基于Automation Studio地下铲运机液压系统改进设计分析

地下铲运机工作环境恶劣,装-运-卸及行走、制动、转向等都需要液压系统,系统性能和可靠性直接影响到整车的性能和寿命。根据ACY-2型地下铲运机液压系统的结构特点,参考TORO007液压系统对ACY-2型地下铲运机进行改进,根据经典设计经验值,将轮胎与地面间的综合阻力系数从0.5降低到0.16;减小转向油缸的缸径,改变双联泵的排量;将制动系统由原来的液压制动改为弹簧制动;基于Automation Studio对改进前、后液压系统进行建模分析,对系统参数进行适当调整;对比分析改进后与原设计液压系统的相关参数及转向、制动性能,结果可知:改进后制动系统更加安全可靠,减低了系统中的压力,减小了局部的压降,具有更优的效果。研究结果为此类改进设计及生产提供参考。     

全液压压裂车液压系统设计

针对传统的机械式压裂车寿命短和成本高的缺点,设计出一种基于液压传动的全液压压裂车,即采用发动机-液压泵-液压油缸-增压缸的液压传动方案。根据车辆工况需求,对液压系统进行了参数匹配计算及元器件选型。采用多台发动机功率合流的形式以及取消机械传动的一些大部件,可以大大降低制造成本,具有明显的经济效益。     

基于Automation Studio铲运机转向液压系统设计

以ACY-6型地下铲运机液压转向系统为研究对象,该系统采用铰接液压转向系统,转向液压系统与工作液压系统采用双泵合流技术,分析该系统的工作原理,并对动作执行机构及所受载荷进行分析,在此基础上,应用Automation Studio仿真软件搭建转向液压系统机械-液压耦合仿真模型,对系统动态工作过程进行仿真,获取了原地转向工况下转向系统与执行机构的特性曲线,为实现该种车辆液压转向系统的优化设计获得理论参考和技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

基于AMESim全液压转向器特性影响因素分析

全液压转向器是转向液压系统的核心,对其性能有重要影响。根据全液压转向器的内部结构特点和机构的工作原理,建立全液压转向器的静态数学模型,可知转向器的节流口面积和配流之间的关系。基于传递函数法搭建其静态数学模型,分析各种因素对元件工作特性的影响。基于AMESim建立系统全液压转向系统的仿真分析模型,对系统的动态特性进行分析,通过该模型对转向器、转向拉杆、轮胎等关键元件的动态特性进行分析,得出液压元件结构参数及系统参数变化对系统静动态特性的影响规律。搭建全液压转向系统试验台,通过试验验证分析结果的可靠性,为此类设计研究提供参考。     

土压平衡顶管机液压主顶系统设计

针对土压平衡顶管机基本动作需求设计了液压主顶系统,对液压主顶系统的工况进行分析,得出液压主顶系统的总顶力以及油缸最大顶力。根据油缸最大顶力进一步计算了液压主顶系统的主要参数,并通过方案对比对液压主顶系统的同步回路、方向控制回路和供油方式进行设计。对液压主顶系统的压力损失和工作温度进行验算,结果表明:该液压主顶系统的压力损失和工作温度在适宜范围内,系统可正常工作。     

基于AMESim液压仿真平台的双联轴向柱塞泵液压系统分析及试验研究

以挖掘机用九柱塞双联轴向柱塞泵为模型,利用AMESim液压仿真平台对泵的液压系统进行仿真分析,得到液压泵的压力、流量和效率等变量特性.根据双联泵系统特性,搭建双联泵液压系统仿真模型,分析不同负载信号下的上述各项变量特性.通过搭建的试验台进行试验验证,分析测试结果.结合仿真结果,对液压系统作出较完善仿真分析,为该泵的进一...     

基于Automotion Studio铲运机液压油泵各工况特性分析

铲运机是现代矿山开采的重要运输设备,工作与转向液压系统是整机"L"形铲装循环的核心单元,该液压系统采用双泵合流技术。根据工作与转向液压系统的结构特点和工作特性,基于Automation Studio采用图形物理化建模,对液压工作系统中变量泵、各油路油管、阀体、缸等重要单体部件进行参数设置,对液压泵在各工况下进、出口压力分布,功率消耗,各子系统的速度等进行分析,验证工作泵、转向泵压力的合理性并对其工作特性进行分析。结果可知:在各个工况下,工作油泵和转向油泵的压力变化均在系统安全阀调定压力范围内;工作油泵和转向油泵的功率最大消耗发生在铲运机铲装掘起工况,高达170 kW;同时动臂在满载举升工况的情况下,也需要较大的能量。分析结果为进一步研究各工况下的功率、扭矩分配提供理论基础。     

在全行程位置处液压起竖油缸的结构动力学建模与仿真

为了提高含有液压缸结构的系统受到冲击载荷时仿真准确性,研究了液压油缸的工作原理和液压缸在全行程位置时刚度突变现象,针对液压起竖油缸在全行程位置时的力学特性,建立了油缸的等效力学模型,提出了基于结构动力学的简化建模方法,通过仿真计算验证了该方法能够很好地模拟油缸刚度突变现象。     

发动机-液压系统极限载荷控制流量调节特性

发动机-液压系统极限载荷控制是一种根据负载变化自动调节变量泵液压系统的智能电液控制技术。介绍极限载荷控制原理与策略,分析极限载荷控制中传统负载敏感和LUDV负载敏感系统流量调节原理与特性。以起重机卷扬系统为研究对象,试验验证了传统负载敏感系统极限载荷控制流量调节特性,为优化发动机-液压系统极限载荷控制策略提供参考。     

基于ADAMS的装配式机械化桥液压架设机构设计与仿真研究

以装配式机械化桥液压架设机构为研究对象,提出了桥节的展开与架设方案,并对机构进行了运动学与动力学分析。基于ADAMS仿真平台建立了机械化桥参数化模型,结合模型对单节成桥与双节组合成桥的工作过程进行了仿真分析,得到了液压架设机构的架设时间及关键部件峰值载荷等性能指标。以液压缸最大油缸力为目标函数,通过试验设计得到了影响架设性能的4个主控设计变量,在满足既定设计要求的条件下,降低了设计工作量,提高了液压架设机构的设计效率,并为机构的优化提供了参考。     

掘进机截割部液压系统分析

对EBZ120型掘进机截割部机构进行受力分析,并通过MATLAB仿真,得到升降油缸在截割部升降过程中的负载变化曲线和升降油缸载荷的最大值;在AMESim中搭建升降油缸的液压控制系统模型,分析油缸和平衡阀在掘进机截割部启动瞬间的动态特性。     

基于AMEsim-Simulink联合仿真的风帆液压控制

针对风帆驱动控制系统提出了差动缸液压控制方案,利用AMEsim软件建立液压系统仿真模型,再结合Simulink软件在控制系统设计方面的优势,对风帆驱动系统进行联合仿真研究。通过联合仿真比对了常规阀控非对称缸与本文作者提出的差动缸控制系统,验证了本文作者提出的差动缸控制风帆系统的优越性。分析了某一定常力负载下的阶跃动态响应及风帆所受实际变化负载力状态下的跟踪角度曲线,仿真表明该控制方案对风帆驱动控制的有效性和可靠性,可为风帆助航船风帆控制提供技术支持。     

工作装置匹配特性对挖掘机挖掘性能的影响研究

为研究液压挖掘机理论挖掘力与主动液压缸充分发挥比之间的匹配特性对挖掘性能的影响规律,以主动缸充分发挥比和动臂缸闭锁限制比为一设计因素、以实际挖掘力与设计最大挖掘力之比为另一设计因素,考虑不同挖掘工况建立目标匹配函数。以某36.5 t反铲液压挖掘机为例,通过匹配工作装置铰点位置和设计因素的权重系数来建立优化匹配方案,基于图谱叠加法分析验证不同优化匹配方案对挖掘性能的影响。结果表明：减少主动缸充分发挥比和动臂缸闭锁限制比,增大实际挖掘力与设计最大挖掘力之比权重系数,使得动臂和斗杆的尺寸增加,铲斗和连杆尺寸减少,工作装置各项作业范围参数均有提高;铲斗挖掘和复合挖掘在闭锁限制比变化不大且主动缸充分发挥比有所降低时,使得二者最大挖掘力均有提高,而斗杆挖掘性能表现与之相反。     

液压混合动力车辆传动方案与关键元件匹配

为了进一步提高液压混合动力车辆的性能,以功率分流式液压混合动力车辆为研究对象,针对某车型,对比了分速汇矩、分矩汇速液压混合动力系统传动方案的速比特性、功率特性,提出了一种适合于混合动力车辆的分速汇矩液压混合动力传动方案。对传动系统的液压泵/马达、蓄能器等关键元件进行了参数匹配;建立了车辆动力学模型,分析了再生制动、蓄能器单独驱动等工况下液压泵/马达排量、蓄能器压力、容积等参数对车辆性能的影响,确定了液压泵/马达和蓄能器的主要参数,为液压混合动力汽车系统方案设计以及合理参数匹配提供了理论依据。     

液压运动控制实验台垂直力控制系统研究

介绍正在实验室使用的液压运动控制实验台的系统组成及工作原理,并着重描述了其闭环力控制系统。针对实际应用的伺服比例阀及液压缸建立了AMESim元件模型,在此基础上给出了闭环力控制系统的AMESim模型。针对该计算机离散力控制系统,分析不同采样时间对系统的影响,并在弹性负载以及非弹性负载两种加载条件下分析动态响应特性曲线,最后加入PID控制器对系统进行了校正,得到较满意的结果。     

采棉机动力换挡行驶传动系统设计与试验

针对采棉机作业工况复杂,提出一种由静液压无级变速与机械式有级变速组配式动力换挡无级调速行驶传动方案。建立采棉机田间采摘、田间运输和公路运输3种工作模式控制逻辑,确定3种模式速度范围。构建动力传动方程,确定采棉机设计参数和液压系统元件选型。搭建采棉机样机进行速比特性田间试验,分析调速特性与变量泵效率特性。结果表明：通过变量泵和变量马达联合调控以及改变机械式有级变速箱传动比,可实现采棉机在田间采摘模式时恒转矩输出,在运输模式时恒功率输出;采棉机田间采摘速度范围为0~8.5 km/h,田间运输速度范围为0~14.5 km/h,公路运输速度为0~27.5 km/h;可实现采棉机全程作业无级调速,满足其行驶动力需求。     

数字液压缸机理分析及其控制系统研究

设计了双螺纹副结构的数字液压缸,分析了工作机理,利用AMESim搭建了数字缸模型,并分别对对称阀、非对称阀控制非对称数字缸在空载和恒定力负载工况下进行了仿真,结果表明利用非对称阀可消除换向时的压力跃变,特别是对超越伸出工况,能够避免气穴的产生,为数字缸的优化设计提供了有益尝试。     

基于Simulink液压举升缸内部缓冲机构设计分析

液压举升系统缓冲回路不仅使得系统结构复杂,而且无法实现整个举升行程的全覆盖,当运行到行程终点时,无法实现缓冲。自卸式车辆由于在举升终点要实现平稳卸货,因此需要采用其他方式实现缓冲。根据自卸车液压举升机构的结构特点,对缓冲装置进行设计,在液压缸的端部设计缓冲装置,对其工作过程进行分析,基于Simulink搭建系统的分析模型,对举升缸速度变化及各腔压力变化进行分析,并搭建液压举升机构试验台,对缓冲装置性能进行分析。对比分析可知:针对自卸车车辆设计的缓冲装置很好地实现各种举升工况性能的要求;缓冲装置作用使得系统在最大压力和最小压力均能实现稳定缓冲;举升缸伸长量模型分析结果和试验分析结果基本一致,表明设计分析的可靠性,为同类设计提供参考。     

基于ADAMS自卸车液压举升缸铰接点位置优化分析

自卸车液压举升机构由本车发动机提供动力实现车厢卸下和回位,以此实现货物的快速高效运输。以某自卸车举升系统为研究对象,对该车液压举升缸铰接点位置为优化设计对象,建立系统的虚拟样机模型,对液压举升机构的运动学和动力学特性进行分析,并对举升机构液压缸的铰接点位置进行优化设计。利用ADAMS建立自卸车后置直顶式液压举升系统的仿真模型,对后置直顶式液压举升机构进行优化设计,考虑边界约束、不干涉性约束、举升缸最大摆角约束、举升缸安装长度约束和最大缸径约束以及最大举升容量约束等6个约束条件。以举升缸最大长度最小为优化目标,确定了举升缸的参数后,再以举升缸的最大举升力最小为目标对举升机构进行优化分析,得到了液压缸铰接点的最佳位置,使得最大长度减少了14.5%,最大举升力减小了1.47%,为改进设计提供有力的依据。最后进行试验分析,验证了理论分析的准确性。