油泵柱塞组件旋压收口仿真研究

为了研究油泵柱塞组件旋压收口工艺,基于油泵柱塞组件实际的旋压收口工艺条件,通过ABAQUS有限元仿真软件建立了油泵柱塞组件旋压收口的有限元模型,并通过该模型实现了油泵柱塞组件旋压成形过程的仿真。然后,通过对比仿真与试验所得轴向力试验验证了油泵柱塞组件旋压收口模型的合理性,经分析得仿真结果与试验结果较为吻合,两者之间误差不超过15%,获得了一种研究油泵柱塞组件旋压收口工艺的有效方法。最后,根据油泵柱塞组件旋压仿真结果分析了旋轮进给量及滑靴转速对柱塞组件旋压收口工艺中的旋压力以及拉脱力的影响。     

滑靴裙部外偏角对其收口特性影响规律研究北大核心

斜盘式轴向柱塞泵工作过程中,滑靴与柱塞球头配合副需转动灵活、无紧涩、无阻滞且具备一定的拉脱力和转动摆角,其滑靴收口工艺是关键。利用DEFORM建立滑靴压合模具仿真模型,分析滑靴裙部在压合过程中的变形及应力特性曲线,揭示不同滑靴裙部外偏角对其收口特性的影响规律。结果表明:滑靴裙部外偏角对压合工艺影响较大,以F3V112DT型号泵为例,滑靴裙部外偏角越大,球头包覆材料越多,所能承受的拉脱力越大;滑靴裙部外偏角越大,柱塞径向间隙越大;当外偏角为13.5°~16.0°时,柱塞滑靴副运动特性较好。研究结果为柱塞泵滑靴压合工艺的智能数字化设计提供参考。     

基于损伤等效的压裂泵柱塞疲劳载荷谱研究

在页岩气作业中,压裂泵柱塞受到周期性载荷的作业易出现疲劳破坏,而压裂泵柱塞产品开发初期没有疲劳计算所需的实测疲劳载荷谱。针对此问题,根据6000型机械压裂泵的百万冲次试验测试柱塞组件的应变载荷谱,采用一定方法对柱塞的疲劳载荷谱进行等效编谱,评估柱塞疲劳寿命并对柱塞的结构进行优化设计,最后锁定柱塞设计数据。通过分析证明了通过测试与仿真相结合可评估柱塞疲劳耐久性,提升产品质量。为了减少重型件产品设计的验证时间,基于采集的柱塞载荷谱以一定方法获得柱塞疲劳载荷谱。基于等效损伤原理,采用block cycle方法进行柱塞台架试验载荷谱的提取,为后续搭建柱塞台架试验台提供设计依据。     

基于AMESim的工程机械用斜盘式轴向柱塞马达变速特性分析

为适应不同负载的需要,轴向柱塞马达在工作时需不断进行高、低速之间的转换,在高、低速转换过程中产生的冲击力可能会造成滑靴脱落、柱塞卡死和压盘断裂等一系列问题,因此需要对马达的变速特性进行分析。以某公司5.0×105 N挖掘机用轴向柱塞马达为例,利用AMESim软件搭建了柱塞马达的液压控制模型,通过阶跃信号模拟变速过程,研究斜盘角度变化过程中柱塞腔中的压力变化规律。从改变斜盘转换的频率和柱塞滑靴组件不同响应时间两个方面分析柱塞腔压力变化情况,并分析了不同压力下柱塞的应力应变。通过分析可知：柱塞滑靴组件最优响应时间为0.17 s,当响应时间大于0.17 s时斜盘转换频率对柱塞腔压力影响不大;高低速转换时响应时间过快是导致柱塞卡滞在缸孔内的主要原因之一。     

基于Ansys的卧螺过滤离心机液压螺旋差速器的接触非线性分析

液压螺旋差速器是卧式螺旋卸料过滤离心机的关键部件。它将液压技术应用到传统的差速器中,其结构简单、传递扭矩大、差转速无级可调,可充分改善离心机工作转矩的功效执行。分析了差速器运转时柱塞组件的受力关系,同时通过三维建模软件UG建立了差速器的几何模型。利用Hypermesh对几何模型进行了六面体网格划分,通过接触向导建立了柱塞组件之间的接触对,实现了不同部件之间不连续网格的连接;基于扩展拉格朗日算法对柱塞组件进行接触非线性分析,得到了组件的应力云图和路径图,得出在下死点附近处接触应力最大,接触区域符合赫兹接触理论,为进一步研究液压差速器使用寿命提供理论依据。     

大口径弹体的一次收口成形

阐述了弹体收口的基本原理及其相关因素,分析了收口成形时温度控制的重要性,并对收口前弹体加热温度、加热长度、加热时间、毛坯图的设计、收口成形工装设计加以说明。     

长钢管收口模具的优化研究

根据实际长钢管产品的技术要求,采用收口成形工艺进行坯件生产,运用DEFORM-2D软件进行收口成形的模拟分析,对长钢管收口模具的几个参数(过渡圆弧R1、过渡圆弧R2、模具内径Φ等)进行了优化设计。结果表明：模具的过渡圆弧R1—130m,过渡圆弧R2—100m,模具内径Φ=288mm时,能满足生产加工的要求。     

基于知识与CAX智能集成技术的收口工艺设计优化

收口工艺成形复杂,通常要对工艺设计进行CAE分析并根据分析结果对设计进行修改。采用基于知识与CAX(计算机辅助技术)智能集成技术,能较大的提高数值模拟的智能化水平,减少数值模拟软件对用户的要求。通过智能向导,模拟案例模板等技术将模拟参数选择、有限元模型确立等过程智能化,指导和帮助设计人员准确迅速地将收口工艺的设计从CAD开发环境转换到CAE分析环境中,并对有限元分析结果智能分析,利用节点回溯算法将CAE结果反映到CAD模型上,从而指导收口工艺的再设计过程。文章以自主开发的收口工艺设计优化系统为背景,通过实际案例,对基于知识与CAX智能集成的优化技术进行了阐述,实现了CAD/CAE的无缝集成,提高了收口工艺设计的质量和效率。     

双定子轴向力偶型柱塞马达的转矩特性分析

为解决传统轴向柱塞马达轴向力不平衡、输出效率低的问题,从扭矩大小、波动率和柱塞工作效率等方面开展研究,结合双定子原理提出双定子轴向力偶型柱塞马达。该马达通过特殊的结构使力偶转矩输出,实现轴向力平衡。通过传统轴向柱塞马达和双定子轴向力偶型柱塞马达各自柱塞的受力情况,推导了该马达单个柱塞组件产生的瞬时理论转矩,借助MATLAB编程,对比分析了传统轴向柱塞马达与该马达的输出转矩,结果显示传统轴向柱塞马达输出转矩为11.59~11.89 N·m,而该马达输出转矩为23.33~23.63 N·m,比传统轴向柱塞马达的输出转矩增加了近1倍,转矩波动降低为原来一半,柱塞的工作效率增加了1倍,并通过试验得出该马达的机械效率和容积效率,验证了原理的合理性,为后续相关研究奠定了基础。     

带活动镶件的注塑模设计

通过对某测试台上"仿飞机"+"翅膀"透明塑料组件的工艺分析,介绍了带活动镶件的注塑模具结构和设计要点,分析了活动镶件推出抽芯模具的原理,给出了有侧凹的、不能留推出痕迹的透明塑料组件模具的设计方法,解决了不同形状配套使用的多个零件偏心进料引起的受力不均衡的问题,实现了透明塑料组件的顺利生产。     

合金球墨铸铁在压铸机压射头上的应用

为了克服铍青铜及铜基合金生产压铸机压射头的缺点,成功制备了铜锑合金化球墨铸铁压铸机压射头。这种新型的压射头具有高强度、高硬度和优良的耐磨性能。冶金学研究表明合金球化率超过90%,珠光体含量约为95%。力学性能测试表明合金的抗拉强度和硬度分别达到了920 MPa和280 HB。与传统的压射头相比,这种新型的压射头的使用寿命大幅提高,能够完全取代传统的压射头。     

斜盘柱塞泵的脉动特性研究

为了研究多柱塞斜盘柱塞泵的脉动特性,根据柱塞泵的原理,利用AMESim软件对多柱塞斜盘柱塞泵进行了建模和仿真分析。主要研究分析了柱塞泵斜盘倾角和柱塞数目对柱塞泵脉动特性的影响,结果表明:柱塞泵斜盘倾角和柱塞数目对柱塞泵的脉动特性有较大影响;斜盘倾角越大,则脉动情况越明显;柱塞数目越多,脉动频率越高,但脉动率越小。在设计和选用柱塞泵时应根据不同的要求选择合适的斜盘倾角和柱塞数目。     

压铸机压射冲头的改进

针对球墨铸铁压射冲头在压铸过程中的损耗量大、更换频繁的问题,进行了材质和制造工艺的改进,改进后的压射冲头的高温强度、硬度和耐磨性优于球墨铸铁压射冲头,其寿命比球墨铸铁压射冲头提高了50倍左右.     

高压轴向柱塞泵缸体抗空化结构分析

针对高压轴向柱塞泵缸体内油液空化现象,分析缸体倾斜式柱塞腔和腰形孔抗空化结构对空化的抑制情况。基于Pumplinx仿真分析平台,对柱塞泵工作过程中缸体柱塞腔内气体体积分数进行仿真分析,分别探究缸体柱塞腔倾斜角度和腰形孔倾斜角度对空化的抑制情况;通过Kriging插值预测已知参数邻近未知参数,解析抗空化最优结构参数。结果表明：缸体腰形孔和柱塞腔倾斜最优角度分别为75.3°和9°,柱塞腔内气体体积分数分别降低了1.2%和1.7%。     

超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封技术研究

为解决超高压密封难题,根据间隙节流降压密封原理和圆筒形腔体受内外压差作用会产生径向弹性变形理论,设计了超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封结构。解析计算不同壁厚、不同超高工作压力下的柱塞腔体径向变形量,数值分析不同工作压力、不同初始间隙下的柱塞径向变形量及液压缸密封间隙值分布情况并进行测试。结果表明:超高压状态下,圆筒形柱塞间隙变形量和最小间隙密封节流长度均可跟随工作压力的变化而自动调整,达到减压节流的目标。     

高压共轨喷油器柱塞偶件密封特性研究与优化

以高压共轨喷油器的控制柱塞为研究对象,运用计算流体力学和热流固耦合的方法进行油膜泄漏仿真及结构形变仿真研究。运用单向流固耦合的方法对控制柱塞的结构进行了优化设计以及方案优选。优化方案包括在柱塞侧面加工环形槽、在柱塞中心加工盲孔等。经过方案对比,优选出效果最显著的组合优化方案,采用该方案能将控制柱塞的最大形变量减少12.21%,将平均油膜厚度减少36.17%。在CR3000A高压共轨燃油供给试验台上对BOSCH公司的CRI2.0型号共轨喷油器的控制柱塞在静态和动态下进行了燃油泄漏测量,发现组合优化方案与仿真值接近,显著提高了喷油器的密封特性,证明组合优化方案在高压工况下密封性能是良好的。     

柱塞缸电液伺服系统性能分析与控制策略研究

以30MVA钛渣电弧炉电极控制系统的液压动力元件柱塞缸为例,给出其位移、速度及力与控制信号之间的关系,并分析柱塞缸伺服系统的动特性。采用基于状态变量的模型参考自适应控制方法并利用Lyapunov稳定性理论寻求自适应律,使系统状态收敛,改善了系统控制特性,并获得了较好的控制效果。     

工程机械柱塞泵冲击测试系统的研究

针对工程机械专用柱塞泵冲击试验的工程需求,研究了柱塞泵冲击测试技术,提出了抗冲击测试方案,建立了基于PLC和ADAM高速采集模块集成的信号采集系统,开发了基于LabWindows/CVI平台的测试系统软件,完成了液压元件冲击测试系统的工程应用。通过近两年的运行,证明了该冲击测试系统的可靠性和稳定性。     

On the optimum plunger acceleration law in the slow shot phase of pressure die casting machines

The objective of this paper is to analyse a plunger acceleration law that is expected to minimize air entrapment in the slow shot phase of pressure die casting in horizontal cold chambers, and thus to reduce porosity in manufactured parts. The study is carried out using results from an analytical model of the flow of molten metal in the shot sleeve, which is based on the shallow-water approximation, and whose predicted optimum acceleration parameters are in good agreement with available experimental results. The results for the surface profiles of the wave formed during plunger movement using plunger acceleration laws which are typically used in pressure die casting are compared with those corresponding to the proposed law. Some analytical predictions for the wave profiles and for the mass of trapped air are compared with numerical results obtained from a finite-element code, which solves momentum and mass conservation equations. The limiting values of the initial filling fraction required for appropriate operating conditions are determined for wide ranges of acceleration parameters and pouring hole locations.