A design constraint for a double-acting telescopic hydraulic cylinder in a hydraulic erecting system

Hydraulic erecting systems are widely used in missile and rocket launchers because of their high power density.The double-acting telescopic hydraulic cylinder(DATHC)plays a decisive role in the safe and proper operation of such systems.In particular,improper design of effective areas of a DATHC could potentially lead to an overspeed descent with severe damage for the erecting system.Unfortunately,there is no design constraint for DATHC to prevent this.Therefore,in this paper,a simplified and practical design constraint is proposed.Based on a developed mathematical model of a typical erecting system,we simulated and analyzed not only six cases meeting and not meeting the design constraint,but also the effectiveness of the design constraint under different loads.Experiments were then carried out under four cases.Simulation and experimental results validate the simplified design constraint,a constraint inequation guiding the design of diameters of effective areas for a DATHC.

导弹起竖过程轨迹规划及跟踪控制研究

为实现导弹的快速平稳起竖,对导弹起竖过程的最优时间轨迹规划和跟踪控制问题进行研究。在分析起竖液压缸负载力的基础上,建立了起竖系统电液比例阀控多级缸的数学模型。为消除起竖过程中多级液压缸换级碰撞带来的液压冲击,提出了采用分级规划的策略。对每一级进行轨迹规划时,为保证起竖过程的平稳性,采用基于非对称组合正弦函数的轨迹规划方法。在综合考虑装备实际中的液压系统压力、流量及负载横向过载约束的基础上,建立了导弹起竖过程的最优时间轨迹规划模型并给出了模型的求解方法。针对导弹起竖系统具有非线性、大范围变负载、模型参数时变的特点,设计了基于H回路成形的鲁棒跟踪控制器。最后,以某型导弹起竖过程的轨迹规划和跟踪控制为例进行了仿真研究,结果表明提出的轨迹规划方法和设计的鲁棒跟踪控制器的有效性。

大型导弹起竖过程最优时间轨迹规划研究

关于导弹起竖优化控制问题,对导弹起竖过程的最优时间轨迹规划问题进行研究,提高导弹起竖过程的快速性和平稳性。由于多级液压缸换级碰撞带来的液压冲击引起系统振动,提出采用分级规划的策略。在对每一级进行轨迹规划时,为保证起竖过程的平稳性,在综合考虑装备实际中的液压系统压力、流量及导弹横向过载约束的基础上,根据五次多项式和非对称组合正弦函数的两种最优时间轨迹规划方法,建立了相应的最优时间轨迹规划模型进行求解。对含二级液压缸的大型导弹起竖过程最优时间轨迹规划仿真算例验证了改进的分级规划策略和最优时间轨迹规划方法的有效性。

某型号起竖液压缸浮动节流圈脱落故障研究

针对某型号起竖液压缸在使用过程中出现浮动节流圈及固定用圆形截面钢丝挡圈脱落损坏的故障,进行理论计算及实验研究,并给出解决措施及实验结果验证,可为浮动节流圈阻尼结构优化设计提供参考。

某型导弹武器起竖同步问题的研究

本文对某型导弹武器起竖油缸的同步问题做了初步的探讨 ,对起竖油缸的液压回路做了一些改进 ,提出了一种采用非连续控制技术实现起竖油缸同步控制的方法 ,实现了液压系统的数字控制。该方法不但使系统同步性能优良 ,而且算法简单、可实现性和实时性好、可靠性高。

基于碰撞的全行程液压起竖油缸振动性能研究

针对液压起竖油缸在全行程位置处的动力学特性,采用"自由运动-接触变形"模型模拟液压缸的碰撞过程,建立了全行程起竖油缸的运动微分方程,研究了全行程起竖油缸在有无碰撞间隙条件下的振动性能。数值仿真结果表明,由于活塞杆与缸体的碰撞,活塞杆在缸内的振动过程较为复杂。液压油缸系统在振动频率较低时表现为分段线性特征,但在振动频率稍高时表现为非线性;活塞杆与缸体之间的间隙增加了活塞杆的行程,显著减小了活塞杆低频范围内的位移和加速度幅值,减小了活塞杆加速度的高频共振峰值,降低了活塞杆与油缸碰撞力的频率和幅值。研究结果为大型起竖系统的结构设计和控制设计提供了理论基础和分析方法。

RBF神经网络在多级缸起竖系统中的应用

针对多级缸起竖液压系统换级时冲击大的问题,建立了多级缸起竖液压系统的AMESim和Simulink仿真模型,提出起竖角速度跟踪控制方法,优化了起竖角速度曲线,采用基于RBF神经网络的PID控制器进行仿真研究。仿真结果表明:通过优化起竖角速度曲线和采用基于RBF神经网络的PID控制策略可以有效地减小换级时的冲击,提高系统的稳定性。

大型桩架多缸立桅机构设计与分析

针对大型桩架立桅过程不能自主完成且操作繁琐的问题,提出一种多缸立桅机构。通过分析油缸行程与桅杆角度的位置关系,基于MATLAB/GUI编写人机交互软件,将机构尺寸参数输入并对立桅过程进行仿真,得到一组满足工程设计要求的机构参数。根据这组参数利用Pro/E建立该机构的三维模型并导入ADAMS建立运动学与静力学仿真模型,对该机构斜撑油缸与举升油缸在不同动作顺序下的立桅过程分别进行仿真,并对仿真结果进行对比分析。研究表明:斜撑油缸先动作的立桅过程具有较优的力学性能,对该立桅过程进行了试验,结果验证了仿真分析的正确性。

多级液压缸建模及级间缓冲研究

大型起竖装置普遍采用多级液压缸驱动,在缸体初始长度相同的情况下,多级缸较单级缸行程更长,但是其结构也更复杂。为得到多级缸的特性,基于容腔节点法建立了多级缸的运动模型,考虑润滑油膜的信息改进了Lu Gre摩擦力模型,采用迟滞因子的等效阻尼模型改进了接触力模型,完成了多级缸驱动起竖过程的仿真。多级缸换级时作用面积突变,导致压力和速度突变,产生过大的冲击,为减小换级冲击,在缸筒上布置多个缓冲小孔。仿真结果表明:采用缓冲结构后,换级时缸筒同步运动,将压力突变转化为缓变,提前将压力增大至下一级缸筒工作压力,大幅度减小了换级时的速度和加速度波动。

钢球自锁液压缸与平衡阀参数匹配问题研究

平衡阀安装于液压缸无杆腔内,用于平衡活塞杆受到的外负载,静态时可短期保持液压缸长度,动态时防止液压缸失速。但由于液压缸存在内泄漏,在外负载作用下,普通液压缸并不能长期保持工作长度不变。钢球自锁液压缸作为一种自锁型液压缸,具备行程极限位置机械自锁功能,在驱动阵面起竖后,液压缸可以长期保持工作长度不变,从而保证阵面工作角度长期不变。钢球自锁液压缸安装平衡阀后具备防止失速和极限位置长期保持工作长度的双重优点,但是当参数不匹配时,会出现延时误动作。文中研究的问题是如何进行液压缸与平衡阀的参数匹配。

基于SAFI的液压缸起升式井架起升过程分析

通过对液压缸起升式井架起升过程的分析计算,阐明了起升力变化趋势,便于液压缸参数的选择以及井架的受力分析。利用有限元计算分析软件(SAFI)对井架起升工况进行了模拟计算,校核了起升工况下的井架强度,标明了起升工况下井架的薄弱点。与钢丝绳井架起升方式进行对比,指出了两者起升受力形式的不同之处,为液压缸式起升钻机的设计提供理论参考。

分体液压升降爬架在一航大厦工程中的设计与应用

分体液压升降爬架适用于截面形状较为统一的高层、超高层,它构造简单、操作方便、经济适用,与传统外脚手架相比,其材料用量少,使用成本低,且建筑物越高越经济。文章介绍了属一类高层建筑的一航大厦工程中,分体液压升降爬架的设计与应用,分析了爬架的性能特点,总结了施工中常见问题的处理方法。使用结果表明,使用分体液压升降爬架方案,不仅节约了成本,还满足了工期紧张的要求。

思林水电站溢流坝弧形闸门采用公路架桥机快速安装工艺

思林水电站溢流坝表孔弧形闸门及启闭机液压缸的吊装采用公路架桥机吊装的方式,即充分利用公路架桥机吊装稳定、移动准确和单钩可独立操作的优点。采用该吊装工艺可以大大节省以往利用门机及卷扬机吊装的时间,而且既能保证安装质量又能保证安全,为以后类似闸门安装提供了可借鉴的经验。