两种空化边界条件下的旋转密封润滑状态分析与试验

针对JFO与Reynolds空化边界条件,建立了螺旋槽旋转密封润滑状态分析的理论模型,分析不同空化边界条件下旋转密封润滑状态的转变过程;采用分形接触模型描述混合润滑状态时的粗糙峰接触特性。分析结果表明：Reynolds空化边界条件下的模型可预测较大的流体承载力,但大大低估了空化区,特别是在高转速工况下;稳态工况下,JFO空化边界条件下的模型可预测更高的工作转速,使旋转密封从混合润滑状态转变为流体动力润滑状态。试验结果表明：两种空化条件下计算的泄漏量与试验结果变化趋势相同;但相比于Reynolds边界条件,JFO边界条件可预测更小的泄漏量,与试验结果更为接近,尤其是在高转速工况下。     

轴向柱塞泵空化时气相动态演进过程及影响

针对轴向柱塞泵在工作过程可能出现的空化现象进行研究。目前使用的稳态流体模型在计算流体属性（密度和体积弹性模量）时没有考虑气体演进的动态特征。针对此问题,提出一种动态流体模型,该模型考虑液压油中气体（空气）的动态演进过程,包括气体的产生、消解以及在不同控制体积之间的输运和分布。应用此模型到轴向柱塞泵的压力流量特性仿真中,分析了气体影响泵特性的内在机理。分析结果表明：稳态流体模型会低估空化对泵出口流量和压力的影响,而动态流体模型从本质上揭示了空化时泵出口流量压力脉动的增加以及平均流量的降低是因为气相对流体可压缩性的改变。     

液压油体积弹性模量稳态模型与动态模型的对比

油液体积弹性模量对液压系统的动态特性有着重要影响,而现有模型尚无法准确反映油液压缩与膨胀过程的动态特性。引用分析了4种基于集中参数法的液压油有效体积弹性模量的稳态模型(Wylie模型、Nykanen模型、Ruan模型和AMESim模型),结合空气和蒸汽的动态传输方程,推导得到了考虑含气量时变特征的有效体积弹性模量动态模型。在此基础上,分析了4种稳态模型分别在高压区和低压区的变化特性,研究了AMESim模型和动态模型稳态值的差异性,验证了动态模型的有效性。研究表明：由于假设含气量不变,Wylie模型、Nykanen模型在全压力范围内差别很小;高压时Ruan模型计算结果稍大,而AMESim模型计算曲线较为特殊,受空气分离压影响很大;低压时Ruan模型、Wylie模型计算结果非常接近,而当压力低于饱和蒸汽压时AMESim模型计算值约为0. 在应用Henry定律条件下,动态模型预测的体积弹性模量-压力曲线更为合理。油液压缩膨胀循环实验表明动态模型具有更高的精度。     

单活塞式液压自由活塞柴油机启动过程研究

研究单活塞式液压自由活塞柴油机(HFPDE)的启动工况,得到其启动流程。基于系统启动能量传递过程,理论分析了各组分能量的定量分配关系,研究了回复蓄能器、频率控制阀以及压缩腔参数的匹配方法并进行了相应的试验验证。结果表明系统启动压缩行程较稳定工况长且单次循环启动成功率较高。系统启动输入能量主要来自回复蓄能器且主要被高压腔高压油和动力腔气体吸收,启动压缩过程压缩比可以灵活调整,提出的系统启动装置参数匹配方法和启动流程可行。     

FC仲裁环实现实时传输的带宽分配方法

考虑实时消息的优先级顺序,对光纤通道仲裁环结构下研究实时性问题的“最差情形”做了补充和完善。重新定义保证数据传输实时性的2个限制条件,提出最差情形公平负载率的概念,从而将上述2个限制条件归结为一条,即要保证所有消息的实时性,必须使每个消息的最差情形公平负载率小于等于1,揭示数据传输的实时性与网络负载率之间的本质联系。考虑对实时消息进行拆分后增加的协议开销和物理层延时等影响因素,基于网络总负载率最小化原则给出一种简洁的带宽分配方法。通过实例仿真研究了仲裁环下假想消息集中的各个实时消息在“最差情形”下的带宽分配情况,证明该算法的正确性。     

胀圈高速旋转密封端面温度的动态测试

为了满足胀圈密封试验研究的需要,专门设计并搭建了胀圈旋转密封试验装置.采用热电偶测量端面温度,采用高速集流环实现测试信号的实时传送,可实现胀圈密封端面温度的连续动态测量.对密封压力和摩擦线速度变化工况下胀圈密封的端面温度进行了测试,实验结果证明了测试方法和试验装置的有效性,为胀圈旋转密封的深入研究提供了先进的试验手段.     

液压变压器控制系统稳态刚度特性

研究了液压变压器控制系统的稳态刚度特性,根据液压变压器控制系统工作原理,建立了液压变压器控制系统模型,在此基础上分别建立了液压变压器控制马达和液压变压器控制液压缸系统的稳态刚度方程式,分析了影响稳态刚度的因素。同时还推导了泵控马达和泵控制液压缸系统的稳态刚度方程式。对比实验及仿真结果表明:相对于泵控制系统,液压变压器控制系统的稳态刚度较小,并且会随着液压变压器三个配流口的排量变化而改变;增大液压变压器控制角,有利于扩大液压变压器控制系统的压力调节范围,提高系统的稳态刚度。     

液压机械连续无级传动的控制系统研究

给出了液压机械连续无级传动的动力学方程,该系统属于二阶振荡系统.试验结果表明,采用带死区、积分饱和抑制的增量式数字PID控制算法,可以实现液压机械连续无级传动装置的无级调速功能,使发动机工作在最佳工作点上.     

油液内气泡半径和含气量模型研究

针对液压油液内空气析出现象,研究压力变化时气泡尺寸和含气量变化规律。在分析气泡界面受力基础上,推导气泡半径和油液含气量的解析模型,通过与数值计算结果对比验证解析公式具有较高精度,理论分析气体随压力升高而发生的溶解和扩散现象对气泡半径和含气量的影响。搭建气泡尺寸测试试验台验证解析模型可准确计算气泡半径。对初始半径为0.095mm和2.9 mm的两个气泡跟踪测量结果表明气泡溶解和扩散导致气泡半径缩小加快,其影响程度决定于气体在油液的溶解度;对不同含气率的油液测量表明气泡分布呈现对数正态分布特点,经数据拟合气泡半径分布函数可由统一公式表示。最后,根据含气量模型推导其变化率的表达式,研究表明油液压力及其导数是影响含气量变化的主要因素。     

液压机械无级变速器的速比调节规律研究

速比调节是液压机械无级传动系统匹配的关键技术。文章根据实验数据建立起发动机的输出转速转矩模型,并根据其转速调节,得出了液压机械无级变速器速比的调节规律。最后通过实验验证了速比调节规律的正确性。