可控装载机构动力学分析与优化设计

以新型可控机构式装载机为研究对象,以动臂升降支链关键参数作为设计变量,以第一主动杆在动臂举升过程中最大力矩最小为优化目标,以整体布局、传动角以及奇异性等作为约束条件,建立了动臂升降支链的尺度优化模型;利用复合形法对优化模型进行了数值求解,得到了动臂升降支链各构件最佳尺度参数;并使第一主动杆最大驱动力矩降低了11%。通过基于ADAMS的虚拟样机仿真,仿真结果表明,优化后可控装载机构动态性能得到了明显改善,当动臂位于上极限位置时第一主动杆接近逆运动学奇异位置,功率减小了80%。该研究将为可控机构式装载机性能提升提供依据。     

自卸汽车平顺性仿真分析研究

主要对自卸汽车悬架系统平顺性进行仿真分析研究。采用理论与试验相结合的方法,进行自卸汽车平顺性研究。在分析中首先要准确地建立能反映物理样机的动力学虚拟仿真模型,用理论分析计算所测量部位的振动数据,从而得出不同载荷下的悬架系统特性参数,所得到的参数为悬架系统的优化打下基础。     

复杂平面连杆机构集成优化动平衡研究

将集成优化方法和虚拟样机技术应用于框架传动机构的动平衡研究.以机构摆动力和摆动力矩的多体动力学计算结果为评价指标,直接对机构虚拟样机模型中影响机构动平衡效果的关键参数进行了优化.优化结果表明,机构摆动力的峰谷差降低了97.37%,均方根值降低了28.01%;摆动力矩的峰谷差降低了95.14%.均方根值降低了49.63%.为复杂平面连杆机构的优化动平衡提供了新的方法.     

自卸汽车拉臂系统的仿真与优化分析

通过运用虚拟样机技术,利用ADAMS软件建立了自卸汽车拉臂系统的虚拟样机模型,对其进行动力学仿真,对拉臂系统进行优化设计,实现了对拉臂系统关键位置设计参数的合理优化.     

一种多级缸综合实验台的研究与应用

作为前置式自卸汽车液压系统的核心部件,多级缸品质优劣直接关乎自卸汽车产品的可靠性。该研究针对多级缸可靠性试验,研发了用于模拟多级缸不同工况下的综合试验台,台架实验能充分验证多级缸的密封性能、疲劳寿命、抗侧偏能力等关键技术指标。通过某款典型多级缸的台架试验及数据分析,为后续产品结构优化提供有力的技术支持。综合试验台的研究与应用,为国内多级缸出厂前模拟真实工况可靠性试验及自卸汽车上装关键部件的结构优化提供了保证。     

基于虚拟样机的仿生推进装置运动学仿真

用Pro/E软件建立了仿生推进装置的机构模型,利用虚拟样机软件ADAMS对机构进行仿真,得到了翼盘的位移、速度曲线及连杆的驱动力矩曲线,证实机构运动符合预设的要求.为进一步的研究和优化仿生推进装置提供了依据.     

自卸汽车侧翻预警装置设计

为了解决自卸汽车侧翻问题,根据自卸汽车的结构及其作业特点,分析自卸汽车的侧翻机理。根据自卸汽车的侧翻机理,以侧倾角作为自卸汽车侧翻预警系统的侧翻预警指标,建立自卸汽车的侧翻预警模型。通过自卸汽车的侧翻预警模型研究了自卸汽车侧翻预警方法,并进行自卸汽车侧翻预警装置的设计。设计的自卸汽车侧翻预警方法和预警装置适合自卸汽车的工作特点,方法简单,有一定的汽车侧翻预警精度。     

电动机减振器参数对弹性架悬机车动力学的影响

目前国内外高速机车驱动装置弹性架悬可分为摆杆位于非电动机侧和电动机侧两种结构,针对某2B0轴式高速电力机车,通过数值仿真分析电动机减振器参数对上述两种悬挂结构动力学性能的影响,并比较了两种驱动装置对应机车的动力学性能。结果表明:改变电动机减振器阻尼和电动机减振器距吊耳相对位置,机车非线性临界速度和轮轴横向力有大幅度变化,且存在合适的电动机减振器阻尼和相对位置,使机车兼顾较高的非线性临界速度和较低的轮轴横向力;综合两种驱动装置悬挂结构机车动力学性能结果,除非线性稳定性外,两车的直线运行性能和曲线通过性能差异均较小。故驱动装置摆杆位置的选择主要从结构空间尺寸的角度,同时要关注电动机减振器的参数优化。     

四轮独驱电动车主动转向与横摆力矩集成控制

针对四轮独立驱动电动车主动转向与横摆力矩集成控制问题,基于最优控制理论进行了研究。确定了整车集成控制结构,应用最优控制理论设计了集成控制器,利用四轮独立驱动电动车四轮驱动力矩独立可控的优势,采用规则分配方法设计了驱动力分配器。集成控制器根据实际横摆角速度和期望横摆角速度之差、实际质心侧偏角和期望质心侧偏角之差输出保证汽车稳定行驶所需的附加方向盘转角和附加横摆力矩值,附加方向盘转角直接作用到方向盘上,附加横摆力矩通过驱动力分配器分配实现。选择典型工况,采用驾驶模拟器硬件在环试验台对所研究的控制方法进行实验验证。验证结果表明,主动转向与横摆力矩集成控制提高了汽车行驶稳定性。     

强制密封球阀阀杆导向结构的优化设计

介绍了强制密封球阀的性能和使用工况,分析了2种强制密封球阀阀杆导向结构存在的缺陷,提出了阀杆导向结构优化设计及采用黄铜套减磨降低开关力矩的方法,解决了阀杆易产生应力集中、易磨损、易断裂和难加工等问题。     

气缸驱动摆臂式高承载抬起机构

滚道输送线是工业生产中广泛应用的一种装配输送设备,抬起机构是滚道输送线上抬起装配托盘并使之与滚道分离的主要装置。本文提出了一种气缸驱动摆臂摆动实现装配托盘升降的高承载抬起机构,通过对该抬起机构的机械结构和工作原理进行介绍,阐述了该机构的高承载性能和侧置驱动优化空间布局的结构特点;同时,对该抬起机构的承载载荷、运行速度和抬起行程进行了理论分析,给出了一套设计参数。该抬起机构解决了滚道输送线不适应高承载的难题。     

激光核聚变中冲击波观测镜密封结构改进设计

介绍了一种激光核聚变中冲击波观测镜真空密封结构的改进设计,并论述了O形圈的选取以及密封槽的设计方法。在改进设计中采用具有良好压缩和摆动性能的焊接波纹管取代金属波纹管,将原来的动密封改为法兰端面静密封,克服了动密封结构中O形圈与轴之间的摩擦力,提高了真空密封性能,方便了系统装配。改进设计中滑动、转动部件位于真空环境之外,故在部件中使用润滑油不会污染真空环境,使系统调节更加省力。     

混凝土泵摆动液压系统性能分析及优化

摆动系统是混凝土泵送机械的核心单元之一，用于驱动分配阀的快速摆动。针对目前混凝土泵摆动慢、动作不到位、摆动冲击大等问题，通过运用理论和仿真分析，对摆动液压系统进行优化，有效降低压力损失，提高摆动驱动力，实现快速摆动；同时，针对快速摆动过程中的系统冲击问题，对摆动缓冲结构进行了分析和优化。结果表明，摆动系统压损降低28.5%,摆动速度提升20.8%,摆动冲击降低17.5%,各项性能相比原系统显著提升。     

600MW机组湿法脱硫进口侧进式搅拌器机械密封的改进

分析某电厂600 MW机组湿法烟气脱硫系统进口侧进式搅拌器机械密封存在的泄漏问题,对该机械密封进行改进。改进后的机械密封采用静止型弹簧、多弹簧、内藏式设计以及单端面、平衡型、零部件模块式设计。动环和静环分别采用无压烧结碳化硅和无压微孔加碳碳化硅,利用静环蓄能孔隙的润滑油润滑密封端面,确保了机械密封端面的有效润滑,延长了机械密封的使用寿命。该新型密封装置已成功应用于600 MW机组湿法脱硫进口侧进式搅拌器。     

摆杆约束往复活塞式无油润滑空气压缩机的研究

提出一种新型往复活塞式无油润滑空气压缩机,在传统曲柄连杆机构的基础上增设一个摆杆机构,以此约束连杆和活塞以近乎直线往复的方式进行工作,从而缓解活塞及密封环对气缸的侧压力与敲击强度。与传统机型相比较,新型压缩机摩擦功减小了7.4%,噪声下降约1dB(A),密封环寿命提高约10%,高度降低24%。建立了新型压缩机的数学模型,对其摆杆约束机构的特性进行了分析。研究表明:增设摆杆可以大幅度地减小活塞及密封环相对于气缸的摆动幅度,有利于降低它们对气缸的侧压力和敲击强度;另外,曲柄的运转方向对摆杆机构的运动学特性和动力学特性影响较为明显,将机构的急回行程与压缩机的进气行程呼应设置有利于改善摆杆的受力状况。     

高温介质机械密封性能测试系统研制

针对石油化工等行业对高温介质机械密封产品的质量评价要求,研制高温介质机械密封性能测试装置及系统.该装置主轴采用悬臂设计,密封腔独立支撑,结构简单,便于安装密封;系统内高温介质采用强制循环,最高运行温度为400℃,并进行精确控制使温度趋于稳定.通过理论计算分析和运行试验可知,装置及系统设计安全可靠,运行稳定,完全能满足机...     

HA301氧化反应器搅拌机用机械密封结构改进

对扬子石化原年产45万吨PTA装置氧化反应器用搅拌机机封运行失效情况进行分析,发现原设备机封结构在设计和选材上的不合理之处,修改了机封、传动卡箍和水冷夹套的结构和材料。经改进后的机封投用后使用周期显著延长。     

非接触机械密封的非线性动特性系数及瞬态振动响应分析

建立了考虑倾斜情况的弹性补偿单元支撑的非接触机械密封瞬态振动响应分析模型,该模型包括了瞬态Reynolds方程、运动方程以及二阶非线性动特性系数求解方程等。采用Euler法求解获得了非接触机械密封在轴向振动位移和静环倾角随时间变化时的瞬态振动响应特性。计算得到瞬态油膜力作用下的密封轴向力和倾覆力矩相关的14个动特性系数。结果表明：密封间隙内流体阻尼对密封副和摆动的影响是线性的;密封副瞬态振动影响油膜厚度分布,从而引起油膜压力分布发生变化,结果导致密封环发生摆动;密封副摆动同样也会引起密封轴向振动。     

轮式装载机工作装置虚拟仿真研究

利用CATIA 3D建模软件,建立DL503型装载机工作装置三维模型,通过转化文件格式导入ADAMS环境中,进行工作装置连杆系统的仿真研究。确定模型关键点为参数化设计变量,以铲斗平移性为目标函数,同时建立边界约束函数和性能约束函数。进行模型的优化分析,求解出工作装置连杆机构最优设计方案,得到铲斗平动性的优化曲线,大大降低铲斗摆动角度,改善铲斗平移性指标。     

高压乙烯输送泵机械密封改进设计

采用串联密封对高压乙烯输送泵的密封系统进行改进设计,并提出可靠的冲洗系统。采用有限元方法计算分析了改进后密封系统的性能,验证了改进方案的正确性。实际应用表明,采用串联密封解决了高压乙烯输送泵密封系统在高饱和蒸汽压,且具有高危险性轻烃介质下的长周期安全运转问题。