电液比例溢流阀特性测试实验台的设计与研究

以经济实用为出发点,设计开发了比例溢流阀特性测试液压实验台和以LabVIEW为软件开发平台的计算机辅助测试系统.对现行比例溢流阀特性测试方案进行改进创新设计;数据采集系统实现了对两路压力信号的实时采集,并对采集的数据进行时域和频域分析.实验表明,该实验台可以完成比例溢流阀各项特性的测试实验;其设计合理,性能稳定,经济小巧,具有较好的性价比和实用性.     

比例溢流阀性能测试系统的研究与开发

设计了能够对比例溢流阀进行性能测试的测试系统,包括液压回路的设计及元件的选型计算,设计并开发了能够控制比例溢流阀的电气控制及PLC程序。对系统进行了安装、调试及实验。实验结果表明,自主开发的比例溢流阀测试系统操作简便,工作可靠,能够达到良好的测试效果,对比例溢流阀的性能测试具有重要的工程实用价值。     

螺旋传动性能测试实验台的设计

以滑动螺旋传动为研究对象,自主设计了螺旋传动性能实验台的机械结构,并利用虚拟仪器LabVIEW软件作为开发平台,设计了该实验台的测试系统。实践结果表明,该实验台可对多种螺旋副在不同工况下进行实验,系统软件能够准确实现实验数据的采集、显示和存储,完成螺旋传动的性能测试。     

基于模糊PID控制策略的液压缸试验台设计

为了满足液压缸尺寸范围大的测试要求,设计了综合性能测试实验台。油源系统采用双泵容积调节供油回路,加载系统采用比例溢流阀加载,搭建了基于上下位机的测控系统及基于LabVIEW的数据采集系统。为满足换向压力稳定性要求,设计了模糊PID的压力控制器,为满足速度需求,速度控制器采用给定速度积分生成期望位移,基于速度前馈的模糊PID位移控制策略来保证运行速度。结果验证了模糊PID控制在耐久性试验中的有效性,同时满足试验台对压力、速度跟踪性能要求。     

一种新型机构综合实验台的设计开发

空间机构运动参数测试实验台是高校开展机械设计、机械原理等机械类基础课程实验教学不可或缺的实验设备。虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种参数测试、测量和自动化的应用。本文是在现有平面机构运动实验台的基础上基于虚拟仪器技术对现有机构运动实验台进行了改造,制成的新式综合实验系统。该实验系统以miniSTM32单片机作为测控中枢进行数据处理,通过多传感器采集数据并配以触控显示屏、变频驱动器和虚拟仪器软件,构成了空间机构运动参数测试分析实验台的测控系统。     

液压系统压力闭环调速及开环加载实验

液压实验台通常是用电比例溢流阀背压模拟负载以实现对系统压力控制,通过改变电机转速或改变变量泵的排量来实现对系统流量控制。为了拓展实验台的控制方式,提出了动力源压力闭环调速、开环加载的实验控制方案。本方案通过调整永磁伺服电机转速,以闭环方式控制液压系统压力;调整比例溢流阀开口面积大小,以开环方式控制液压系统流量。实验结果表明,压力响应较快,抗扰动能力强,流量调整范围大,调整到稳定所需要的时间较长,实验方案可行。     

电液比例溢流阀静态性能的计算机辅助测试

介绍了自主研发的电液比例溢流阀性能测试系统,该测试系统自动化程度高,提高了测试精度、效率和可靠性,能完成出厂检验的各项指标,为进一步提高比例溢流阀的性能提供了很好的帮助。实际测试结果验证了该测试系统的合理性和可靠性。     

基于多相流的综合磨损实验台数据采集技术研究与实现

针对开展海洋装备腐蚀等多种磨损综合效应研究的需要,设计一种基于多相流的综合磨损实验台,并研究该实验台的数据采集系统,系统由上位计算机系统、单片机测控系统、电化学腐蚀测试系统、RS232总线和传感器系统组成,实现了实验数据自动采集及处理、参数的特性曲线绘制等功能。通过对Q235、45#钢、304不锈钢等试件开展综合磨损实验,对设备的6种主要状态参数进行实时测量。结果表明:所研究的数据采集系统能方便地调节实验参数并能实时采集保存数据,直观显示并监测实验状态,发生故障及时报警,有效地提高了综合磨损实验台数据采集的实时性、准确性和可靠性,为类似实验系统的状态参数监测提供了一种新的手段。     

过热蒸汽超压泄放远程测试装置的测试实验

为模拟和测试沸腾液体膨胀蒸汽爆炸(BLEVE)这一过程,设计了一套以过热水为介质,具有远程监控功能的测试装置。该装置包括:压力容器系统、安全泄放系统、实验台系统三个部分。用容器顶部电磁阀的开度来模拟容器泄漏面积,用远程监控系统设定和采集蒸汽爆炸瞬间容器内的温度、压力及液位等参数。整套装置可在保证人身安全的前提下完成沸腾液体膨胀蒸汽爆炸过程。通过对测试实验及数据的分析,该套装置达到了设计要求。     

链传动运动特性实验台研制及实验研究

阐述了链传动实验台的总体方案设计以及测控系统设计,研制了链传动实验台。并在此实验台上做了大量实验测试,采集了速度波动曲线且加以深入研究分析。结果表明采集的链传动速度波动曲线以及不均匀性系数曲线符合理论计算的变化规律,验证了该实验台具有高精度及高可靠性。而且链传动运动特性的实验分析结果对工程实际应用有一定的指导意义。     

变转速变排量复合调速液压系统监控平台设计

以泵控马达变转速变排量复合容积调速液压系统为研究对象,完成了其监控平台的设计。在介绍系统工作原理及监控平台设计思路的基础上,结合LabVIEW技术,完成了监控平台软件开发。运行结果表明：该平台对模拟量数据及串口数据进行统一采集、保存及处理,并通过变转速、变排量方式实现泵控马达液压系统的无级调速,以及通过调节比例溢流阀实现电液负载模拟加载。监控平台人机界面友好,运行可靠,具有良好的开放性和可扩展性,能更好地满足液压系统动态参数监测和自动控制的需要。     

π桥电液比例溢流阀负载特性

设计一种以G型π桥液阻网络为先导控制回路的新型电液比例溢流阀,分析该阀的工作原理,确定该阀的结构及设计参数。建立由π桥电液比例溢流阀液阻的流量压力方程和阀芯力平衡方程构成的稳态特性方程组,通过对稳态特性方程组的线性化处理,得到表述π桥电液比例溢流阀稳态流量压力特性的解析表达式,并由此推导出该阀在理论上实现调压偏差为零的参数表达式,为该阀的参数设计提供正确的计算方法。用数值计算方法计算液阻参数不同时的π桥电液比例溢流阀负载特性。研制π桥电液比例溢流阀样机,完成该样机在不同液阻参数条件下的稳态特性试验。试验与理论研究结果表明,π桥电液比例溢流阀具有比传统电液比例溢流阀更好的负载 特性。     

泵控马达电液比例加载系统的研究

针对泵控马达系统,提出两种加载方法,即电液比例溢流阀加载与电液比例节流阀加载。针对电液比例溢流阀加载系统,运用建模的方法,分别对电液比例溢流阀、DS1二次元件等子系统进行建模。在此基础上,得出了电液比例溢流阀加载系统整体数学模型。通过仿真分析,验证了加载系统的良好的动态性能。     

基于压力流量复合控制的水下非开挖钻进电液驱动系统研究

水下攻千斤作业是沉船打捞的关键环节。设计一种基于非开挖钻进的水下攻千斤电液驱动系统，对钻进过程的钻进及旋转负载进行研究，分析钻头承受的切削阻力、海底泥压力、冷却液作用力以及钻杆受到的摩擦阻力的影响，并基于压力流量复合控制提出了水下非开挖钻进电液驱动系统，采用比例溢流阀控制液压马达两腔压力，采用比例换向阀控制进入液压马达的流量。采用AMESim软件对水下非开挖钻进电液驱动系统进行仿真分析，结果表明，其基本能够实现在不同海底地质条件下恒压连续钻进，保证沉船打捞水下攻千斤作业的顺利进行。     

电液比例溢流阀在液压加载系统中的应用

液压加载系统是通过动态调节电液比例溢流阀溢流压力,以控制液压缸油液压力,实现对液压系统负载的模拟加载。对电液比例溢流阀在液压加载系统中的应用加以阐述,以及在安装调试过程中电液比例溢流阀出现的问题进行分析、说明,为液压加载系统正确调试和使用提供参考。     

三自由度平台控制特性研究

介绍一种由大搭接量电液比例方向阀闭环控制的三自由度模拟舰船平台。对该平台的结构、电气控制及控制软件作了详细介绍。研究结果表明，充分利用计算机控制的特性及软件资源，由大搭接量电液比例方向阀构成的闭环控制系统，也可以获得良好的控制性能。     

基于AMEsim/Simulink的电液伺服比例控制的同步回路建模与仿真研究

以电液伺服比例阀控非对称液压缸同步系统为研究对象,通过详细分析,建立了同步系统的数学模型,采用Matlab的Simulink模块对系统的动态特性进行仿真分析,并利用AMESim和Simulink软件对双缸同步液压系统进行了基于PID控制的联合仿真,仿真结果表明,将电液伺服比例阀应用于同步控制,系统响应快,控制精度高,经济性好,可应用于工程实际。     

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。     

新型矿用比例方向阀动态特性及控制方法分析

适用于液压支架的比例方向阀代替现有的开关型方向阀,是液压支架智能化的重要组成部分。提出了一款适用于液压支架系统的比例方向阀方案,其兼有手动开关控制模式和电液比例控制模式,建立了其数学模型和仿真模型,分析了其动静态特性。研究表明:主阀进液阀芯位移与输入信号占空比呈线性反比例关系;合理设计反馈槽宽度和进液阀芯面积比可以提高阀芯的响应速度;当仅有液压反馈时,进液阀芯位移仍受控于输入信号,避免了因传感器失效对控制系统造成的灾难性事故的发生;通过增加电反馈与原有液压反馈构成双反馈控制的方式,大幅提高了阀的响应速度、线性度、滞环等特性。     

Water-Assisted Injection Molding System Based on Water Hydraulic Proportional Control Technique

Water-assisted injection molding(WAIM), an innovative process to mold plastic parts with hollow sections, is characterized with intermittent, periodic process and large pressure and flow rate variation. Energy savings and injection pressure control can not be attained based on conventional valve control system. Moreover, the injection water can not be supplied directly by water hydraulic proportional control system. Poor efficiency and control performance are presented by current trial systems, which pressurize injection water by compressed air. In this paper, a novel water hydraulic system is developed applying an accumulator for energy saving. And a new differential pressure control method is proposed by using pressure cylinder and water hydraulic proportional pressure relief valve for back pressure control. Aiming at design of linear controller for injection water pressure regulation, a linear load model is approximately built through computational fluid dynamics(CFD) simulation on two-phase flow cavity filling process with variable temperature and viscosity, and a linear model of pressure control system is built with the load model and linearization of water hydraulic components. According to the simulation, model based feedback is brought forward to compensate the pressure decrease during accumulator discharge and eliminate the derivative element of the system. Meanwhile, the steady-state error can be reduced and the capacity of resisting disturbance can be enhanced, by closed-loop control of load pressure with integral compensation. Through the developed experimental system in the State Key Lab of Fluid Power Transmission and Control, Zhejiang University, China, the static characteristic of the water hydraulic proportional relief valve was tested and output pressure control of the system in Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS) parts molding experiments was also studied. The experiment results show that the dead band and hysteresis of the water hydraulic proportional pressure relief valve are large, but the control precision and linearity can be improved with feed-forward compensation. With the experimental results of injection water pressure control, the applicability of this WAIM system and the effect of its linear controller are verified. The novel proposed process of WAIM pressure control and study on characteristics of control system contribute to the application of water hydraulic proportional control and WAIM technology.