串通液压支腿承受瞬间载荷时承载腔压力传递研究

为了保证布置在不同位置的液压支腿承受相同的载荷,采用液压管路将液压缸的承载腔串通起来,承载腔油液压力传递并趋于一致从而实现液压支腿承载一致。该文对串通液压支腿承受瞬间载荷过程进行理论分析,并搭建AMESim仿真模型进行研究,分析液压管路长度、通径以及油液温度对油液压力响应时间的影响,梳理出液压支腿承载腔压力响应的关键因素,为后续系统设计提供参考。     

交变载荷下液压缸非线性动态特性的数值分析方法

针对交变载荷作用下的液压缸动力学特性,进行了数值仿真分析研究。首先,阐述了液压弹簧刚度非线性变化引起的软硬弹簧现象,以及时变摩擦力随速度变化呈现出负阻尼特征的产生机理,指出二者耦合作用是造成液压缸出现非线性动态特性的根本原因;之后,采用数值方法离散时间域步长,基于Taylor展开法确定摩擦阻尼,通过迭代求解非线性微分方程,获得活塞的速度、位移等性能参数曲线;最后,通过具体算例,采用MATLAB软件对交变载荷作用下液压缸的动态特性进行数值仿真分析。仿真结果表明,所提方法与实测出现的时域波形复杂、尖峰繁多等现象相符,可以较好地模拟液压缸的非线性运动规律,能够对工程实际提供指导。     

路轨两用车起升液压缸稳定性分析

路轨两用车辆底盘的旋转装置是辅助车辆上下轨道的必要组成结构,而旋转装置中起升液压缸的稳定性是车辆安全上下轨道的前提与保障。为了研究起升液压缸的稳定性是否满足使用要求,该文首先基于ANSYS Workbench线性屈曲分析仿真方法对起升液压缸进行稳定性分析,求解其轴向临界屈曲载荷,查看屈曲状态,然后利用传统理论计算方法验证屈曲分析仿真方法的正确性,研究结果表明:轴向临界屈曲载荷大于实际工作载荷,起升液压缸满足使用要求,传统理论计算方法与仿真分析法相比相对比较保守,两者有12%的误差,仿真分析方法可行。研究验证了液压缸屈曲分析仿真方法的正确性,对有关液压缸的稳定性分析具有指导意义。     

基于AMESim的液压缸活塞位置超调量仿真分析

液压缸停止时的活塞位置超调量会影响其位置控制精度。为减小液压缸位置控制误差,对超调量进行理论分析,发现载荷质量、初速度、黏性阻力和摩擦阻力均会对超调量产生影响。利用AMESim建立基于推移液压缸实验平台的液压系统仿真模型,结果表明：系统各项参数主要是通过影响液压缸活塞运动过程中的速度、阻力和载荷惯性等来影响超调量,初速度越快,阻力越小,惯性越大,超调量也就越大。基于仿真结果,提出了一种提前关闭阀来修正活塞位置超调量的方法,将实验平台中液压缸的位置误差减小到原来的9.32%。研究从理论和仿真两方面阐明了液压系统中各变量对液压缸位移超调量的影响原理,为液压缸的精确位移控制提供了理论支撑。     

基于有限元分析的60MN挤压铸造机主液压缸设计

采用有限元结构分析及优化理论针对某型号挤压铸造机的主液压缸进行了设计分析,以达到优化结构、减小局部应力及减轻重量的目的。首先采用理论公式设计出符合要求的液压缸,并在有限元软件ANSYS中根据实际工作条件简化参数模型,设置载荷参数以进行静态有限元分析,得到了相应的应力分布云图。根据分析结果进行了结构优化设计,选取最优解,并对比优化前后的分析结果,以寻求液压缸的最佳设计。研究结果表明,该方法可以有效降低液压缸局部应力,并降低了制造成本。     

400 t金属打包机液压缸数值分析与优化设计

金属打包机液压缸在工作状态下往往会受到高压载荷作用,其应力集中区域主要分布在液压缸缸筒和方法兰的连接处。研究利用有限元数值模拟技术对400 t液压缸在工作状态下缸筒和方法兰连接处的受力情况进行了仿真模拟,具体分析了焊接加强筋、焊接加强筋半径、方法兰厚度以及焊缝宽度对液压缸强度的影响,最后通过理论分析和数据拟合得出较为合理的结构与尺寸。分析结果显示,液压缸与方法兰连接处添加焊接加强筋,焊接加强筋的半径为50mm为宜,方法兰厚度为170mm,焊缝的宽度为50 mm,这样得出的400 t液压缸整体结构更为稳定。     

一种锁紧液压缸的失效分析与结构优化

针对一种端部锁紧液压缸在反复锁紧、解锁过程中,锥套易疲劳断裂,导致液压缸无法锁紧的原因进行了分析,建立了数字化模型,提出了锥套新的过渡曲线和材料的改进方案,并对新的过渡曲线尺寸参数做出了分析。理论分析与仿真结果表明,采用新的锥套结构和新材料后,能有效降低零件的应力集中现象,提高零件的疲劳强度,延长液压缸使用寿命。     

近海废弃物收集系统压缩装置运动学与动力学分析

以近海废弃物收集系统压缩装置为研究对象,对其进行运动学分析,推导出推板和液压缸相关运动参数关系,并通过Matlab软件进行数值计算。数值计算结果表明:推板的运动参数随液压缸运动参数的变化而变化,基本保持线性相关。基于ADAMS软件对压缩装置做动力学仿真,得到仿真后的推板参数与液压缸参数随时间变化的曲线。仿真结果表明:装置在启停、保压启停阶段的稳定性较低,但总体对液压缸影响较小;推板在整个工作过程中沿横向做直线运动,在纵向波动较小,相对平稳,但在横向运动过程中会对压缩装置产生一定的冲击力。仿真分析结果与数值计算结果基本一致,推头移动速度的相对误差为5.9%。推头位移的相对误差为2.2%。     

基于AMESim电液力伺服系统动态仿真研究

基于AMESim建立了电液力伺服系统模型,对系统动态进行了仿真研究.调整PID参数使力伺服系统实现力的精确跟踪,分析了PID参数对系统性能的影响.分析并指出了影响力伺服系统输出力平稳性的主要因素,减小液压缸死区体积能够较好地保证输出力的平稳性.仿真分析了等梯度加载和静载荷加载中,液压缸两腔压力的变化.     

多轴随机振动下制动器防尘罩失效分析与优化

针对某型商用车制动器防尘罩提前失效的问题，采用基于实测载荷谱的数值仿真与试验验证相结合的方法，准确识别了失效原因，并提出寿命提升的优化改进方案。首先，分析防尘罩失效部位断口的微观形貌，确定失效机理；其次，结合防尘罩结构的模态分析与基于实测道路载荷谱的随机振动应力响应分析，识别结构失效原因；然后，考虑随机载荷多轴耦合特性，通过分析失效主导载荷，制定单轴高加速试验载荷谱，通过加速试验验证仿真分析结果的准确性；最后，通过形状优化给出防尘罩的寿命提升方案，并采用数值仿真进行了验证。结果表明：基于实测载荷谱的数值仿真与主导载荷下的高加速试验对防尘罩结构的失效分析吻合度良好，并与耐久试验结果一致，形状优化后的防尘罩寿命提升显著。该方法可为实际工况下多轴随机振动载荷作用的结构失效分析与优化提供参考依据。     

重载过盈锁紧液压缸锁紧刚度特性分析

重载过盈锁紧液压缸通过锁紧套与活塞杆之间过盈配合实现机械锁紧，具有锁紧刚度好、锁定精度高等显著优点。分析过盈锁紧液压缸工作原理及采用机械锁紧、液压锁紧时锁紧刚度的计算方法；建立过盈锁紧液压缸有限元模型，在活塞杆杆头轴向和径向施加不同载荷约束，仿真获得不同行程、不同载荷时过盈锁紧液压缸的应力应变特性，并与解析计算值进行对比分析。结果表明：重载过盈锁紧液压缸的机械锁紧刚度达4.7×10⁸ N/m,高出液压锁紧刚度一个数量级以上，40 t轴向载荷作用下轴向形变量不超过1 mm,径向载荷对过盈锁紧液压缸的形变量影响较大，有限元仿真结果与解析计算结果的最大误差在14%左右。为重载过盈锁紧液压缸的设计、研制和应用提供参考。     

履带式救援平台机动性能仿真分析

为了能够有效克服复杂非结构环境,尽快到达自然灾害救援现场开展救援,要求履带式救援平台具备良好的越野机动性和通行能力,因此,在装备设计阶段,必须要对履带式救援平台的机动性和通过性指标进行验证。文中采用理论计算和多体动力学仿真分析相结合的方法,开展了履带救援平台最高速度、最大爬坡度、越壕宽度、越障高度等机动性和通过性指标的校核和仿真验证,结果表明提出的指标均能得到满足。仿真计算过程还得到了车辆运动姿态和载荷的变化趋势,为进一步优化履带救援平台推进系统的方案设计提供了支撑。     

电液谐振疲劳试验新方法

研究2D高频转阀控制液压缸实现谐振疲劳试验新方法。提出2D高频转阀控制单出杆液压缸谐振疲劳试验方案,2D高频转阀阀芯可以双自由度运动,阀芯旋转运动可以控制系统激振频率,阀芯轴向滑动可以控制系统输出载荷力幅值,液压缸无杆腔初始容积变化可以控制系统谐振频率。建立2D高频转阀、单出杆液压缸和阀控缸系统的数学模型,建立阀控缸系统的Simulink非线性仿真模型,仿真研究液压缸无杆腔定初始容积时阻尼对系统输出载荷力幅频特性、相频特性和系统流量的影响,及谐振工况时载荷力波形失真度和载荷力幅值控制方法。试验结果验证了电液谐振疲劳试验新方法的可行性。该方案能有效提高电液疲劳试验的谐振频率,拓展电液高频疲劳试验机在工程领域的应用范围。     

基于雨流频次外推的ZLK50型装载机液压缸载荷谱编制

针对实际工况下ZLK50型装载机液压系统载荷谱编制方法的研究,构建了基于信号无线采集方式的液压缸多工况的测试方案,统计了转斗液压缸所受载荷的时间历程,根据"from-to"形式的雨流矩阵数据统计方法,提出了基于核函数估计的幅值雨流矩阵非参数频次外推方法,以此为据建立了转斗液压缸铲掘阶段八级程序载荷谱,并完成了ZLK50型装载机转斗液压缸全作业阶段的程序加载谱编制,为装载机液压缸疲劳寿命估计提供数据支撑。     

基于ADAMS的翻料装置机构优化

介绍了翻料装置的组成及其工作原理,建立了翻料装置虚拟样机,借助于专业动力学仿真软件ADAMS对翻料装置进行动态仿真分析,得到了液压缸载荷曲线,通过优化计算,使起重液压缸载荷明显降低,为翻料装置结构设计和改进提供一定的参考。     

桩架新型变幅机构的动力学分析

为研究桩架新型多组液压缸变幅机构的动力学特性,首先采用牛顿欧拉法建立含移动副的五杆机构的动力学模型,并使用MATLAB软件对数学模型进行仿真,然后分析两种不同变幅方式下斜撑液压缸、后液压缸、关键铰接点的载荷变化情况,最后搭建了新型变幅机构试验平台进行试验验证,对动力学仿真结果与试验结果进行对比分析。结果表明:该动力学模型能反映新型多组液压缸变幅机构的动力学特性,在变幅过程中,斜撑液压缸先收缩后液压缸再收缩的变幅方式比后液压缸先收缩斜撑液压缸再收缩的变幅方式有更好的力学性能,且关键铰接点载荷波动更小,更有利于提高整机的稳定性。     

液压缸稳定性的有限元分析

为了验证活塞式液压缸的稳定性公式,通过采用大型通用有限元软件ANSYS,用参数化命令流方式编程,以布尔形式建立塑造实体模型,运用计算机辅助工程技术对活塞式液压缸的稳定性进行有限元分析.计算机数值模拟分析结果和理论推导的公式基本吻合.     

液压机液压缸改造研究

针对开滦某公司液压机使用过程中液压缸出现故障的情况,借助有限元软件,进行静力学分析,探寻液压缸出现故障的原因。依据液压机设计理论,确定液压缸结构优化设计变量数目,建立液压缸缸体的参数化分析模型,分析各设计变量对液压缸缸体优化结果的影响规律,明确缸体的最优设计参数。考虑生产的实际需要,在综合分析比较的基础上,提出优化设计和优化改进两套缸体改造方案。研究结果为该公司液压机改造方案的具体实施奠定理论基础。     

基于液压驱动的足式机器人液压缸设计方法研究

足式机器人以其良好的地面适应能力吸引了众多学者研究。然而足式机器人的驱动方式不尽相同,液压驱动因其输出力大响应速度快逐渐成为足式机器人主要采用的驱动方式,因此液压系统驱动器的设计就显得十分关键。介绍了足式机器人液压缸驱动器设计方法。首先通过Adams建立机器人虚拟样机平台,并通过MATLAB搭建机器人控制系统,然后进行联合仿真实验,通过仿真实验得到液压缸设计参数。根据所得到的液压缸设计参数,经过公式计算得到液压缸结构设计参数,进而进行液压缸结构设计和伺服阀选型。最后对所设计的液压缸进行有限元分析,使其满足机器人工作要求。     

剪叉式升降平台机液系统AMESim计算机仿真

针对液压控制的剪叉式升降平台设计分析所存在的问题,推导了升降平台液压缸输出力公式,给出了液压缸输出力和剪式升降平台起升角度之间的表达式,在所提出的理论公式的基础上,设计了剪叉式升降平台的机液系统仿真方案,采用AMESim软件的的平面机构库和液压库,建立了剪叉式升降平台机液系统仿真模型,对整个平台的起升过程进行了仿真,并与AMESim的仿真结果进行了对比,两者完全一致,证明仿真和理论分析的正确性。