轴向柱塞泵配流副楔形角和方位角求解算法研究

针对配流副油膜形状理论建模难且与试验数据偏差大的问题,基于配流副油膜周向三点试验法,考虑力与力矩因素、偏磨因素和主轴与柱塞缸同轴度误差因素对配流副油膜形状的影响,建立柱塞缸轴向力平衡模型和配流副油膜厚度模型及配流副油膜形状的拟合算法。结果表明:3种试验工况下的三点膜厚拟合曲线与试验曲线吻合良好,进一步求解出配流副楔形角和方位角的时变曲线,为后续研究配流副润滑、摩擦和磨损特性奠定基础。

负载敏感多路阀阀芯组合节流口的空化研究

针对负载敏感多路阀阀口空化严重的现象,利用Fluent中的多相流模型对多路阀阀芯U+U型组合节流口的空化现象进行仿真分析,通过Solidworks建立具有不同长度C、宽度R、深度b的组合节流口三维模型,将节流口三维模型在Workbench中进行流道抽取,采用Fluent对抽取的流道模型进行模拟仿真,通过对36组数据对比分析,得到了大U型槽的深度、宽度、长度对多路阀阀芯节流口处气体体积分数值的影响规律。

采用单向流固耦合法的高压多路阀变形分析

针对高压多路阀体变形量受阀体内部流道中高压流体影响大的现象,采用Workbench中的单向流固耦合方法对高压多路阀体进行变形计算。采用Solidworks建立负载敏感多路阀装配体的三维模型,对三维模型进行网格划分,采用workbench计算平台对多路阀流体域和固体域进行耦合计算,对多路阀阀体结构进行计算研究。计算结果显示,多路阀体最大变形位于压力补偿腔流经换向阀腔的位置,最大变形量随着开口量增大而增大,当压力为35 MPa,开口量为5.7 mm时,最大变形量为4.49μm,阀体材料最大应力值和应变值分别为189.5 MPa和9.27×10^(-4).

板材弯卷成形工艺的研究现状

板材弯卷成形工艺是确定卷板装备参数、弯卷工艺参数和实现弯卷自动控制的基础。该文从建模方法、模型精度和适用性等方面,综述了国内外板材弯卷工艺模型的现状;从材料特性、弯卷工艺流程和回弹等方面,总结了弯卷工艺建模的影响因素;并综述了板材弯卷工艺自动控制模型的现状,展望了板材弯卷成形工艺研究的发展。

厚向强度分布对特厚板三辊预弯成形的影响

选取100、220mm两种厚度Q235热轧板，在厚向多个等间距分布位置切取圆棒试样，采用WAW-E100试验机获得各试样在3．0×10%^-5S^-1应变速率时的拉伸应力应变曲线。根据拉伸试验数据建立考虑厚向强度分布的材料应力-应变函数。分析特厚板在CDWllXNC-300＼420mm〈2500mm重型三辊卷板机上的预弯成形过程并建立预弯工艺模型。预弯模型计算结果表明，特厚板厚向强度变幅为0～20％时，上辊垂直力增幅约为0～13％，回弹比略有增加，卸载前预弯角无明显变化。

斜盘式轴向柱塞泵滑靴副油膜挤压效应研究

斜盘-滑靴副是轴向柱塞泵的重要摩擦副之一,对柱塞泵的工作可靠性有着重要的影响。传统滑靴副油膜设计采用剩余压紧力法,并没有完整考虑油膜挤压效应对滑靴的动态支承力。针对轴向柱塞泵斜盘-滑靴副油膜的支承力受挤压效应影响进行了研究。通过控制滑靴挤压速度,利用CFD流体仿真方法,验证挤压效应的存在及结构参数和油液动力粘度对油膜挤压效应的影响。

厚向强度特性对特厚板弯曲成形的影响

厚向强度特性是影响特厚板弯曲成形的重要因素。选取50mm、100mm和220mm 3种不同厚度的Q235热轧板材,在厚向不同位置截取标准圆棒试样进行静拉伸试验,得到了3种厚板的厚向强度特性曲线。采用有限元模拟方法研究了特厚板弯曲变形时厚向强度特性对内部材料应变、板层移动和弯曲力矩的影响,结果表明,弯曲相对曲率槇κ<0.3时,厚向强度特性对3种板材的内部材料应变和板层径向移动量的影响比值均接近1.5%,其影响较小;相对曲率槇κ=0.15时,厚向强度特性对3种板材弯矩的影响比值分别约为4.6%、5.7%和10%,影响效果明显。

组合配流盘式液压变压器的变压比特性研究

针对液压变压器的变压比范围小,提出了组合式配流盘技术。分析了采用组合式配流盘的液压变压器工作原理,建立了新型液压变压器的变压比解析模型,考虑了机械摩擦损失和黏性摩擦损失影响。分析了动盘摆角、摩擦损失、柱塞缸转速、恒压端压力对变压比特性的影响规律。结果表明,动盘摆角范围0°~150°对应的理想变压比范围约0~4,考虑摩擦损失时的变压比范围降为0~3.3,柱塞缸转速在变压比值较小时影响较大,随着变压比增大影响逐渐减小,恒压端压力对变压比影响很小。

阀芯配合间隙对液压泵变量特性影响研究

以大排量液控式轴向柱塞泵变量为研究对象,分析了柱塞泵变量机构工作原理和阀芯配合间隙对变量机构的关系,采用AMESIM模型分析了机液伺服阀配合间隙对变量机构动态特性的影响,试验测试了不同机液伺服阀配合间隙时,液压泵变量机构响应时间,并优化了机液伺服阀双侧配合间隙值。该研究对大流量液压元件配合间隙的设计具有显著的指导意义,指导间隙的给定平衡了产品性能和零件加工的成本重要性。

负载敏感多路阀微动特性与参数优化

针对负载敏感多路阀微动特性差和多参数耦合问题,以16通径负载敏感多路阀为研究对象,分析了负载敏感多路阀结构与压力补偿阀工作原理,采用AMEsim创建阀芯微动仿真模型,系统研究了压力补偿阀弹簧刚度、压力补偿阀阻尼孔与控制腔液容对负载敏感多路阀微动特性的影响,采用NLPQL优化算法进行了参数优化。结果表明,负载敏感多路阀主阀芯小开口时,进出油口压差和通流量的稳态值和波动量随着压力补偿阀弹簧刚度增大而增大;进出油口压差和通流量稳态值受阻尼孔与控制腔液容的影响很小,主阀压差波动量随阻尼孔和控制腔液容增大而增大;经参数优化后,主阀小开口时压差波动幅值降低17%.

大采高液压支架初撑增压回路动态特性研究

针对大采高综采面液压支架,提出了一种立柱增压回路及控制步骤。建立了立柱初撑增压回路的AMESim模型,研究了增压周期、蓄能器容积、增压管路容积等参数对立柱初撑增压回路动态特性的影响,获得了立柱缸无杆腔等的压力特性曲线。研究表明,增压周期和蓄能器容积对该增压回路动态特性影响明显,而增压管路容积对回路动态特性影响较小。

大采高支架降柱泄压能量回收特性研究

针对大采高综采面液压支架降柱泄压工况,提出了一种能量回收再利用回路及控制方法。建立了降柱泄压能量回收回路的AMESim仿真模型,研究了蓄能器容积、蓄能器充气压力、蓄能管路长度和液控单向阀通径对立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的影响规律,分析了立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的动态特性曲线。结果表明:蓄能器容积、蓄能器充气压力对降柱泄压能量回收容积影响明显,液控单向阀通径对能量回收时间影响明显,而蓄能管路长度对回路两种特性影响均可忽略。

中型挖掘机正流量控制特性的分析与改进

分析了双执行机构的正流量控制原理,重点从三个方面对正流量控制特性进行了研究:首先分析了挖掘机调速区间,采用了能满足精调特性和快速特性的双折线式调速曲线,以此曲线作为调速特性的设计目标;再者从调速区的大小、精调特性和快速特性三方面比较了比例式泵流量调节曲线和双折线式泵流量曲线的优缺点;最后分析了当前旁路回油阀的控制思路,提出了基于瞬时流量不饱和度的实时控制原则。理论分析表明,新方案能够改善系统的控制特性。

挖掘机泵口闭端支管的消振特性分析

以国内某厂家中型液压挖掘机主泵至主阀的基本管路系统为研究对象,按照适合管路分布式参数计算的传递矩阵法建立系统的数学模型,对模型中的贝塞尔函数做四阶近似处理,借助MATLAB编制数值计算程序进行求解,获得管路系统动态特性曲线和主泵口压力频域特性曲线。仿真与实测结果的对比表明,闭端支管对挖掘机主泵口处的脉动压力峰有明显的消弱作用。

铸态42CrMo环坯热辗扩微观组织模拟

为避免传统环件热成形工艺需要多次加热等问题,以铸态42CrMo合金环坯短流程铸辗复合成形工艺为研究对象,通过Gleeble-1500D热模拟试验机及金相显微镜进行系列试验研究,得到温度850～1150℃,应变速率0.05～5s-1的流变应力曲线.对流变应力曲线进行图形变换求解出位错密度变化和每个动态再结晶晶粒生长的动力学行为,并评估成核和动态再结晶晶粒的生长动力学行为.研究晶粒拓扑变形技术,并通过主成分分析对晶粒的拓扑结构进行优化.结果表明,采用Kock-M ecking（KM）位错密度模型可以揭示42CrMo合金动态再结晶过程中的位错密度演变,结合元胞自动机和优化后的晶粒拓扑变形技术的KM位错密度模型,能精确地模拟位错密度动态再结晶过程.

四辊卷板机侧辊位移跟踪控制

针对四辊卷板机侧辊位移跟踪控制存在负载变化、参数摄动和未建模动态等不确定性问题,提出一种基于非线性扰动观测器的自适应滑模控制策略。采用非线性扰动观测器在线获取并补偿等效扰动;针对引入非线性扰动观测器后的系统,采用反步法设计自适应滑模控制器,利用自适应律动态补偿扰动观测误差,以降低滑模控制器的切换增益。该设计方法放宽了滑模切换增益对系统不确定性上界的先验性要求,降低了外界干扰和系统不确定性对侧辊位移跟踪性能的影响。同时,采用李雅普洛夫方法证明了侧辊位移跟踪闭环控制系统的稳定性。根据工程实际参数进行仿真,结果表明,该控制策略对系统的不确定性,特别是负载变化具有较强的鲁棒性,可以满足侧辊位移快速、精确跟踪的要求。

大采高液压支架立柱系统动态特性研究

大采高液压支架供液管路的工作压力为23~32.5 MPa、通流直径为38~60 mm、管路长度为1000~1500 m,供液管路具有明显压力、流量响应滞后效应,导致立柱缸液压系统的速度、位移动态特性较差。对液压支架大通径高压供液管路进行水锤试验,试验结果为:在流量为182.7、351.2和521.5 L/min时,压力波速分别为715、979和1065 m/s。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型,分析管路长度、管路通径和初始压力对液压支架立柱动态特性影响规律。仿真结果表明:管路长度越大,管路通径越大,管路初始压力越小,立柱响应时间越长,升柱和降柱过程平稳性高,所用时间增长。

管路体积模量对液压支架立柱缸动态特性的影响

大采高液压支架的供液管路的工作压力为23～32. 5 MPa,通流直径为38～60 mm,管路长度约1000～1500 m,管路体积模量使供液管路具有压力明显、流量响应滞后现象,导致液压支架系统速度、位移动态响应差。以液压支架大通径高压供液管路为试验对象,当压力为5～25 MPa时,管路体积模量值1300MPa,依据公式得到胶管体积模量约为恒定值2700 MPa,与乳化液体积模量接近。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型。仿真结果表明,供液管路体积模量越小,立柱位移、速度和压力响应越慢;当管路体积模量为1300 MPa时,立柱位移、速度和压力响应时间分别为0. 1 s,0. 2 s,0. 05 s,立柱缸响应滞后较明显。

四辊卷板机侧辊位移液压控制系统数学模型

侧辊位移控制对于四辊卷板机卷板工艺和质量控制具有重要意义。本文在分析了控制系统的构成和工作原理,考虑油管、泄漏等诸多因素影响的基础上,建立了符合设备实际工况的四辊卷板机侧辊位移液压控制数学模型。该模型为分析控制系统的动静态特性、负载或供油压力的变化对侧辊位移控制精度的影响提供理论依据。为控制算法的设计,提高系统控制精度和整体性能奠定了研究基础。

HMn58-2配流盘摩擦副表面激光加工微阵列对其摩擦磨损性能的影响

轴向柱塞泵配流盘摩擦副长期处于高速相对滑动和重接触载荷工况下,因此,其摩擦磨损性能对配流盘服役寿命至关重要。采用光纤激光器在HMn58-2配流盘摩擦副表面加工了微阵列结构。在MMW-1A摩擦磨损机上,选用摩擦副常用配偶材料38CrMoAl以面-面接触形式分别对具有微阵列和未改性HMn58-2配流盘摩擦副摩擦磨损性能进行了测试。采用正交实验方法分析了激光加工微阵列直径、深度、密度、载荷和转速对试样摩擦磨损性能的影响及磨损机理。试验结果表明:与未经加工HMn58-2光滑试样相比,激光加工微阵列降低了HMn58-2试样表面摩擦系数,减轻了磨粒磨损和黏着磨损程度;各因素对激光表面改性试样摩擦磨损影响程度依次为载荷、微阵列深度、转速、微阵列直径和密度。