新型多位气缸的动态特性及数字仿真

在分析新型多位气缸运动过程的基础上，应用热力学和空气动力学的基本理论，对新型多位气缸的每一个行程都建立了动态特性数学模型，采用四阶龙格一库塔法对各腔压力变化、活塞位移和运动速度进行了数字仿真。这对了解该新型多位气缸的性能和实际应用提供了重要依据。     

冲击气缸的数学建模与动态仿真

以冲击气缸为研究对象,运用变质量气体热力学理论建立了该气缸工作过程的数学模型;在该模型基础上,利用四阶定步长龙格-库塔算法求解方程,得到了冲击气缸内冲击活塞速度、位移以及各腔室压力随时间的变化曲线,并对曲线的变化趋势进行了理论分析.通过仿真计算还可以得出冲击气缸的运动特性,以选取最佳行程获得最大冲击功.     

基于AMESim的气动阀控缸系统特性的研究

针对具有较强非线性的气动阀控缸系统,应用AMESim线性化分析工具,分析了对称和非对称、弹簧和不带弹簧等各种阀控缸系统的动态特性,同时分析了气缸死区体积、气源压力、气缸直径、活塞行程、负载质量、气缸泄漏量等参数对系统特性的影响。研究结果为系统元件的选型和控制策略的制定提供了参考。     

气动位置伺服系统的高精度控制研究

提出采用电-气压力比例阀构成气动位置伺服系统,运用全局线性化的观点线性化描述系统动态特性的数学方程,补偿了气缸活塞行程变化对系统控制性能的不良影响,并采用离散线性二次最优控制原理设计了系统的控制补偿器,实现了气动位置伺服系统的高精度控制。     

全程悬浮气动平衡器密封及摩擦特性研究

对于气动设备而言,密封性能好坏直接影响其工作性能,密封圈与气缸之间摩擦特性影响活塞往复运动的平稳性,在ANSYS有限元分析软件中建立O形密封圈与气缸接触的二维轴对称有限元分析模型,分别对O形密封圈静密封和动密封性能进行研究,得出预压缩率、工作介质压力、摩擦因数对密封性能的影响规律。搭建摩擦力特性测试实验平台,分别对最大静摩擦力、空载时动摩擦力、加载时动摩擦力的特性进行了实验测试,得出工作介质压力和运动速度对摩擦特性的影响规律。     

基于三维动网格技术的气缸动态响应特性研究

为了研究气缸动态响应的影响因素,对气缸进行了合理简化,利用Gambit软件对计算域进行网格划分,再根据Fluent软件提供的计算方法和湍流模型,对活塞的动态响应进行数值模拟。结合UDF(用户自定义函数)和动网格技术,通过边界的变化和局部网格的重新划分,较好地解决了由于活塞运动所导致的计算域及其参数实时变化问题。探讨启动腔容积、启动压力入口直径、喷口直径、蓄能腔容积等参数对气缸动态响应特性的影响,为座椅坐垫倾角调节装置结构参数的优化提供参考。     

基于动网格和UDF技术的气缸动态特性研究

基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格及UDF(用户自定义函数)技术,对活塞运动过程进行动态数值模拟.通过动网格的生成与消亡,较好地解决因活塞运动所导致计算区域瞬时变化问题.得到气缸在不同蓄能腔体积、量孔直径及活塞作用面积下,活塞所受轴向力、位移变化等特性的可视化仿真结果,获得气缸内部流场分布.分析蓄能腔体积、量孔直径及活塞作用面积对气缸动特性的影响.结果表明:活塞作用面积对活塞动特性影响最大,其次是蓄能腔体积,而量孔直径大小的影响最小,为气缸优化设计提供理论依据.     

基于疲劳试验的气缸气缓冲性能研究

气缓冲性能的优劣对气缸的工作状态及使用寿命有着重要意义。而任一工作条件的改变都可能破坏已调节好的气缓冲,影响疲劳试验的顺利进行。因此,掌握各试验因素与缓冲性能之间的关系是十分必要的。考虑到疲劳试验的特殊性,在不破坏气缸结构的前提下设计试验,分别将负载质量、缓冲针阀开度、速度调节阀开度作为单因素变量,测试不同工况下的负载位移曲线,并通过分析位移和速度曲线,获得活塞在缓冲行程终点的反弹量和残余动能,分别用于表征活塞的反弹、撞击情况,阐明各因素对气缓冲效果的影响。     

气动比例位置系统的神经网络控制

采用加入辨识的神经网络PID控制方法对气动比例位置系统进行了实验研究, 研究表明采用该控制方法可以实现气缸活塞全行程任意位置上的精确定位。系统辨识的加入可以在线获得系统动态特性, 辨识输出可以预测系统输出, 从而使控制参数的修正更准确, 能够进一步提高控制精度, 在以抛物线作为理想缓冲曲线, 利用所编制的控制软件控制该系统时, 定位精度可达±0 15mm, 完全能够满足工业机械手的定位要求, 具有较高的工程应用价值。     

液压驱动往复泵压力特性的理论与实验研究

液压驱动往复泵活塞运动特性决定泵的压力特性不同于传统的机动往复泵.详细分析和研究了研制的双缸双作用液压驱动往复泵吸入和排出总管内以及吸入和排出过程中缸内的压力特性,推导出具体的计算公式,并开展系统的实验研究.实验测得的压力变化曲线较好地反映出泵的压力特性,实验结果与理论分析一致.实验结果表明:液压驱动往复泵吸入和排出总管内的压力变化平稳、波动小;在液缸排液开始和结束瞬间,受活塞加速和减速的影响,极易产生压力脉冲和水击现象;活塞换向控制的精度对泵的压力特性有很大影响,设计合理的行程换向控制装置,使活塞具有适当的加速和减速过程,是液压驱动往复泵设计的关键技术之一.