供气压力波动自适应缓冲高速气缸的研究

缓冲是研制高速气缸要解决的关键难题。针对内置缓冲式气缸的缓冲过程建立了数学模型,从吸收能量和冲击能量之间的关系研究供气压力波动对缓冲的影响,仿真结果和试验结果基本吻合。根据分析结果,研制了内置供气压力反馈缓冲结构的新型高速气缸。试验结果表明该新型气缸的缓冲在一定供气压力波动范围内具有良好自适应能力。

一种高速气缸模型的仿真研究

提出一种配备蓄能容腔的高速气缸模型,对其建立数学模型并进行仿真分析,结果表明配备蓄能容腔能大幅度提高气缸速度。

高速气缸新型缓冲装置及其性能

压力释放型高速气缸缓冲装置存在适应气缸活塞速度变化范围有限、最佳缓冲状态调节困难的缺点,其主要原因是气体的可压缩性大,压力释放阀达到开启条件时无法保证直至气缸抵达终点一直处于开启状态,存在反复启闭的现象,同时压力释放阀的排气速度无法与气缸的运行速度相适应.有鉴于此,文中提出了一种由压力释放缓冲组件和可调余隙组件组成的新型缓冲结构,通过仿真验证了当气缸可移动部件质量为6kg时,新型缓冲装置可以通过分段调节压力释放阀的弹簧压缩量和气缸背压腔的余隙容积实现气缸最高速度在2.3-3.7m/s区间内的良好缓冲.当固定气缸活塞最高速度为3.0 m/s时,改变气缸可移动部件的质量进行进一步仿真,发现该新型缓冲装置在负载质量改变时依然有良好的缓冲调节性能.

基于AMESIM的高速气缸新型缓冲装置缓冲性能研究

目前气动技术在现代工业技术发展过程中占有重要的地位,而作为执行元件的气缸的应用更是普遍,气缸的工作速度逐步向高速方向发展,而性能良好的缓冲装置对于气缸以稳定而低速的状态停靠在行程终点具有极其重要的作用。通过仿真和实验分析发现基于压力释放阀缓冲调节阀在气缸缓冲性能调节方面存在调节范围小,容易引发气缸活塞速度的振荡,进一步提出了一种新型缓冲装置,该新型缓冲装置通过气缸缓冲腔余隙容积与压力调节阀的分段调节来实现气缸良好缓冲的调整。接下来在构建具有新型缓冲装置的高速气缸AMESIM数值模型的基础上,对气缸活塞速度为3.0~3.7 m/s,气缸执行系统可移动部件质量为4 kg工况条件下进行了仿真分析,分析结果显示了气缸速度在3.0~3.5变化时,通过调节气缸缓冲腔的余隙容积大小即可实现最佳缓冲,而气缸速度在3.5~3.7 m/s变化时,则通过调节压力调节阀来实现最佳缓冲。通过仿真还得出了气缸实现良好缓冲的分段调节范围,稳定调节范围相比单纯基于压力释放阀的缓冲调节方式有了很好的提升。

单端封闭气缸的高速开关阀PWM控制系统

给出了一种高速开关阀阀控气缸系统的单端封闭PWM开关控制工作模式,并根据系统的传递函数模型运用仿真的方法得到了动态及静态特性,在此基础上提出单端封闭的阀控气缸系统控制方法,在所搭建装置上进行的实验表明:该装置可实现单端封闭气缸活塞位置的PWM定位控制,验证了所提出方法的可行性,为高速开关阀的PWM气动位置/压力控制系统构建提供了理论分析和设计基础。

气液联动系统在测头驱动机构中的应用

根据汽车车轮在线检测自动线测头驱动的实际要求 ,针对气动调速效果不好、稳定性差以及现有气液阻尼缸的不足 ,设计了一种新的气液联动系统。该系统采用二级调速以及蓄能器与气压间断补油方式相结合的方法 ,调速效果良好 ,性能稳定 ,能及时补充泄漏 ,适用于系统容积有一定变化的场合。

PWM阀控单端封闭气缸系统的工作

本文给出了高速开关阀阀控气缸系统的单端封闭PWM开关控制的两种工作模式,一种是通过对一定压力气源的PWM断续控制,改变系统的阶跃响应时间,气缸活塞的位移只能通过改变压差调节;另一种是通过气源和大气的PWM交替接入控制,实现占空比-位移/压力或压差-位移/压力比例控制。根据系统的传递函数模型运用仿真的方法得到了动态及静态特性,在此基础上提出单端封闭的阀控气缸系统控制方法,在所搭建装置上进行的实验表明:装置可实现单端封闭气缸活塞位置的PWM定位控制,验证了所提出方法的可行性,为今后高速开关阀的PWM气动位置/压力控制系统构建提供了理论分析和设计基础。

灰色预测PID控制的气缸运动系统设计

为了提高气缸运行的平稳性,提出了一种基于灰色预测PID控制方法。给出了灰色预测PID控制结构,设计了灰色预测PID控制器,并在灰色预测理论所形成新误差序列的基础上,导出了校正PID参数表达式;接着,对输出预测进行滤波处理,以消除预测值偏高的不足;然后,搭建了气缸运动控制实验系统并进行了测试实验。结果表明:相对于常规PID控制,灰色预测PID控制的气缸运行过程中速度超调量由22.1%降至7.8%;速度波动范围由±6.2%降至±2.1%。采用灰色预测PID控制的气缸运行过程中速度超调和振荡问题有了明显改善,满足了大多数场合的应用要求。

高速大负载气缸行程中间位置制动缓冲研究

为了满足高速大负载气缸在行程过程中多个中间停止位置制动时缓冲的要求,设计了实验平台及控制平台,通过分别对实验数据进行指数函数及幂函数模型的拟合回归及对比,获得了气缸行程中间停止位置与缓冲起始点位移及负载质量之间的关系。验证明,运用该关系式能有效控制气缸行程中间位置缓冲,减小对中间位置工作点的冲击。

涤纶长丝高速纺丝机的气动程控系统

气动技术作为一门新兴的流体传动与控制技术,在纺织工业部门得到越来越广泛的应用。本文介绍了国家重点科研项目“涤纶长丝高速纺丝工艺与设备”中的关键设备——高速卷绕头气动程控系统的研究与试制。该气动程控系统所完成的自动化操作项目较多,而组成的系统又不复杂,不失为一种廉价、安全、可靠的控制手段。同时也说明了气动技术的应用对于量大面广的纺织工业具有一定的推广意义。本文介绍了方案选择,运用“X/D”线图法进行主回路设计及有关回路设计,绘出了完整的气动程控回路图。最后列出了实际运行的情况和结论。

双缆索气缸的开发与研究

该文研究设计一种带双缆索高压弹射气缸,常规QGL系列缆索气缸是带一根缆索的低压气缸,这种气缸工作压力较低,速度较慢,输出作用力较小。通过选用高强度缆索,将单缆索改成双缆索,可以保证气缸在更高的气压下工作,大大提升了气缸的输出作用力,以达到高速弹射的目的。

基于气—液增力缸的压轨制动系统

本文提出了一种电机车制动的全新解决方案。利用机车原有的压缩空气源,通过气-液增力缸输出足够的制动力,并且制动力的大小可由组合调压阀无级控制,实现了列车组在大坡度、长下坡时平稳运行及可靠制动。

V390系列主柴油机低速调节区的“振荡”现象及其稳定调速

Ｖ３９０ 系列主柴油机遥控装置，广泛采用单回路闭环控制的“电－气”遥控方式。首先分析该遥控装置的特点，然后指出电／气转换器至伺服气缸之间的气动传输管路存在纯时延缺陷，造成主柴油机自身低速区的不稳定性，易引起“振荡”现象。计算分析与实机调试的结果表明，为Ｖ３９０ 系列船用主柴油机应该选用一种带输入气压接口单元的全制式调速器，这样，可简化遥控装置的结构体系进而简化轮机转换的操作程序，实现遥控装置的“二次调节”，避免主柴油机在低速调节区的“振荡”现象。