液压挖掘机工作装置机液仿真研究

以某型号液压挖掘机的工作装置为研究对象,在AMESim环境下,根据实际液压元件的特性和工作装置的尺寸参数,对挖掘机工作装置的液压系统和机械系统进行了建模,实现了其液压系统动态仿真和机械系统的动力学仿真,这种建模方法提高了系统仿真的效率。对典型工况下,工作装置机械系统的运动特性和液压系统的工作特性仿真结果进行了分析,仿真结果与实际相符,该模型可实现机液耦合系统的综合仿真,这种建模研究方法为挖掘机机械系统结构设计和液压系统的优化设计提供了一种有效的手段。

基于机液联合仿真模型的闸门启闭机故障注入及诊断研究

为了对含故障特征的弧形闸门系统运行信号进行评估和故障诊断研究,基于某弧形闸门试验平台检测数据,建立弧形闸门启闭机构的机液联合仿真模型,进行模型相似度分析和修正。通过基于闸门实时开度反馈信号闸门状态控制策略对闸门进行工作状态的控制,提高了仿真效率和稳定性,获得更符合实际的状态特征。在模型中注入液压系统与机械系统故障,分析故障对闸门运行信号产生的影响。为了充分体现故障特征信息,选取多个信号进行融合并调整权重分配,基于加权多通道数据融合方法解决了故障识别精度波动大的问题,为了提高网络模型的泛化能力,在网络模型中加入残差结构进行优化,基于迁移学习的卷积神经网络解决了故障识别精度低的问题。结果表明,构建的模型可以表现出弧形闸门工作过程中重要信号比如压力、流量、振动等信号特征的动态变化;使用改进后的加权多通道数据融合的基于残差结构优化的神经网络准确率达到了97.17%。

全液压转向系统机液联合仿真及试验

介绍了负荷传感全液压转向系统工作原理,基于AMESim和LMS Virtual.Lab Mo-tion软件建立了装载机全液压转向系统的联合仿真模型,并对转向系统转向过程的动态特性进行了仿真分析。仿真及试验结果表明:联合仿真模型准确可信,装载机转向多体动力学模型能够准确地模拟系统负载。通过仿真分析发现:轮胎侧偏刚度对转向系统压力振摆具有很大的影响,适当减小该值可以减小压力波动。

滚筒式采煤机调高机构机液联合仿真研究

为精确验证滚筒式采煤机调高机构工作可靠性与稳定性,利用ADAMS/Hydraulics插件建立了调高机构液压系统模型,并将其与机械系统模型进行耦合,实现了调高机构的机液联合仿真。根据实际工况,用Matlab模拟了最恶劣工况下滚筒所受的瞬时负载,在ADAMS中以Akima拟合的spline函数的形式将其施加给滚筒。结合实际项目,对滚筒调高至工作面顶部并进行截割这一过程进行仿真,对仿真所得的滚筒所受台力和合力矩曲线、液压缸受力曲线、液压缸长度和速度曲线、无杆腔压力及流量曲线进行分析,结果表明此调高机构具有一定的稳定性和可靠性,此方法能够为今后采煤机调高机构的设计与优化提供借鉴。

机液联合仿真在新型挤扩变径灌注桩成型机设计中的应用

利用土力学分析挤扩臂运动过程中的受力情况,得出挤扩臂的受力曲线,利用ADAMS的机液联合仿真,建立新型挤扩变径灌注桩成型机的虚拟样机模型,模拟实际工况进行了机构的运动学和动力学分析,了解成型机在实际状况下的工作状态,从而为改进设计提供了有价值的参考信息。

基于ADAMS的装载机工作装置机液联合仿真分析

对装载机工作装置进行机液联合仿真可以更好地分析工作装置各杆件的受力情况以及液压系统的控制。在ADAMS中建立了装载机工作装置机械系统和液压系统,设计了液压阀控制函数。进行机液联联合仿真,分析了铲斗角变化和铲斗斗尖轨迹,以及阀的流量变化和缸的受力,这对类似系统的仿真分析研究很有意义。

火炮射击模拟试验装置机液联合仿真

炮口强冲击实现火炮动态后坐是一种新型的火炮射击模拟试验方法。针对该试验方法,采用振动理论分析了其力学原理。基于ATV软件及多体动力学理论,建立了某自行火炮的虚拟样机模型;分别采用ADAMS及EASY5软件,建立了动力系统的多刚体模型及液压系统模型;在以上模型基础上建立了火炮射击模拟试验装置的机液联合仿真模型,并对其进行了仿真研究。仿真结果表明该试验装置能较准确地模拟火炮实弹射击时的后坐动态特性,为该模拟试验装置的工程应用奠定了理论基础。

扶正机械手推送油管的机液联合仿真分析

扶正机械手将油管顺利推送到所需区域是保证油管顺利移运、排放的关键。为找到合适游动滑车运动速度,保证油管与扶正机械手不发生脱离,以及油管与斜坡不发生干涉,利用三维软件SolidWorks和ADAMS软件建立了该系统的机液一体化虚拟样机。在游动滑车的不同速度下,对扶正机械手推送油管过程进行了仿真分析,得出游动滑车以0.2 m/s速度向上运动是最合理的,并得到了该速度下的液压缸作用力变化曲线,及连接座固定副反作用力变化曲线,为实际系统的分析与设计奠定了基础。

海洋液压冲击打桩锤机-液系统联合仿真分析

以近海施工的液压冲击打桩锤为研究对象,基于刚体动力学、牛顿碰撞理论以及液压-气动理论,建立某型海洋打桩锤机械冲击系统和液压系统模型,并通过AMESim和ADAMS软件,建立了打桩锤的虚拟样机,完成了液压冲击打桩锤机-液系统的多次沉桩过程的仿真分析.沉桩仿真结果与现场沉桩记录充分接近,验证了所建立模型仿真分析的合理性.

基于机液联合仿真的剪叉机构疲劳寿命分析

为解决工程机械复杂机液结构的疲劳寿命计算问题,以某型号高空作业平台剪叉机构为研究对象,提出了一种基于机液联合仿真的结构疲劳寿命计算方法.首先,建立了剪叉机构的机液联合刚柔耦合多体动力学仿真模型,分析了剪叉机构在举升过程中的受力情况,确定了极限工况为举升阶段79.2 s时刻,提取了各关键铰点处的载荷谱;并通过剪叉机构的油缸压力和结构应力测试实验,验证了动力学仿真模型的正确性;然后,基于联合仿真确定的极限工况和铰点载荷谱,对剪叉臂进行了极限工况下和单位载荷作用下的静力学分析,得到了剪叉臂结构应力分布情况;最后,利用铰点载荷谱和剪叉臂结构应力通过仿真获得剪叉臂疲劳损伤云图,确定了剪叉臂疲劳危险部位主要是剪叉臂各个零部件的连接位置处,为后续的疲劳寿命优化提供了基础.

四点调平系统刚柔耦合建模及机液联合仿真

随着调平系统安全性和承载稳定性要求的提高,在提高调平精度的同时,提出了控制各支腿所受载荷不超过一定变化范围的要求。针对四点对称分布的调平系统,分析其数学模型,得出各支腿受力变化的影响因素,通过仿真结果和历史实验数据进行验证。首先利用Motion建立调平系统的三维动力学模型,然后在AMESim中建立液压控制系统模型,最后再对系统进行联合仿真并分析。结果表明,支腿受力大小与对角支腿高度和的差异以及负载偏心程度有关。采用的刚柔耦合模型的机液联合仿真方法,可为类似课题的研究提供借鉴作用。

基于ADAMS的二板式注塑机合模装置机械液压耦合仿真

注塑机是集机械、电子、液压多方面技术于一体的先进制造装备,是塑料制品最主要的生产设备,现代制造业中80%以上的塑料制品采用注射成型。以新型全液压内循环二板式注塑机合模装置为研究对象,利用ADAMS软件建立注塑机合模装置的实体模型,在ADAMS/Hydraulics环境下与液压系统回路进行动态性能的耦合仿真。通过分析不同参数下液压缸的压力、流量、速度及受力情况,得到液压缸的速度和位移变化曲线,并做出优化。

夹持油管机械手机液联合仿真分析

对独立式不压井修井机夹持油管机械手进行机液联合仿真,可测试机械手的工作状况及液压系统的控制性能。在ADAMS软件中建立了机械手的机械系统和液压系统,设定了换向阀的控制函数,分析了机械手的开合工作过程以及阀的流量变化和液压缸的驱动力。获得了该修井机上夹持油管机械手的设计参数,为生产设计提供依据。

曲面斜楔驱动的钻杆夹持机械手设计及机液联合仿真分析

为解决钻杆旋转时易偏斜的问题,设计了一种具有滚轮结构和曲面斜楔结构的机械手。该机械手保留了钻杆旋转自由度,避免拧卸时钻杆偏斜导致的螺纹破损,保障了施工安全性。为提高机械手工作稳定性,利用蓄能器和负载敏感变量泵提高液压系统的保压性能、减少了能耗。为验证机械手在实际工况中夹紧功能的可靠性,利用Recurdyn和AMEsim进行机液联合仿真分析和刚柔耦合分析,模拟在改变钻杆直径和回路额定压力的情况下钻杆受力、回路压力和机械手关键零部件所受应力的变化情况。结果表明:当钻杆直径为φ127 mm、φ108 mm、φ89 mm和φ73 mm时,回路许用压力范围分别为8~12 MPa、8~12 MPa、6~8 MPa和3~5 MPa。在许用压力范围内,机械手既满足可靠夹紧的需求,其结构强度也满足设计要求。

负负载工况下打捆机举升机构的机液联合仿真

以高线打捆机的举升机构为研究对象,为验证所设计的液压系统能否很好地平衡液压缸回程时产生的负负载,同时验证液压缸驱动力是否满足要求,利用MATLAB/Simscape工具箱中的Multibody和Fluids模块,建立高线打捆机举升机构机液联合仿真模型,并进行仿真实验。结果表明:联合仿真能很好地模拟出举升机构回程时在液压系统控制下的液压缸驱动力变化,液压系统对负负载的平衡是有效的,液压缸在运动全程中的驱动力也满足要求,验证了设计的合理性。

挖掘机液压系统热平衡建模仿真分析

为了分析大型液压挖掘机液压系统热平衡特性,基于SimulationX软件构建挖掘机机械模型、液压系统模型、热交换模型三者耦合建立挖掘机液压系统机-液-热联合仿真模型。对比试验与仿真结果,验证了仿真模型的正确性。结果表明:液压阀产生的热量约占系统总产热量的64%,是液压系统最大的产热源;散热器散热量约占总散热量的77%,系统热平衡时进出口的油液温差约为11℃;环境温度越高,系统热平衡温度越高。研究结果证明,现有挖掘机热平衡温度满足工作要求,并对挖掘机液压系统热管理提供了指导。

冲击破岩掘进机工作机构液压系统仿真分析

利用Pro/E建立工作机构的三维实体模型,使用ADAMS建立其虚拟样机仿真模型,采用AMESim建立其液压系统的仿真模型,针对最大破碎深度作业姿态搭建了机液联合仿真模型,得到了各油缸的位移、速度和压力曲线、不同作业方式和不同负载的功率曲线、改进前后液压系统的压力特性对比曲线以及不同直径阻尼口系统的启动、制动曲线。研究表明:位移、速度和压力曲线波动幅度较小且趋势相对平稳,满足作业性能需求;在作业时间允许的前提下,应尽量选择单独作业方式和“避硬就软”的作业策略来减少功率消耗;安装直径为0.8 mm的并联阻尼器可以很好的降低液压系统的波动幅度;压力试验数据验证了所建仿真模型的准确性,所得结果为该工作机构机械系统和液压系统的参数匹配以及优化改进提供依据。

快速换带装置的机-液联合仿真研究

简要介绍了带式输送机快速换带装置的结构及工作原理,然后运用ADAMS软件和AMEsim软件对快速换带装置进行了机液联合仿真研究,通过联合仿真结果得出,快速换带机构与其液压系统的联合运行的动态特性,通过该动态特性可以验证快速换带模型与其液压系统设计的合理性。

全液压动臂塔机变幅机构机液一体化仿真研究

针对全液压动臂塔机变幅机构工作时,惯性载荷大,导致系统的机械振动和油路压力冲击问题。以国产某型全液压动臂塔机为研究对象,依据变幅机构的作业工况,采用AMESim软件对变幅机构进行机液一体化仿真建模,通过与理论计算对比,验证仿真模型的正确性。在此基础上,分析带载变幅启动时机液耦合对系统振动和压力冲击的影响。仿真结果表明:调整液压驱动回路中平衡阀和溢流阀参数,可使变幅启动时,动臂最大振幅减小40.1%;压力冲击峰值下降17.4%。

全液压动臂式塔机起升机构液压系统发热仿真分析

全液压动臂式塔机液压系统多为闭式系统,在重载、连续工作时伴随系统温升严重的问题,不但引起资源的浪费,也对塔机性能产生严重影响。针对某型号全液压动臂式塔机起升机构液压系统,利用AMESim软件搭建机液一体化热仿真模型,通过参数变化、环境因素变化、载荷变化确定影响液压系统温升的主要因素,为降低液压系统温升提供解决方案。