Output Speed and Torque of Differential Double-Stator Swing Hydraulic Multimotors

A new type of differential double-stator swing hydraulic motor,based on double stator structure,was introduced.Compared with the traditional swing hydraulic motors,it could provide various kinds of rotational speeds and torques under the same conditions of input flow rate and pressure.The operating principle and graphic symbols were described.The output speed and torque characters in multifarious connection modes were analyzed through single-acting differential double-stator swing hydraulic multi-motors.Then the differential connection modes and differential principles of differential double-stator swing hydraulic multi-motors were stated.Furthermore,the output speed and torque characters of doubleacting and triple-acting ones in multifarious connection modes were gotten.The interaction between output torque and the displacement ratio was studied.Finally,the internal leakage that influenced the volumetric efficiency was researched.The theoretical and experimental researches show that the differential double-stator swing hydraulic multi-motors can provide various kinds of rotational speeds and torques.Predictably,this new kind of swing hydraulic multi-motors has broad application prospects in machine tool equipments,engineering machineries,and simulation turntables.

混合流下非机动车道基本需求宽度的设计

为弥补在非机动车道设计方面对电动自行车考虑不足的情况,有必要对由人力/电动自行车组成的饱和混合流下非机动车道基本需求宽度进行研究。以非机动车饱和混合流为研究对象,从非机动车的物理运动宽度组成出发,通过构建多重线性回归模型分析了非机动车物理运动宽度的影响因素,对分类自变量进行组合筛选;建立了不同组合类型下的非机动车速度与运行摆幅、路侧安全净距线性模型,得到性别为女性、年龄为老年和车型为电动自行车为最不利组合的结论;根据非机动车道的85%位运营速度确定最不利组合下的非机动车物理运动宽度,进而确定非机动车道基本需求宽度;针对非机动车道宽度合理性验证的准确性问题,从稳定性角度提出了运用速度熵来验证基本需求宽度合理性的方法,并以多条非机动车道路段为例进行了实测验证。研究结果表明:在隔离栏和划线下,非机动车单车道基本需求宽度分别为1.65、1.50 m;在绿化带、隔离栏和划线下,非机动车两车道基本需求宽度分别为2.90、2.80、2.65 m。在同一车道数和隔离方式下,车道宽度越宽,交通流速度熵越高;随着非机动车道宽度增加,以基本需求宽度为拐点,非机动车道的交通流速度熵变化幅度增大,稳定性更差。

煤矿小型巷道喷浆机械手结构设计

针对煤矿小型巷道空间狭小、现有喷浆机械手外形偏大、人工手持喷浆劳动强度大等问题,设计了一套以螺旋摆动马达为主要驱动的喷浆机械手。该机械手采用平面三连杆机构搭配直线伸缩臂,能保证喷枪与受喷面的最佳距离和角度,从而有效降低喷浆回弹。基于煤矿喷浆工艺流程,设计了机械手的喷浆动作流程。运用三维软件构建了机械手的结构模型,对主要零部件进行了设计、计算和有限元分析;最后研制出样机并进行了工业性试验。试验结果表明,喷浆机械手刚性好、距离和角度控制精度高、动作灵活,能满足煤矿小型巷道喷浆要求。

基于摆角电机的直驱涡旋压缩机相角调整方法

针对直驱涡旋压缩机动、静涡旋盘安装相角无法调整的问题,提出了一种基于摆角电机的直驱涡旋机相角调整方法。首先,提出了基于摆角电机的直驱涡旋机架构方案,分析了动涡旋盘型线特点及其相角调整的机理;然后,提出了动涡旋盘相角调整的方法,即通过动涡旋盘运行轨迹上任意3个非重合点,推算出了动涡旋盘的平动轨迹圆半径,在确定动涡旋盘的调整相角方向后,进行了相角调整寻优;最后,搭建了直驱涡旋压缩机相角调整的实验平台,对上述方法的可行性进行了验证。实验结果表明:当动涡旋盘的调整相角为-4°时,推算的平动轨迹圆半径达到最大R=4.686 mm,理论计算平动轨迹圆半径r=4.721 mm,两者之间相对误差为0.73%。研究结果表明:利用该方法可有效调整涡旋压缩机动涡旋盘的相角。

有限元分析立定跳远状态时不同摆臂动作和触地姿势的膝关节损伤

背景:立定跳远是人体跳跃时常采用的标准动作,同时也是下肢爆发力训练的主要项目之一。大量研究表明,起跳过程中的摆臂动作及触地时足部采用外八姿态能够增加跳跃距离,但鲜有研究关注触地过程中的膝关节损伤。目的:探讨立定跳远不同摆臂动作和触地姿势下双侧半月板和股骨软骨的应力及应力分布特征。方法:招募8名男性大学生进行立定跳远试验,试验中分自由摆臂和限制摆臂起跳、踝关节正常姿态和“外八”姿态触地4种情况,采集跳跃过程中的运动学数据和地面反作用力,通过逆动力学计算获取膝关节反力作为边界条件和荷载。基于1名受试者的膝关节MRI图像,建立膝关节三维有限元模型,对立定跳远触地过程进行数值模拟。结果与结论:(1)摆臂动作与踝关节姿态对膝关节运动学特征的影响存在交互作用,限制摆臂与改变踝关节触地姿态均会对膝关节在矢状面、额状面上的运动学特征产生显著影响(P<0.001,P<0.001);(2)限制摆臂+正常姿态触地与自由摆臂+正常姿态触地时的双侧软骨接触较为均匀,限制摆臂+外八姿态触地和自由摆臂+外八姿态触地的应力集中均发生在软骨内侧而外侧接触较少,内侧软骨较外侧受到更大的冲击;摆臂动作+外八姿态触地时,股骨软骨接触应力峰值(8.89 MPa)和半月板接触应力峰值(10.71 MPa)均较低;限制摆臂+外八姿态触地时,股骨软骨接触应力峰值(13.11 MPa)和半月板接触应力峰值(11.23 MPa)均较高;(3)结果显示,正确的摆臂动作配合适当程度的踝关节“外八”姿态落地,能够减小膝关节的损伤风险;当踝关节以“外八”姿态触地并限制跳跃过程中的摆臂动作时,会使股骨软骨的接触应力显著增大,可能提高膝关节损伤风险。

电驱动履带底盘的设计与应用

为达到减少施工环境污染的目的,国内对电机驱动履带的需求不断增加。本文通过对一款整机总重70 t,长度约7 m、宽度约5 m的电机驱动履带底盘的应用场景及工况参数的需求分析,进行了驱动电机及减速机的选型计算,验算了爬坡能力、制动转向能力、履带张紧力及接地比压等主要性能参数,介绍了主要部件的结构设计,为今后相类似的履带底盘设计提供参考。

空调室内机风机转速控制算法研究

空调室内机电机转速稳定控制是保证空调系统运行稳定的重要技术,转速波动过大会带来风声忽大忽小的噪音和温度波动大等舒适性体验差的问题。本文基于传统的PID控制算法和自适应控制理论提出了一种多状态自适应的多参数自动切换电机控制算法,通过采用新的算法和实验参数优化,经实际验证转速控制的精度提升67%,新的算法能有效提升转速控制的稳定性,满足用户对空调越来越高的舒适性要求。

一种适用于柔性接头摆动寿命的预估方法

根据柔性接头弹性件的实际工况,采用有限元方法模拟哑铃试样和四重片试样的循环受载情况,预估不同应变条件下试样的疲劳寿命。分析仿真结果发现,四重片试样在结构及受力状态等方面更符合柔性接头摆动疲劳测试工况。选取四重片为柔性接头寿命表征件,并对其开展剪切疲劳寿命试验,发现随着应变增加橡胶的疲劳寿命减小。对比有限元预估试样件寿命与试验结果,循环次数相差13%以内,验证了该有限元寿命预估方法的正确性。文中所提出的有限元预估寿命方法可进一步应用于多种载荷情况下柔性接头的寿命预估,可节省试验成本,为柔性接头摆动寿命测试提供参考。

发电电动机振摆异常增大问题分析及处理

以某抽水蓄能电站发电电动机为研究对象,针对上导轴承、下导轴承振动和摆度异常增大问题进行了分析和处理。总结了一些处理抽水蓄能机组振动和摆度问题的方法和措施。本文对后续类似问题的分析和处理具有指导意义。

电液负载模拟器同步结构解耦研究

针对电液负载模拟器中的多余力矩问题,以阀控摆动马达电液负载模拟器为对象,在分析研究多余力矩产生机理及影响因素的基础上,提出一种同步结构解耦新方法,具体实现是将加载执行元件设计成复式双层结构,外层同步马达用于跟踪承载对象进行位置同步控制,内层马达用于加载,通过复式结构加载执行元件实现变被动加载为主动加载,从根本上解决了多余力矩问题。给出了复式摆动马达的参数匹配原则、密封及结构设计方案,仿真分析了内外层马达油道配流方式的合理性。最后,通过小梯度加载下电液负载模拟器性能的仿真分析验证了同步结构解耦新方法的正确性及有效性。

空间摆动电机固体润滑轴承寿命试验研究

为验证红外地球敏感器标定组件摆动电机固体润滑轴承设计寿命是否满足在轨10年的指标要求,对2套标定组件进行了地面真空寿命试验验证。寿命试验结束后对标定组件性能进行复测,并对轴承内外圈滚道、滚珠表面进行扫描电镜和能谱仪元素成分分析。测试结果表明,标定组件寿命试验期间运行正常,电机电流稳定在0.16-0.18A,摆动电机累计运行寿命超过10年。轴承显微分析结果表明,轴承内外圈滚道、滚珠表面状态良好,无明显点蚀、磨损现象产生,轴承内外圈运动副表面均含有MoS?润滑膜,表明固体润滑状态较好。标定组件寿命试验结果验证了固体润滑方式可满足摆动电机轴承10年寿命要求,可为其它采用固体润滑微小轴承的空间摆动式转动部件长寿命设计提供参考依据。

126kV真空断路器永磁摆角电机操动机构的设计与动态特性分析

为提高断路器的可靠性并结合高压开关设备的智能化发展方向,针对126 kV真空断路器设计了一种新型永磁摆角电机驱动操动机构。根据126 kV真空灭弧室的性能要求对该操动机构进行了运动学分析,提出驱动电机的设计参数,采用场-路-运动耦合法对驱动电机的动态性能进行了有限元分析,在此基础上建立了断路器的虚拟样机模型并对其动力学特性进行仿真研究。基于仿真结果制成了永磁摆角电机操动机构样机并与真空断路器进行了联机分合阐操作试验。试验结果表明,永磁摆角电机操动机构能可靠实现126 kV真空断路器的分合闸操作并能满足断路器灭弧室的速度特性要求,验证了操动机构设计的合理性。此外,仿真计算与试验结果基本吻合,验证了仿真分析的正确性。

电液马达位置伺服系统低速运动的初步试验研究

本文对电液马达位置伺服系统的低速平稳速度和平滑速度进行了有关试验研究，对几种影响系统低速性能的有关参数和因素进行了试验对比和探讨，并提出了几条有利于改善低速运动性能的建议。

考虑负载变化的气动摆动马达LuGre摩擦模型的研究

针对工作过程中气动摆动马达摩擦力矩随叶片两侧压差动态变化的问题,提出一种能够模拟负载压差变化的摩擦力矩测试方法,并搭建了测试实验装置。提出了一种考虑负载压差的改进型LuGre摩擦模型,测试了摆动马达两腔压差对LuGre摩擦模型中静态参数和动态参数的影响,结合实际测试数据总结得到基于气动伺服加载系统的改进型LuGre摩擦模型,并将实验数据作为输入对改进型模型与实测值以及原模型进行了对比验证。

双定子摆动液压马达差动连接输出特性分析

在对双定子摆动液压马达工作原理分析的基础上,对该新型液压马达的差动连接方式进行深入研究与计算,得出在不同差动连接方式下该新型液压马达的输出转速与转矩的计算公式,结果表明:双定子摆动液压马达可实现不同的差动连接,且可作为一种调速方式扩大应用范围,这是传统摆动液压马达无法实现的。本研究还对影响双定子摆动液压马达差动连接的主要参数进行了探讨,为摆动马达的设计和选用提供了理论依据,为今后研究该新型摆动液压马达的差动连接奠定了理论基础。

动网格技术在具有摆动喷管发动机流场数值模拟中的应用

介绍了实现移动网格的基本方法，应用动网格技术，通过UDF（用户自定义函数）编程，对具有摆动喷管发动机三维内流场进行了数值模拟，结果表明，动网格技术能很好地实现与喷管摆动相对应计算区域的实时变化，适用于具有摆动喷管发动机内流场的计算。

电液伺服摆动马达的密封泄漏与摩擦特性

为了提高电液伺服摆动马达的密封效果,借助于有限元软件ADINA对采用聚四氟乙烯密封件和O形圈的组合密封在不同密封结构、预压缩量和介质压力下进行接触应力分析;由缝隙流动原理推导泄漏量和摩擦力之间的关系;综合考虑密封泄漏量和摩擦力,确定适合于摆动马达的密封结构形式及预压缩量;利用摩擦磨损试验机测试聚四氟乙烯在相同介质压力、不同频率下的摩擦因数,分析其摩擦情况。结果表明,O形圈预压缩量为20%时具有较好的密封效果;星形密封件具有更高的耐压能力,更适合于摆动马达的应用场合;聚四氟乙烯的摩擦因数随着工作频率的增加而减小,说明其适合在高频率的条件下工作。研究表明,该组合密封符合电液伺服摆动马达的动态性能要求。

一种静压支承摆动液压马达的结构设计和性能研究

提出了一种新型专门用于角振动台的四叶片摆动液压马达的结构模型,该马达使用静压支承技术和间隙密封的形式,能够解决在高频振动工况下马达寿命低的问题。针对马达的静压轴承刚度、泄漏特性进行分析,证明其具有液压固有频率高、摩擦力矩小、寿命高、输出能力强等优点,说明该马达在液压角振动台的工况下有着良好的表现。

双叶片插板式摆动马达的密封结构设计

本文介绍了用于双叶片插板式摆动马达的动叶片密封结构设计,试验实测数据表明该密封结构达到了马达实际使用时的密封要求。

液压马达对发射装置扭转冲击振动的控制

以阀控低速大扭矩液压马达驱动多管火箭发射系统的回转机构为研究对象,建立了扭转振动响应与液压马达参数的关系。通过对马达参数和扭转冲击响应的计算分析,表明增大油腔工作压力和减少不溶气体的渗入量可以提高系统的动态扭转刚度,回转机构的冲击角速度随着旁路节流阻尼孔的增大而减小;另外,增加合适的节流孔基本上不改变系统的动态扭转刚度。说明在发射系统其它参数不变的情况下,可通过调整液压马达的旁路节流孔实现对回转结构抗燃气射流冲击振动的控制。