基于CFD的机械随动调节高度控制阀数值仿真

机械随动调节高度控制阀是列车悬挂控制装置的核心部件,其性能的好坏直接影响系统能否稳定工作。在设计过程中,采用CFD对其进行仿真计算,通过对其流场特性的分析,可以验证其流量特性是否满足系统需求。针对机械随动调节高度控制阀内部气体流动特性,建立了机械随动调节高度控制阀流场仿真模型,利用Fluent分析了机械随动调节高度控制阀阀口在不同开度下的流场特性,研究结果为机械随动调节高度控制阀流量性能指标试验提供理论支撑。     

小型压缩机直接驱动气缸系统速度特性的研究

以小型压缩机作为气源直接驱动气缸,基于气缸轴向恒力加载装置,分别建立了小型压缩机直接驱动气缸系统与集中式气源驱动气缸系统的试验平台,研究了小型压缩机直接驱动气缸的速度特性与驱动负载之间的变化关系,并与集中式气源驱动气缸系统速度特性进行了比较分析。     

一种新型井下排水采气泵的设计与仿真

为进一步满足低压、低产气井的排水采气作业需求,降低运行成本,完善排水采气工艺,提出一种适用于直井、斜井、水平井,仅依靠储层中的天然气作为动力来源的新型井下排水采气泵。该泵基于气动增压原理,利用多级气缸增压并以机械闭环的控制方式驱动往复泵机构工作,从而将井筒内的积液泵送至地面。介绍新型排水采气泵的结构和工作原理,阐述工作流程并具体分析驱动气缸的控制方式与运动换向逻辑;建立排水采气泵的数学模型;最后,利用MATLAB/Simulink进行动态特性仿真,研究包括驱动气缸活塞直径、驱动气缸活塞行程、控制阀开关行程和换向阀阀芯直径在内的结构参数对系统动态特性的影响以及在不同载荷、驱动压力与增压比下的工作特性。通过仿真计算,确定了排水采气泵的结构参数,同时为实际运用中的选型提供了参考。     

气压式连杆机构的动力学分析

建立了描述气压式连杆机构系统的数学模型 ,通过对气压式连杆机构的动力学分析 ,求得在气压驱动下连杆机构的动力学参数随时间的变化规律 ,并分析了力负载、连杆几何尺寸和物理性质、活塞质量、气源压力、气缸进排气有效面积比对气压式连杆机构动力学特性的影响。     

气动控制阀流量特性检测系统的研究与设计

气动控制阀的流量特性是阀门设计和使用中的重要参数。传统的气动控制阀流量特性检测方法存在精度低、效率低、可操作性差等缺点。为提高气动控制阀流量特性检测系统的精度、效率和可操作性,采用虚拟仪器技术设计了一套气动控制阀流量特性检测系统。该系统以LabVIEW为软件开发平台,使用Ansys-fluent软件对气动控制阀的流场进行仿真模拟,根据仿真结果实时调整优化试验条件,使流量特性检测结果更加准确、可靠。通过对比实验验证了该检测系统的可靠性和精度,并对该检测系统的可行性进行了分析,为气动控制阀流量特性检测提供了一种新方法。     

超越负载下独立阀口方向阀控制系统速度稳定性研究

在超越负载工况下,传统液压系统中负载控制阀或平衡阀负载速度控制效果差、容易发生速度抖动,为改善这些不足,采用负载口独立技术并进行速度控制特性的分析,给出了压力流量复合控制策略,建立了超越伸出和超越缩回两种工况下的数学模型,通过AMESim与simulink进行联合仿真,结果表明,负载口独立技术在保证系统速度控制特性的前提下,能够进一步提高系统的稳定性能。     

全液控变量泵复合控制功能的仿真分析

以某型全液控变量泵和配套控制阀为研究对象,分别建立变量机构、负载敏感阀、恒功率阀和压力切断阀的仿真模型,测试单个控制阀的压力-流量特性。根据各个控制功能之间的逻辑关系建立复合控制功能模型,针对整机实际使用工况进行仿真分析,验证逻辑关系的合理性、复合控制功能压力-流量特性与实际工作情况的一致性。最后将仿真结果与试验测试数据进行对比分析,证明了仿真结果的正确性。     

双向冲击气缸内嵌三位五通换向阀动态特性的研究

针对内嵌换向阀的单向冲击气缸在气化炉振打系统使用过程中出现的回程慢问题,提出双向冲击气缸以及内嵌换向阀的改进方法,使用AMESim软件对换向阀进行了仿真分析,通过其动态特性能够确定双向冲击气缸的最佳工作压力以优化整体性能,并为内嵌换向阀的冲击气缸优化提供依据。结果表明,在0.2~0.35 MPa工作压力范围内,阀芯的换向时间不变,压力越大,阀芯的驱动时间越短;随气源压力增大,焓流量、质量流量逐渐增大且持续时间越长;因此,宜使用0.3~0.35 MPa的压力来提高气缸内换向阀的性能。     

气缸低速爬行特性影响因素及补偿

通过建立气动模型并进行联合仿真,探讨了气缸低速爬行现象和系统定位误差的来源,具体分析了气源压力、负载质量、摩擦力差值对气缸爬行的影响。采用单神经元PID控制算法和叠加颤振信号的方法,代替传统PID控制。结果表明气源压力大、负载质量小、动静摩擦差值小时有利于阻止系统的爬行;采用单神经元控制和叠加颤振信号的方法解决了系统的低速爬行问题。仿真证明系统定位精度由±0.61mm提高到±0.25mm,为低速阶段气缸平稳运行提供了较理想的控制策略。     

气缸冲击过程动力学特性仿真分析方法研究

气缸冲击过程的动力学特性主要包括冲击过程的应力变化情况,应力变化情况对气缸的结构优化研究有重要意义。该文以气缸冲击过程的理论分析为基础,搭建气缸驱动系统实验平台,获得气缸冲击过程中的压力位移等数据,并与数学模型结果相互验证。采用ANSYS/LS-DYNA,对气缸冲击过程进行有限元仿真分析,研究气缸的冲击过程动力学特性,提出气缸冲击过程动力学特性的有限元仿真分析方法。