水压式打桩机冲击器液压系统建模与仿真分析

分析了水压式打桩机冲击器的工作机理,根据功率键合图理论构建了其液压系统的键合图模型。以AMESim软件为平台,搭建了水压冲击器液压系统的仿真模型,通过设置参数,对该模型进行仿真,得到了冲击活塞和阀芯的运动曲线,继而分析了活塞和阀芯的位移、速度、加速度随时间的变化规律。通过依次改变流量、溢流阀调定压力、活塞质量、前腔阀口开口长度和中腔阀口开口长度等参数,仿真分析了各参数对冲击性能的影响规律。结果表明：水压式打桩机冲击器液压系统流量达到额定值后,继续增加流量不能有效提高冲击性能;设置较高的溢流阀调定压力能充分利用输入水压能,显著提高冲击性能;活塞质量增大会降低冲击性能;增大前腔阀口开口长度可以提高冲击性能;增大中腔阀口开口长度反而使冲击性能降低。研究结果为水压式打桩机冲击器结构设计与优化提供了理论依据。     

基于AMESim的负载敏感液压系统防冲击特性的研究

针对负载敏感系统主阀瞬时启闭出现的液压冲击问题,提出在泵出口处使用防冲击阀来削减系统冲击的方法。采用AMESim建立了负载敏感液压系统防冲击的仿真模型,分析了在不同系统压力、流量、管道长度和主阀关闭时对系统的冲击影响。结果表明：系统冲击与负载压力无关,与主阀关闭时间、流量和管道长度有关。主阀关闭时间大于900 ms系统压力冲击基本消失;系统冲击压力随着流量的增加而不断升高,采用防冲击阀可有效削减系统冲击。     

阀控液压位置伺服系统管路压力冲击研究

为了进行阀控液压系统中管路压力冲击研究,建立了系统的数学模型。该模型不仅包含了伺服阀、液压缸、泵、溢流阀等元件,同时还考虑了管路对系统动态性能的影响。利用Matlab里面的Simulink工具包。在该模型上对阀控液压系统液压缸位移阶跃响应和位置伺服控制时负载压力变化进行了仿真分析,对系统液压冲击产生的现象进行了研究。仿真结果显示,该数学模型比较真实地反映了系统的工作情况．     

LUDV多路阀中压力补偿阀的仿真分析

为了研究分析LUDV多路阀中的压力补偿阀,介绍了压力补偿阀在系统中所起到的关键作用,在AMESim环境下建立了仿真模型,并进行了仿真分析和试验验证.研究结果表明:试验结果验证了仿真建模的准确性;压力补偿阀LS腔增加小刚度弹簧,能够减弱液压冲击,适当增大阀芯内节流孔直径可在不影响其响应速度的前提下减弱液压冲击.     

基于CFD的液压锥阀开启过程流固耦合分析

液压锥阀广泛应用于液压系统的流量、方向控制当中,其开启过程的性能尤为重要。基于动网格技术和流固耦合理论,建立了液压锥阀开启过程的三维流固耦合数值模型,基于该模型对液压锥阀在弹簧力及流体力作用下的开启过程进行了仿真。得到了液压锥阀阀芯的运动情况,对比了阀芯稳态位移仿真值和理论值,仿真值与理论值较吻合;在此基础上,得到了液压锥阀开启过程瞬时的流场、阀芯应力分布规律,并分析了阀芯所受应力集中区域应力数值随时间的变化情况,为液压锥阀的设计及优化提供了依据。     

蓄能器主要参数对液压激振台系统影响的仿真与试验研究

针对液压激振台系统换向时刻压力冲击问题，为了能够合理选择蓄能器参数，有效提高系统的性能，建立并分析了蓄能器及其连接管道的数学模型，利用AMESim软件对相关参数进行了仿真分析，并对该仿真结果进行了试验验证。结果表明：蓄能器接口处的管路长度与直径几乎不会影响系统的响应速率，缩短管长、增大管径可降低压力冲击；蓄能器体积对系统压力冲击影响不明显，但减小体积可有助于提高系统响应速率；蓄能器预充气压力对系统压力冲击影响明显，当蓄能器预充气压力为系统工作压力的80%～90%时，系统压力冲击较低，而且系统的快速性和稳定性表现良好。     

基于AMESim液压系统管路动态特性的研究

该文对液压系统管路的动态特性开展研究,理论推导了管路谐振频率、管路传递矩阵等主要参数的计算表达式。引入基于AMESim软件的时域、频域分析方法,通过对经典管路水锤现象进行时域、频域对比分析,证明AMESim软件能有效的模拟管路的实际情况,并能真实的反映管路在时域和频域内的动态特性。在此基础上,将该方法应用于液压伺服系统液压源与伺服阀之间长管路的动态特性分析当中,探索管长、管径及管厚与管路谐振频率及相位差之间的关系。分析结果表明:随着液压管道长度的增加,管路谐振频率显著降低,相位差增大,系统响应时间变长;随着管道内径的增加,管道压力幅值比增加,而谐振频率及相位差变化不大;管道厚度对系统动态特性影响较小。该研究可为液压系统管路设计提供参考。     

负载敏感液压系统冲击特性仿真研究

针对负载敏感液压系统中流量控制主阀关闭过快导致的系统产生压力冲击的问题,利用AMESim软件建立了负载敏感系统压力冲击仿真模型,对冲击产生的原因进行仿真分析,探究系统流量、主阀关闭时间、负载压力等因素对系统压力冲击的影响。仿真结果表明:系统压力冲击与负载压力无关,与系统流量、主阀关闭时间有关,系统流量越大,主阀关闭时间越短,系统压力冲击值越大。     

管路内径对箕斗定重称载液压系统性能的影响

王石凹煤矿的立井箕斗定重称载系统容易出现液压元件和管路受损,并存在响应滞后和称重不准确等问题。以定重称载液压系统为研究对象,采用AMESim建立了定重称载系统的仿真模型,分析了液压管路内径对箕斗定重称载液压系统响应速度、准确性及系统刚度等指标的影响。结果表明:当管路长度一定时,系统的超调量和调整时间随管道内径的增大而增大,固有频率、阻尼比、相对误差与刚度随管道内径的增大而减小。建议采用装载过程中压力值增量计算系统相对误差,此时得到的相对误差值小且稳定。     

采煤机液压制动系统的研究分析

采用AMESim仿真分析软件对采煤机液压系统的工作情况进行仿真分析,发现采煤机液压系统的管路长度和直径对采煤机液压系统的工作稳定性和制动时的响应速度具有重要影响,合理选择管路的直径和长度能够极大地提高液压制动系统的响应速度和工作稳定性,对确保采煤机的正常工作具有十分重要的意义。     

优先阀颤振啸叫问题仿真分析

优先阀配套于商用飞机液压系统,用于优先保证系统中主飞控系统的供油。在液压系统的实际工作过程中,当主飞控系统供油压力突然降低、液压系统中蓄能器放油时,常常会产生颤振、啸叫(鸣叫)等现象。建立了优先阀的数学模型及AMESim仿真模型,仿真分析了相关结构参数对阀动态特性的影响,并进行了参数优化。仿真分析结果表明,在优先阀其他结构参数不变的情况下,主阀阻尼孔径、先导阀座阻尼孔径及导阀弹簧刚度分别选为0.9 mm, 1.5 mm, 6.0 N/mm时,阀的动态特性效果最佳,当阀工况发生变化时,可有效改善阀芯颤振现象。     

基于AMESim断带抓捕缓冲系统仿真研究

断带抓捕装置是带式输送机安全运行的重要保护装置,但当带式输送机断带抓捕时易产生较大冲击载荷。液压缓冲对冲击载荷具有较好的吸收消耗作用,可减小断带抓捕时的冲击振动。通过介绍断带抓捕液压缓冲系统的工作原理,利用AMESim进行系统建模。研究了溢流阀开启压力对缓冲油缸压力及制动距离的影响,得出理想的溢流阀开启压力为3 MPa,制动距离为0.59 m,制动时间为1.59 s,并模拟了溢流阀开启压力为3 MPa时的冲击实验。结果表明活塞位移和缓冲腔压力均略低于仿真值,但接近程度较高,验证了仿真研究的参考性。     

飞机液压系统能源转换装置故障分析

针对飞机液压系统能源转换装置(PTU)失效问题,通过故障数据分析及理论分析,确认了失效的直接原因和根本原因。直接原因是PTU发生超速,根本原因是起落架收起过程中流量需求较大,导致PTU泵出口压力无法维持在13.7 MPa以上。据此提出了解决方案,并使用AMESim软件进行建模仿真,最后进行试验验证。结果表明,在起落架系统上游增加优先阀,能够有效避免PTU过速损坏,验证了理论分析和仿真分析结果。所采用的研究方法能够为飞机液压系统设计及布局提供重要的理论依据。     

立井提升机过卷液压缓冲系统研究

完善了立井提升机过卷液压缓冲系统,利用AMESim建立了插装式溢流阀HCD模型及系统仿真模型,验证了插装式溢流阀仿真模型与实际阀性能的一致性,分析了不同插装式溢流阀开启压力下系统的性能,确定了插装式溢流阀开启压力为30 MPa,给出了插装式溢流阀开启压力为30 MPa下提升容器缓冲位移曲线、缓冲油缸上下腔压力变化曲线、上下腔蓄能器的容积压力变化曲线及插装式溢流阀流量曲线,结果表明,通过设置上下腔蓄能器吸收了缓冲的液压冲击,并降低了提升容器的回落距离。当插装式溢流阀开启压力为30 MPa时,缓冲位移为1.26 m,缓冲时间为3.5 s,最大回落距离为0.3 m。     

跑道形卸油孔高压大流量安全阀设计及性能分析

高压大流量安全阀是煤矿液压支架的关键基础件,在遇到突然来压的工况时,能迅速把支架立柱下腔高压乳化液排出,因此安全阀的工作状态是一个瞬间的冲击过程。为了进一步提升高压大流量安全阀的卸载能力,结合以往设计经验,设计了一种跑道形卸油孔阀芯,并通过蓄能器 增压缸实验台来研究该安全阀的冲击压力安全性、公称流量启溢闭、小流量启溢闭、密封性能。     

离散数字液压高效防滑刹车算法

飞机刹车系统是重要的飞机子系统之一。液压刹车系统是目前主流的飞机刹车系统,通常采用电液伺服阀作为刹车控制阀。针对电液伺服阀对污染敏感,易堵塞,造成机轮打滑、抱死等重大事故的缺陷,设计了一种离散数字液压飞机刹车系统。对飞机刹车过程进行分析并建立了数学模型,基于数学模型搭建了飞机刹车半实物仿真系统。提出了一种离散数字液压高效防滑刹车算法,通过控制开启数字阀的组合形式,进而控制刹车及打滑过程中压力变化的速度,有效实现防滑刹车,并在搭建的半实物仿真系统中得到了验证。     

一种基于模型的高响应液压翼尖制动装置研究与实现

针对高响应液压翼尖制动装置的实现是集流体、摩擦、电磁和散热等技术的复杂问题,提出一种大型客机高升力系统高响应液压翼尖制动装置研究和实现的方法。首先,利用Simulink虚拟仿真对该液压翼尖制动装置的响应时间进行分析,通过仿真分析发现影响响应时间的主要因素包括环境温度和阀口节流等;其次,根据某大型客机高升力系统不对称故障时的高响应需求,提出了给产品液压系统增加节流阀来提升产品内部温度的技术方案,并利用ANSYS热分析对该方案在低温条件下的温升进行仿真计算;最后,通过试验验证仿真分析结果。试验结果表明,基于模型的响应时间分析和热分析模型与实际结果吻合,实现了高升力系统对液压翼尖制动装置高响应的需求。     

无人机液压弹射系统仿真研究

以液压马达驱动的无人机液压弹射系统为研究对象,给出了无人机弹射起飞和弹射后小车缓冲制动减速的工作原理。基于AMESim分别建立了无人机弹射起飞和小车缓冲制动减速仿真模型,分析了蓄能器最高蓄能压力、蓄能器体积、卷筒半径、插装阀通径、双向马达排量对无人机弹射起飞速度及位移的影响规律。研究了缓冲溢流阀开启压力对小车制动过程速度、位移和液压马达缓冲腔压力的影响规律,为无人机液压弹射系统的设计与优化提供指导。     

基于AMESim优先阀的动态特性的仿真

液压优先阀是液压转向系统中的关键元件之一,其性能的好坏直接影响到液压转向系统的可靠性。本文应用AMESim软件对其进行了建模,并通过仿真得出转向器开口面积及阻尼孔面积的变化对液压优先阀动态特性的影响曲线图,通过分析得到在工作负载相同的情况下,增加转向器的流量可以提高转向器的性能,从而实现对液压优先阀的优化。