甘蔗横向种植机施肥间距电液控制系统研究

甘蔗横向种植具有用种少、单位面积出苗率较高,土地利用率高,且抗倒伏能力强等优势。针对现有横向甘蔗种植机施肥机构的转速不能跟踪行走速度的变化,导致施肥间距不均匀的问题,分析了施肥机构液压马达的转速、甘蔗横向种植机行走速度和施肥间距的关系,研究采用PLC控制电液比例节流调速回路的方法,对施肥机构液压马达的转速与甘蔗横向种植机行走速度进行匹配控制,实现对施肥间距的控制。仿真和实验结果表明:施肥机构的转速能够按照设定的目标值跟踪行走速度的变化,施肥间距能满足甘蔗横向种植的农艺要求。     

基于FluidSIM-H节流调速特性仿真实验设计与实现

采用FluidSIM仿真软件建立液压回路,对手动三位四通O形换向阀的节流调速特性进行仿真实验。通过对节流元件开口度、先导式溢流阀加载虚拟设置,实现了进油节流调速空载与负载速度特性仿真实验,列出了实验数据,绘制了速度负载特性曲线,分析了液压缸空载与负载时,不同的节流元件与不同开口度对液压缸运行速度的影响,总结了节流阀和调速阀调速的优缺点。     

一种大型液压升降机构的节流调速及节能回路设计与研究

在对传统大型升降机构的液压节流回路进行分析的基础上,研究开发出一种大型液压升降机构的节流调速及节能回路,分别对该回路中节流调速回路及节能回路的特性进行分析,最终确定复合液压缸及调速阀的作用,可实现在负载变化的条件下,升降机构匀速下降,且其下降速度取决于调速阀阀口的过流面积,从而降低了升降机构对机构整体框架的冲击;通过复合液压缸与蓄能器的综合作用,实现了液压系统的节能。对液压系统进行实验验证,证明该液压系统下降速度平稳,符合液压升降机构工况实际应用需要。     

甘蔗联合收割机刀盘转速对行走速度的跟踪控制

在甘蔗联合收割机收割过程中,砍蔗刀盘转速与行走速度的匹配关系对砍蔗质量起到重要影响。为此,提出了两种电液比例速度控制方案,实现刀盘转速对甘蔗联合收割机行走速度的跟踪变化。首先通过田间单因素试验获得行走速度与刀盘转速的最优组合;其次通过AMESim对两种速度控制系统进行仿真对比;最后选择较优系统进行验证试验。仿真结果表明:电液比例旁路节流调速系统刀盘转速调整时间及回路效率分别为(1.24 s,82.60%),与电液比例进口节流调速系统(1.49 s,54.11%)相比,其调整时间更快、效率更高,更适用于甘蔗联合收割机刀盘转速对行走速度的跟踪控制。验证试验表明:刀盘转速最大误差为3.51%,甘蔗宿根切口平整,具有较好的控制效果和切割质量。     

基于AMESim的矢量控制变频液压绞车系统仿真

针对矿用防爆液压绞车存在的实际应用问题,提出了一种新的变频液压容积调速和节流调速相结合的综合调速模式。建立变频液压容积调速和节流调速相结合的液压绞车复合调速系统,利用AMESim软件,建立矢量控制三相异步电动机的仿真模型,并与绞车液压系统仿真模型相结合,建立了绞车矢量控制变频液压容积节流调速的仿真模型,在此基础上进行系统性能仿真研究。结果表明该绞车低速稳定性好,速度跟踪精度高。同时,也表明复合液压传动系统可以很好地解决低速、大惯量负载的速度控制问题。     

浅谈节流孔在凿岩钻机液压系统中的应用

阐述全液压凿岩钻机中节流孔及可调节流阀的几种使用方法。在凿岩钻机的履带调平液压系统中使用固定节流孔来稳定流量从而达到平稳的调整钻机的车身。在凿岩机集尘的液压系统中由于集尘马达在高速运行需要给马达散热而且马达由于惯性的作用在集尘关闭时需要给马达补油,使用固定的节流孔以稳定的流量对集尘马达进行补油和冲洗,使马达能够长期稳定的工作。凿岩钻机为了适应不同的工况需求回转头转速要可调节,在凿岩钻机的正向回转油路中加装可调的单向调速阀,此阀由定差减压阀和可调节流阀串联而成,在定差减压阀稳定的压差下调节节流阀的开口面积达到调节回转油路的流量,实现回转转速可调的目的。在高配的凿岩钻机系统中,用柱塞泵加负载敏感阀组成一个液压泵同时带动几个负载的节能液压系统,对柱塞泵输出流量满足复合动作所需流量（即阀前补偿的负载敏感系统）和柱塞泵流量不能满足复合动作所需流量（阀后补偿的负载独立流量分配系统）的两种工况中,在流阀口前后安装定差补偿器,在定差补偿器的作用下通过调节可变的多路阀阀口（即节流口）从而实现控制机构的运动速度。     

基于QCS003B的节流调速性能的实验研究

采用QCS003B型液压实验台对节流调速回路速度和负载数据进行采样,并利用这些实验数据对进油路节流调速回路、回油路节流调速回路及旁油路节流调速回路的速度负载特性进行了实验性研究。研究表明节流调速回路的实验结果与理论分析基本吻合。     

工程机械负载敏感技术节能原理及应用

通过对液压系统节流调速回路进行能耗分析,说明了变量泵的节能原理,并就负载敏感变量泵节能技术及其应用进行了较详细的分析和阐述,为工程机械节能设计提供参考.     

液压传动教学实验中的节流调速回路实验

节流调速回路是液压回路中常见的速度控制方式,调速性能的好坏直接影响到整个液压系统工作性能的好坏,因此节流调速回路速度负载性能测试实验是《液压传动》课程中很重要的实验课。开设节流阀调速回路性能测试实验,可加深学生对速度调节原理和节流调速回路性能的理解,并使学生掌握通过实验研究和解决问题的方法。对该实验的实验目的、实验装置及原理进行详细介绍,讨论实验中的主要性能参数。进行实验效果调查结果表明,该实验达到了预期的效果。     

几种轴向柱塞式液压马达的变量调节原理

变量马达经常组成容积调速回路应用于液压系统的开式和闭式回路中。其主要优点是功率损失小(没有溢流损失和节流损失),且其工作压力随负载变化,所以效率高、油的温度低,特别适用于高速、大功率系统。该文介绍了几种轴向柱塞式液压马达的变量原理,目的是使从事液压专业的工程技术人员能够正确使用、调试和维护液压变量马达。     

切割参数对蔗茎合格率影响的试验研究

为提高甘蔗的切割质量和降低甘蔗损失,在自制的小型整杆式甘蔗收割机上进行双因素试验,研究压蔗辊转速和刀盘转速对甘蔗切割质量的影响。试验结果表明,刀盘转速和压蔗辊转速对甘蔗切割质量具有显著影响。基于综合平衡法,确定最优组合为刀盘转速为750 rpm,压蔗辊转速为180 rpm。在该组合下,切断后蔗茎头部完好率为57.9%,蔗茎头部轻微撕裂率为24.6%,蔗茎头部中度撕裂率为10.5%,蔗茎头部粉碎率为6.9%。为小型甘蔗收割机的机械设计提供参考依据。     

液电混合驱动轮式挖掘机行走系统特性分析

轮式挖掘机行走时,行驶速度变化频繁,负载的剧烈变化导致发动机效率低下;制动时动能由机械制动器消耗,大量机械能转化为热能,能量损失严重。为此,提出液电混合驱动轮式挖掘机行走系统,采用高能效的伺服电机控制行走速度,液压泵/马达与蓄能器组合,回收制动动能,并在加速等大功率工况辅助电机驱动行走系统。对系统的工作原理进行参数设计,制定驱动与制动控制策略,建立原机行走系统与所提系统的多学科联合仿真模型,进行仿真分析。结果表明：相同工况下,与原机行走系统相比,液电混合驱动行走系统能耗降低了56.5%,高效回收了制动动能。     

注塑机电液控制系统能量效率对比研究

在同一注塑机上,对采用异步电动机驱动定量泵、变转速异步电动机驱动定量泵、异步电动机驱动变量泵、变转速异步电动机驱动变量泵、交流伺服电动机驱动定量泵,5种电液控制方案加工同一制品的能量效率进行理论分析和试验对比。建立不同控制回路电动机和液压泵功率传输数学模型,绘制出能量特性曲线,分析对比注塑机工作在保压和冷却工况下,液压系统和电动机驱动系统功率消耗。研究结果证实,在部分负载和空载工况,异步电动机驱动定量泵系统存在大的溢流、节流损失,效率低;在此基础上引入变转速控制,包络系统所需的流量,可减少电动机功率消耗,提高系统效率,能量效率与异步电动机驱动变量泵相当;异步电动机驱动变量泵系统,可完全消除液压系统的溢流损耗,但电动机仍存在较大的空转损耗,在此基础上引入变转速控制,使电动机输出功率与液压负载相匹配,可进一步提高能量利用率26.5%;研究也表明,采用交流伺服电动机驱动的定量泵系统能量效率最高,较异步电动机驱动的定量泵系统节能88%,并且结构简单、动态性能好。     

甘蔗联合收割机机液速度控制系统的设计与仿真

甘蔗联合收割机在收割作业过程中,各作业机构间速度的合理匹配,对砍蔗质量、除杂效果以及蔗流堵塞等均有重要影响。基于联合收割机速度匹配的要求,提出了一种基于机械式速度跟踪器的机液速度反馈阀控系统,实现一个作业系统对另外一个作业系统的转速跟踪。运用AMESim与ADAMS软件对该系统进行联合仿真,结果表明：该系统适用于甘蔗联合收割机各子系统间转速的协调联动控制。转速跟踪误差与节流阀的流量增益有关,采用梯形槽节流阀口,速度跟踪误差小于5.24%,可适用于该系统,采用U形槽、三角形槽、L形槽形状的节流阀口,跟踪误差大,不适用于该系统。     

基于矩阵回路的锻造操作机能量回收及控制参数的设计方法

针对阀控式锻造操作机液压系统能源利用效率低、能耗大的问题,基于液压矩阵回路,利用泵/马达能量传递单元以及矩阵阀组的灵活组合,设计了能量回收液压系统,结合恒定压差的伺服控制方法,实现了对锻造操作机大车行走、夹钳下降两种动作的能量回收,为验证节能特性,进行了仿真和模拟实验。结果表明：夹钳下降动作中,蓄能器回收了重力势能的39.2%;大车行走过程中,蓄能器回收了惯性势能的37.1%;采用能量回收系统后,泵源输出能量比原系统减少约13%。能量回收液压系统及恒定压差伺服控制方法实现了对锻造操作机两种动作的能量回收,为多执行器系统的节能发展提供了指导。     

采煤机高可靠性机电液短程截割传动系统

截割部是滚筒采煤机最重要的组成部分,也是最易产生失效的部分。针对现有滚筒采煤机截割部可靠性低和适应性差的问题,设计一种高可靠性机电液短程截割传动系统,该系统实现了负载突变下的缓冲减振和煤层变化下的滚筒调速。建立截割电动机、泵控马达系统和蓄能器的数学模型,基于AMESim软件建立MG300采煤机截割传动系统的仿真模型并进行系统调速性能、应对突变工况性能仿真分析和效率分析,结果表明系统既能实现滚筒转速的良好调节又具有一定的缓冲减振功能并且在典型工况下有着较高的传递效率。因此,所设计系统能提高采煤机的可靠性和自适应性,仿真结果验证了该方案的有效性和可行性,为深部危险煤层无人采煤机的研发奠定了基础。     

基于负载匹配的节流调速回路最大效率及计算模型

节流调速回路最大的缺陷是传动效率低,研究提高回路效率的途径,找出获得最大效率的条件,建立最大效率的计算模型,对于节约能源有重大的意义。笔者将回路效率看成回路与负载共同作用的结果,研究了进、回油节流调速回路的效率与负载匹配的关系,导出了匹配条件,确定了匹配参数,推导了匹配参数及最大效率的计算公式,得出了通过负载匹配可大大提高节流调速回路效率的结论。     

大型油气悬挂缸静、动态性能试验台设计

针对大型油气悬挂缸的静、动态性能试验,提出了一种由伺服电机驱动的定量液压泵/马达控制加载液压缸的节能型试验台设计方案,试验过程中能量的回收与存储采用超级电容。试验台可对被试悬挂缸施加多种激励,且液压主回路无节流。建立了加载系统的数学模型,并利用AMESim软件仿真了性能试验过程。研究结果表明：试验台的性能可以满足多种大型悬挂缸静、动态性能试验的需要,且能实现能量回收,相对于阀控系统能耗降低了约92%;超级电容储能方案避免了电机瞬时大功率运行对电网的冲击,大幅降低了配电系统的建设、改造成本。     

挖掘机并联式混合动力系统建模及控制策略研究

针对液压挖掘机的并联式混合动力系统,基于其工作机理,建立了包括电池组、电动/发电机、以及柴油机在内的整个系统的动力学模型。重点建立了四缸柴油发动机的瞬态模型,以准确反映发动机转速及扭矩对外负载的动态响应情况。为了提高系统的节能效果,基于系统动力学模型及负载状况,以优化发动机工作点、提高燃油效率为目标,设计了一种多点控制策略。仿真结果表明,柴油机发动机模型合理有效,设计的控制方法能使混合动力挖掘机燃油效率得到了明显提高。