压电反推泵振动等效模型的阀体动力学分析

压电反推泵是一种将压电流体驱动技术和仿生技术、喷流推进技术相结合的新型喷水推进装置.利用振动力学建立了单阀单入口压电反推泵的振动等效模型,并对阀体进行了动力学分析.结果表明:阀和流体的等效阻尼特性对反推泵的输出性能有较大影响,减小泵腔体积和阀体刚度、增大阀体质量都有利于阀体的开启性能,从而提高泵的输出能力.该动力学参数分析结果为反推泵的设计提供了理论指导.     

双腔薄膜阀压电泵的实验研究

实验研究了理论所不能解释的多种因素对双腔压电泵输出流量的影响规律。选取了一种高效的橡胶薄膜阀片,设计并制作了具有较高输出能力的双腔泵样机。120 V交流信号下,双腔串联压电泵最佳工作频率为180 Hz,输出参数为520 ml/min、22 kPa;双腔并联压电泵最佳工作频率为420 Hz,输出参数为980 ml/min、28 kPa。通过实验确定了双腔压电泵的最佳腔体高度及双腔串联、并联压电泵压电片的最佳驱动方式。     

半柔性阀压电泵理论与实验

根据静脉瓣结构形式,设计了一种半柔性阀压电泵。首先,介绍了半柔性阀压电泵的结构及工作原理;其次,对阀体进行了理论分析;最后,加工了实验样机,对样机进行性能测试实验。实验结果表明:在驱动电压为220V、频率为7Hz时,半柔性阀压电泵的进出口压差可达到199mm;在驱动电压为220V、频率为11Hz时,半柔性阀压电泵的实验流量为44.5ml/min。随着驱动电压的升高,工作频率与流量出现单峰与双峰的现象。该研究证明了半柔性阀压电泵具有泵的功能并可以实现有阀和无阀状态,验证了其有效性和理论分析的正确性。     

双腔串联两阀与三阀压电泵的性能研究

研究了双腔串联两阀压电泵与三阀压电泵的输出性能,分析了这两种泵的结构和工作原理,理论分析得出:三阀泵输出性能优于两阀泵。设计制作了两阀泵与三阀泵实验样机,并通过实验测试证明了理论分析的正确性。分别对两阀泵和三阀泵进口腔和出口腔独立工作时流量输出进行了实验测试,并把进口腔和出口腔独立工作时输出流量相加之和,与两腔一起交叉工作时进行了比较。实验测试表明:两阀泵和三阀泵样机在200 V交流驱动电压下,最大输出流量分别 为972 ml/min和1 035 ml/min,最大输出压力分别为28.7 kPa和40 kPa,最大自吸高度分别为0.41 m和0.43 m水柱高。     

对称螺旋线形阀压电泵的研究

为克服单臂螺旋线形阀压电泵单臂阀运行时侧向力造成的阀体在开启与关闭中倾斜而产生的负面影响,有效地发挥螺旋线形阀压电泵阀体"慢开启、快关闭"的优势,首先,构造了悬臂固支旋转对称双臂阀体结构,并针对该阀体设计了对称螺旋线形阀压电泵;然后,进行了悬臂固支旋转对称双臂阀体的力学分析,并据此进行了泵流量关系式的解析;最后,利用实际样机进行了单臂阀与旋转对称双臂阀的阀参数对泵参数影响的试验研究。试验结果表明:在输入电压为220 V、频率为10 Hz时,旋转对称双臂阀的臂宽为0.3 mm时的泵流量最高,达到124.2ml/min;旋转对称双臂阀泵比单臂阀泵流量提高1.25~2.84倍;对称阀的进出口阀臂宽不同时的泵流量大于阀臂宽相同时的泵流量,且进口阀臂宽大出口阀臂宽小时的泵流量大于进口阀臂宽小出口阀臂宽大时的泵流量。     

位移放大型压电叠堆泵的研究

压电叠堆具有响应快、分辨率高、输出力大以及输出位移较大等优点.利用压电叠堆作为驱动器,结合柔性铰链位移放大机构设计了流体泵样机.对压电叠堆泵样机进行了实验研究,分析了对泵输出性能和压力性能的影响因素,证明压电叠堆泵输出压力大,性能稳定.     

宽频压电振动能量采集器的实验研究

为改善线性单频谐振式压电振动能量采集器的输出性能,研制了双自由度宽频压电振动能量采集器样机模型,搭建了样机实验测试平台,研究了系统刚度比和负载电阻等参数对能量采集器输出性能的影响。通过调节系统刚度比,不仅可以拓宽压电振动能量采集器的工作率带,还提高了压电振动能量采集器的输出电压和输出功率。结果表明:在基础振动加速度为40m/s~2和负载电阻为471kΩ条件下,双自由度宽频压电能量采集器的工作频带是单频系统的7倍,最大输出功率是单频系统的4.5倍。     

铲运机用负载敏感泵流量响应特性影响因素研究

为解决煤矿铲运机用负载敏感变量泵结构因素影响其工作特性的问题,并为其结构优化提供理论参考,开展了负载敏感变量泵的结构参数对其流量响应特性的影响研究。分析了负载敏感变量泵的工作原理,建立了其液压泵控系统模型,推导了负载敏感泵阀芯直径、弹簧刚度,以及旁路阻尼孔直径等结构参数与负载敏感泵输出流量和输出压力之间的传递函数关系;基于所建立的数学模型和计算机模拟仿真方法,建立了液压泵控系统的AMEsim模型,验证分析了负载敏感泵流量动态响应特性。研究结果表明:适当地增加阀芯直径、弹簧刚度以及旁路阻尼孔直径,有利于提高负载敏感泵的流量响应速度和稳定性;其结构参数增加过度,会导致系统的输出流量在阶跃下降过程中出现振荡。     

SEA模型的参数全局灵敏度分析

为了定量探究串联弹性驱动器(SEA)系统阻抗和力输出带宽的参数全局灵敏度,本文利用基于方差分解的Sobol方法,计算不同取值下的弹簧刚度、阻尼和质量对SEA的输出力的带宽以及系统阻抗的全局灵敏度,并通过分析灵敏度计算结果的收敛性,验证了灵敏度分析结果的可靠性.研究结果表明:在不同工作频率下,弹簧刚度、阻尼和质量对于SEA的输出力带宽以及系统阻抗大小影响各不相同,且三者对所求目标函数具有交互影响的作用;系统阻尼和质量对于输出力带宽以及系统阻抗大小的影响均远大于弹簧刚度的影响,这表现在系统阻尼和质量对上述所求目标函数的总阶灵敏度在任何频率下均约为弹簧刚度的总阶灵敏度的3～4倍;对于参数的采样,当采样个数小于5000时,Sobol指数波动较大,当采样个数为5000时,既能节约计算开支又能获得可靠的Sobol参数.     

一种新型单腔双振子压电泵的结构设计和性能试验

为优化单腔双振子压电泵的结构,提高输出性能,设计了一种新型结构的单腔双振子压电泵。将新设计结构同前期设计结构进行了比较,并对两种结构的试验样机进行了输出流量测试。试验显示,新结构的输出流量是前期结构输出流量的2倍,最大流量可达800mL/min。将新结构加工了不同腔体初始容积样机,得到了压缩比对泵输出性能的影响。试验发现,当腔体高度为1.2mm,工作时的压缩比为1/46,此时单腔双振子压电泵整体输出效果最好。分析了单腔双振子压电输送液体和气体时工作特点,得到泵输送液体介质时最佳工作频率点远远低于输送气体介质。     

螺纹插装阀介绍(之三)——电磁换向阀

介绍了不同类型的制成螺纹插装形式的电磁换向阀的性能,在选用时必须注意它的特性.     

一种多路阀主阀的仿真分析研究

以一种多路阀主阀为研究对象,采用FLUENT进行内部流场仿真,开发了基于MATLAB/GUI的阀口过流面积计算平台。两者结合分析主阀过流面积、流量特性、流量系数以及稳态液动力随阀芯位移的变化,为主阀流量、液动力等性能预测以及减小阀芯驱动力提供一定的依据。     

伺服阀滑阀叠合量测量方法

阐述了伺服阀滑阀叠合量间接、气动综合和液动综合测量法的原理和数学模型,分析了它们的优缺点和应用情况.针对流量系数变化影响液动流量式综合测量法精度的问题,提出了根据阀口流态进行补偿的方法,以提高叠合量的液动测量精度.     

螺纹插装阀介绍(之三)——电磁换向阀(续)

介绍了不同类型的制成螺纹插装形式的电磁换向阀的性能及在选用时必须注意的问题.     

二通插装阀组成方向阀的一般原则及仿真分析

该文介绍了二通插装阀组成方向阀的一般原则,并以中位机能为Y(J)型的三位四通换向阀液压系统为实例,在AMESim系统中建立了仿真模型,得到了插装方向阀组成的液压缸系统运行平稳的仿真结果。     

位移电反馈型比例节流阀的阀芯设计改进

通过分析普通电磁换向阀在换向时引起的压力冲击△pz,及对位移电反馈型比例节流阀（以下简称：比例节流阀）引起系统振动及噪音的原因分析后,对比例节流阀的阀芯进行适当改进,并对改进后的阀及系统进行理论分析,证实了改进的合理性。     

螺纹插装阀介绍(之三)——电磁换向阀(续)

介绍了不同类型的制成螺纹插装形式的电磁换向阀的性能,在选用时必须注意它的特性.     

机械式节水阀门

本文针对日常用水时,常规阀门易造成水的浪费问题,设计了一种机械式程序控制的节水阀门,无需用电、安全可靠、操作使用方便。适于家庭及工厂、饭店、医院等公共场所使用。     

大通径分段式滑阀阀芯阀套配合间隙的设计

研制了一种用于某节能机械液压控制系统的大通径滑阀式换向阀, 该换向滑阀采用分段式阀芯阀套结构, 由2个二位三通阀组合成1个三位四通阀。利用 SolidWorks对换向阀阀套建模, 分析其在各种工况下的变形情况以及对配合间隙的影响, 并通过变形趋势分析异常泄漏的产生原因, 确定了阀芯阀套最优配合间隙范围为0.030~0.035 mm。试验表明, 在此配合间隙范围时滑阀换向动作灵敏, 复位可靠性高, 泄漏量适当, 满足设计及实际使用要求。     

脉冲器电磁阀的优化设计

石油钻井用MWD泥浆脉冲发生器是实现随钻测量功能的重要部分．其中的电磁阀是脉冲器的核心部件．如何通过优化设计阀芯形状以获得最大的电磁吸合力是电磁阀设计的关键,重点讨论了不同气隙下电磁吸合力与阀芯形状的关系,通过理论推导得出符合最大吸合力的设计依据,能够有效降低电磁阀的驱动电能。