声的主要原因,而且流量脉动会通过管道传播给液压系统的其他元件,引起其振动发出噪声,所以减小柱塞泵的流量脉动成为了研究的重要问题。传统的减小流量脉动的方式是在配流盘的腰形槽前端加工三角槽,但这种方式对工况较为敏感,当转速、压力发生变化时不能很好地减少脉动。通过PumpLinx仿真软件验证了另外一种减少流量脉动的方式,该方式是在配流盘三角槽前端设置一个预压缩容腔。仿真结果表明:当转速、出口压力发生变化时,预压缩容腔可以较好地减小流量脉动。     

液压加载系统模糊控制研究

针对一采用电液比例溢流阀控制的液压加载系统,采用模糊控制方法,有效地克服了系统存在的严重模型不确定性和非线性.实验表明,所设计的加载系统能在不同转速及不同转动方向的情况下,保证系统的加载力矩的静、动态精度,具有很强的鲁棒性.     

流量控制式ECHPS系统的自适应动态面控制策略

针对商用车普遍采用的液压动力转向系统(HPS)助力特性不可变的缺点,提出了一种旁通流量控制式电控液压转向系统。设计了这种转向系统的助力控制策略,研究其核心部件电液比例阀的结构原理和数学模型,采用动态面控制方法设计了一个鲁棒自适应动态面控制器。理论推导证明所设计的控制器不仅能够保证闭环系统半全局渐近稳定,输出渐近跟踪期望轨迹,而且对于系统不确定参数和外界干扰具有较强的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的自适应动态面控制器不仅响应快、跟踪效果好、控制精度高,而且能够实现汽车低速时的转向轻便性和高速时的良好路感要求。     

湿式双离合器动态充油特性与主油压相关性研究

湿式双离合器充油特性是开发双离合器自动变速器离合器控制系统的关键之一。在考虑液压系统的液阻、液感、液容以及电磁阀液动力的前提下,建立了离合器压力控制系统以及各液压元件在充油过程中的动态模型,并利用AMESim对其进行动态仿真,通过试验验证了所建模型的正确性与有效性。仿真和试验结果发现:由于离合器电磁阀阀芯液动力的存在,离合器充油时的压力响应速度与系统主线压力设置呈非单调关系,存在最优区间。基于此研究结果,通过优化系统主线压力设置可以有效提高离合器充油速度,改善建压时间。     

基于优化非线性控制的液压制动系统压力跟踪仿真研究

为提高车辆制动过程中控制系统的响应速度,设计车辆液压制动非线性PID控制优化系统,并对制动压力跟踪效果进行仿真。给出车辆液压制动系统平面图,分析车辆行驶和制动过程中液压系统的工作原理。采用数学模型对车辆液压制动系统进行简化,针对输入的不确定性设计了非线性PID控制系统。采用遗传算法对非线性PID控制系统进行优化,给出了液压制动非线性PID控制系统的优化流程。在不同初始状态和不同压力信号条件下,采用MATLAB软件对制动压力跟踪误差进行仿真,并与优化前的仿真结果进行对比和分析。结果表明:在非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较大,控制参数调整速度较慢;在遗传算法优化后的非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较小,控制参数调整速度较快。采用遗传算法优化非线性PID控制系统,可以提高整个系统的反应速度,获得良好的制动效果。     

20 MN双泵液压控制系统的研究

为解决大量程力值器具的计量需求,研究一套量程达到20 MN的双泵液压控制系统。该液压系统中采用伺服电机控制大流量低压泵和小流量高压泵的组合形式,实现高压大流量的输出,将标准测力仪的反馈信号引入系统形成控制闭环。结果表明:该系统响应速度快、控制精度高,能够提供稳定有效的力。     

一种新型的数字式流量控制阀的设计

为了满足液压系统对流量控制的高精度要求,设计一种具有压力和温度电反馈补偿的流量控制阀。该阀可采用手动和数字信号两种控制方式,利用超磁致伸缩驱动器对流量阀进行压力和温度补偿,能够消除由于压力和温度的变化引起的输出流量的波动,从而提高控制精度。通过结构和原理分析,认为该方案能够弥补现有流量阀压力和温度补偿方法存在的精度低和压力损失大等缺点,在技术上是可行的。     

恒载变速工况下液压马达瞬时转速波动与系统效率关联性实验研究

为了研究恒载、变速工况下液压马达瞬时转速波动与液压系统效率之间的变化关系,采用实验验证的方法,在变转速液压实验台中通过在LabVIEW软件中改变电机转速、设定恒定的磁粉制动器加载电压模拟工况,采集、分析恒定载荷条件下液压马达转速斜坡、正弦、阶跃变化时液压马达转速波动、液压系统效率、压力的变化曲线。实验结果表明:液压马达瞬时转速波动与液压系统效率具有关联性,转速越高,液压马达转速波动越小,液压系统效率越高;反之,变化情况相反。转速的变化会引起系统压力小幅度的变化,变化趋势与转速、系统效率相同,与转速波动相反。此研究为液压系统在恒定的负载工况条件下选择合适的液压马达转速范围、减小转速波动、提高液压系统效率提供了参考和借鉴。     

基于磁粉制动器的液压系统模拟加载实验研究

为了分析磁粉制动器在变转速液压系统中的加载性能,在液压实验台上设计实验,研究其静、动态加载性能。实验结果表明:磁粉制动器作为加载元件,存在加载死区,工作电压范围内线性度较好,静态加载存在滞环现象;由于存在迟滞现象,开环压力阶跃加载时对应同一加载电压,压力值大小不同;压力闭环加载控制无稳态误差,对于阶跃、正弦和斜坡流量干扰信号的抗扰动能力强。     

工程机械回转接头出厂检测系统设计

根据工程机械回转接头出厂检测要求,设计了回转接头性能测试系统。该检测系统主要由液压系统、驱动及夹紧系统、测控系统组成。系统能对压力、扭矩及转速进行自动检测,按要求输出测试结果,使用效果良好,为国内自主研发此类设备提供了参考。     

液压加载试验台设计

在主轴高速旋转的情况下,为了测量主轴负载条件下的回转精度及动刚度,利用液压缸推力大的原理,设计一种多自由度液压加载实验台。该试验台有多个自由度,能够实现在多个方向加载,利用液压泵和溢流阀方便调节力的大小。该实验台可广泛应用于车床等机床的性能检测。