涡轮增压器用电液比例阀电磁铁的研究

依据涡轮增压器用电液比例阀对比例电磁铁提出的参数指标,进行了主要包括衔铁直径、线圈导线直径、线圈匝数和线圈宽度的初步设计计算,通过电磁吸力以及线圈温升的复算验证了初步设计参数的合理性;接着对比例电磁铁的其他结构参数进行了设计,其中复位弹簧设计是个关键;最后从理论上对比例电磁铁的位移一力特性以及电流一力特性进行了分析;为后续的整个电液比例阀的研制解打下了基础.     

基于遗传算法的无线电能传输系统参数优化

无线供电系统的参数设计需要考虑谐振频率、补偿电容、线圈间互感及线圈匝数等,它是一个多变量参数的优化问题。目前,参数优化一般为单参数优化并且只优化到互感,而不涉及到具体的线圈匝数。因此,系统设计需要进行较大的修正。在得到系统传输功率及效率模型的基础上,利用自感互感与线圈匝数的关系,采用PS型拓扑为优化对象,给出了无线电能传输系统的非线性数学模型,并利用遗传算法进行优化,经试验验证,该方法在设计和理论分析上是正确的。     

用于胃肠道微型机器人的组合螺线管式无线能量发射系统研究

为保障胃肠道微型机器人在体内稳定、可靠工作,以扩大无线能量传输系统的工作范围、提高接收能量及其稳定性为目标,研究了新型组合螺线管式无线能量发射系统.通过有限元仿真分析,确定发射线圈的最佳结构及结构参数.基于最小传输能量要求及所提出的发射线圈性能评估指标,优化确定发射线圈的匝数.研制的发射线圈尺寸为50 cm×50 cm...     

影响高速开关阀响应特性的主要设计参数分析

为研究影响数字比例阀先导级高速开关阀响应特性的主要因素,以常闭高速开关阀为研究对象,阐述了该阀结构特征及工作原理,分析了数学机理,运用ANSYS电磁仿真软件建立高速开关阀轴对称二维瞬态电磁模型。通过对高速开关阀电磁特性分析及实验测试,验证了所建模型的正确性。基于该模型在不同线圈匝数、阀芯质量、线圈内阻、复位弹簧刚度、衔铁与挡铁吸合接触面积时,对高速开关阀阀芯运动各阶段进行动态模拟,分析了影响高速开关阀响应特性的主要设计参数。结果表明:线圈匝数对高速开关阀响应速度的影响最大,当线圈匝数增加67%时,高速开关阀开启时间延长27.8%,关闭时间延长11.6%,总响应时间延长21.6%;线圈内阻、阀芯质量与复位弹簧刚度3个因素对高速开关阀响应速度的影响次之,环形接触面积对高速开关阀总响应时间影响较小,磁轭壁厚对高速开关阀运动各阶段响应时间基本没有影响。     

脉宽调制先导级高速开关阀特性研究

在大型工程机械和农用车辆上,广泛采用电液比例阀作为工作装置控制元件。PWM先导级高速开关阀在100 Hz时良好的开关性能是决定电液比例阀性能的重要因素。该研究建立了高速开关阀的数学模型,并应用基于Simulation X系统的PWM高速开关先导阀的仿真模型,对高速开关阀阀芯位移响应特性进行研究,分析了弹簧刚度、工作气隙、衔铁质量、线圈电流等参数对阀芯位移响应的影响以及高速开关阀的流量特性,给出流量控制时PWM占空比的修正公式。     

基于NLPQL的球型单向阀性能优化研究

针对球型单向阀压力—流量特性优化问题,利用单向阀阀芯直径、阀座通径、弹簧预紧力和弹簧刚度进行了优化参数组合。构建了实际出口流量与目标出口流量误差平方积分的目标函数,提出了一种单向阀压力—流量特性优化方法;通过AMESim搭建了球型单向阀的优化模型,对球型单向阀压力—流量特性展开了优化研究;基于遗传算法和序列二次规划方法,对相同优化参数区间的优化结果进行了对比分析,进行了优化参数区间对遗传算法优化结果的影响分析。研究结果表明:通过缩小优化参数区间,基于遗传算法优化的单向阀压力—流量特性得到了提高;在同一优化参数区间下,相比遗传算法,序列二次规划方法优化结果更逼近目标值。     

直接驱动舵机用直线力电机的驱动力设计分析

文章阐述了直接驱动舵机用直线力电机的工作原理,指出其驱动力可按驱动方向划分类型;从满足阀芯液动力、碎片剪切力的驱动需求角度给出了直线力电机驱动力设计原则,重点分析了对驱动力设计影响较大的碎片剪切力与流体流量、阀口大小之间的关系;利用ANSOFT软件建立了直线力电机的驱动力仿真模型,得到了驱动力与线圈匝数、电流大小、对中弹簧系数等参数之间的关系。     

无线供电形状记忆合金驱动的尿道阀驱动特性研究

为了解决尿道括约肌损伤或神经功能障碍引起的重度尿失禁问题,设计了一种磁耦合谐振式无线供电形状记忆合金弹簧驱动的尿道阀。建立了尿道阀的驱动力模型和无线电能传输耦合模型,仿真分析了弹簧结构参数对驱动力的影响规律,通过实验研究了无线供电系统的控制参数和线圈结构参数对尿道阀驱动特性的影响规律以及尿道阀的启闭特性。研究结果表明,该尿道阀原理可行;增大弹簧线径,减小弹簧中径和匝数,增大信号源电压,增大线圈直径、线径和匝数以及合理设定信号源频率,均可提高驱动特性;尿道阀启闭特性良好。研究结果可为尿道阀结构设计提供依据,也可为人体其他括约肌自主控制的设计提供参考。     

基于ANSYS的电子提花机电磁阀性能研究

通过建立基于ANSYS电磁阀组件的电磁分析模型,得到其磁力线、磁通密度、电磁强度、电磁力,分析稳态状态下电磁力与电压的二次关系,并通过MATLAB建立F/U的拟合关系式,从而对驱动电压进行优化设计,并可对电磁阀组件的结构参数如电磁铁形状、线圈匝数、吸合面积、磁性材料、复位弹簧参数等进行优化设计。     

钢板弹簧三连杆模型的建立与参数辩识

应用SAE三连杆法在Recur Dyn系统中建立钢板弹簧动力学模型。在连杆旋转副中添加摩擦力学模型,模拟板簧片间摩擦力。采用DOE实验设计,分析影响三连杆模型动力学特性的主要参数,并作为设计变量。使用Workbench建立实际钢板弹簧模型,考虑U型螺栓装配预紧力及板簧片间摩擦力,求解其在正弦激励作用下位移载荷曲线,为钢板弹簧三连杆模型的参数辩识提供目标曲线。利用元模型优化算法,自定义约束条件与目标函数,实现钢板弹簧三连杆模型参数的有效辩识。研究表明,经参数辩识的钢板弹簧三连杆模型能准确反映其刚度特性和迟滞特性,适用于整车仿真。     

PQ控制变量泵比例换向阀参数对压力特性的影响仿真研究

针对电液比例压力流量控制轴向变量柱塞泵,利用AMESim软件建立其整体模型。对该变量泵压力特性进行了仿真研究,并重点考察了电液比例换向阀参数的变化对泵压力特性的影响。仿真结果表明,电液比例换向阀的弹簧刚度和弹簧预紧力的设定值越大,变量泵输出压力的稳态值也越大;在避免比例换向阀的阀芯质量过小基础上,尽量减小阀芯质量,并设定适当大小的阻尼孔孔径和阀芯直径,可减小输出压力的超调量,改善变量泵的工作品质。     

插装式2D电液比例流量阀的特性研究

电液控制元件的插装化是目前移动式液压控制系统的主流发展趋势。现有的2D比例阀面向传统工业液压领域,其受到液压桥路以及压扭联轴节结构限制,无法实现插装化。提出一种新型插装式2D电液比例流量阀的结构原理,在电-机械转换器与半桥式2D阀本体之间引入双向滚子联轴节,以此实现力传递、阀芯位置反馈和阀芯直线-旋转运动的转换功能。基于线性理论推导了阀的特性方程,并利用Nyquist判据判定了阀的工作稳定性;为实现优化设计,建立基于AMESim、ADAMS和Matlab/Simulink平台的联合仿真模型,研究诸关键结构参数对动态特性的影响。最后设计并制造了样机,搭建了滚子联轴节和插装式2D阀的试验台架,研究联轴节的静动态特性及阀样机的空载流量特性、负载流量特性、泄漏特性以及频响和阶跃特性等。试验结果表明样机具有良好的工作性能。当预载荷为40 N时,联轴节的最大输出扭矩为2.3 N·m,输出角位移为0.42°,滞环为5.25%,响应时间为32.5 ms;当供油压力为12 MPa时,阀样机的空载流量为61.5 L/min,滞环为6.32%,阶跃时间为68.5 ms,幅频频宽为19.7 Hz,相频频宽为22.1 Hz。研究表明,插装式2D阀具有较好的静动态特性,是移动式电液控制系统流量控制阀的一种较理想解决方案。     

基于LabVIEW的P-Q阀性能测试

P-Q阀是一种能对执行元件的运动速度及输出压力进行控制的新型双比例控制复合节能阀。P-Q阀组成元件数量少且整体结构尺寸小,从而简化了液压控制系统,所以在各行业中的应用越来越广泛。P-Q阀的性能直接影响到工作系统的可靠性,因此有必要对其性能参数进行测试。简略介绍了P-Q阀测试原理,然后分析了其测试方法,对阀的输入压力、输出压力、输出流量等相关参数进行测试,得出其相应的性能参数及性能曲线,来判断阀的性能是否达到相关标准的要求。     

车用音圈式比例减压阀试验研究

建立了音圈电机的数学模型，结合实验测试，对车用音圈式比例减压阀的阶跃响应和频率响应特性进行了研究。结果表明：音圈式比例减压阀阶跃响应速度明显快于传统比例减压阀，阶跃上升阶段时间缩短53.3%，下降阶段时间缩短85%；音圈式比例减压阀的频率特性也优于传统比例减压阀，其压力能够很好的跟随电流且在5 Hz以下的低频区相位滞后较不明显，而传统比例减压阀存在30°的滞后。音圈式比例减压阀可以提高车辆电液系统压力控制精度。     

插装式电磁溢流阀压力响应特性的影响因素研究

大学机械工程学院, 江苏镇江212013） 摘要：针对某公司生产的QC11Y30×15000型剪板机工作效率低、系统压力响应慢等问题,推导了插装式电磁溢流阀的数学模型,分析其相关参数对系统压力响应的影响。建立AMESim仿真模型,研究了剪板机工作过程中系统建压和泄压的动态过程。结果表明,主阀弹簧刚度和旁置式阻尼孔对系统建压时间影响程度较大,控制盖板阻尼孔对系统泄压时间影响程度较大,但系统工作压力和系统总流量对系统建压、泄压时间影响程度均极小。     

基于AMEsim和Simulink的油气悬架仿真与试验

针对越野车辆减振阻尼阀散热及控制响应滞后的问题,设计了利用外置电液比例溢流阀调节阻尼特性的新型油气悬架。基于AMEsim软件建立油气悬架仿真模型,并利用外特性试验验证AMEsim仿真模型的正确性,在此基础上分析相关参数对悬架刚度和阻尼特性的影响。将所建油气悬架模型应用于车辆振动的半主动模糊控制仿真研究中,随机路面激励下的仿真分析结果表明,车辆行驶平顺性各项指标得到提升,模糊控制效果明显,验证了通过调节溢流阀电流来提高油气悬架性能的可行性。     

液压平衡回路动态特性仿真分析及实验研究

以一种液压举升系统的平衡回路为研究对象,根据实际工况,对平衡液压缸负载、平衡阀弹簧刚度及预紧力、控制阻尼孔大小等主要结构进行参数计算。运用AMESim仿真软件建立液压平衡回路的仿真模型,设置相关仿真参数并进行动态特性分析。设计了试验回路,对仿真的平衡回路进行台架试验,验证仿真分析的正确性,得出适当调整弹簧刚度、阻尼孔等结构参数可提高液压平衡回路工作性能,为液压平衡回路的优化设计及参数匹配提供借鉴。     

静液驱动插装式安全阀压力特性分析及试验研究

以一种静液驱动插装式高压安全阀为研究对象，根据静液驱动系统及安全阀的工作原理，运用AMESim仿真软件建立静液驱动插装式高压安全阀仿真模型。通过对高压安全阀阻尼孔、弹簧预紧力、阀芯锥角结构进行参数设置并批量仿真，对比分析得到了不同结构参数对高压安全阀压力特性的影响。设计了试验回路，通过搭建压力性能试验平台，测量得到试验曲线，与仿真结果进行对比，验证了仿真结果的准确性。为插装式高压安全阀的结构优化和选型提供指导性建议。