关键词： 液压传动   液压控制  

ISBN: (纸本)9787030739964

摘要： 本书主要内容包括：机电与液压传动及控制发展简介，机电传动系统动力学及流体力学基础理论，直流电动机及拖动，交流电动机及拖动，电动机的选择计算方法，机电传动系统的电器控制，伺服电动机特点及选择步骤，液压元件的结构、工作原理及特点，液压系统基本回路，液压系统的设计计算方法及步骤。本书的特色体现在将机械系统的驱动技术进行了整合，明确了不同驱动方案的特点及适应领域。

关键词： 液压传动   溢流阀   调压弹簧   复合磁电弹簧   动态特性  

摘要： 溢流阀作为液压系统中压力控制阀的一种,在液压系统中占有不可替代的重要地位,其主要功能是稳压溢流和作安全阀使用,为系统提供稳定、额定、安全的压力油液。弹簧是溢流阀中的重要组成零部件,弹簧性能好坏会直接影响溢流阀乃至整个液压系统的压力特性。现有溢流阀的调压、预紧、及复位功能所使用的弹簧多为机械螺旋弹簧。机械螺旋弹簧由于材料自身原始属性和在加工过程中受工艺的影响,在长期和高频周期性工作过程中易发生应力松弛及疲劳断裂等问题,严重影响溢流阀的响应特性及使用寿命。由于复合磁电弹簧是利用磁场传力,无直接接触,不会出现应力松弛及断裂等问题,且与机械螺旋弹簧相比,复合磁电弹簧具有可进行远程调控、气隙磁力大、响应速度快以及无摩擦磨损等优点。将其应用于溢流阀用以取代传统机械弹簧解决弹簧应力松弛和断裂等问题,提高溢流阀压力控制特性、延长溢流阀使用寿命。论文主要有以下研究内容:设计一种复合磁电弹簧直动式溢流阀,并对复合磁电弹簧中部分复杂参数使用Maxwell磁学仿真软件进行设计分析,研究在液压环境中电流大小、结构尺寸、永磁体厚度以及气隙大小对复合磁电弹簧磁力的影响,依据仿真设定参数搭建试验平台测试安匝数及弹簧之间气隙大小对复合磁电弹簧的磁力影响。仿真与实验结果表明:复合磁电弹簧磁力随安匝数的增加而增大随气隙增大而减小,磁力随永磁体厚度增加而增大。通过AMESim液压仿真软件建立复合磁电弹簧直动式溢流阀与机械弹簧直动式溢流阀HCD模型,分析不同调定压力下两种溢流阀从开启到达到额定流量下的流量随压力的变化特性及动态响应特性,依据机械行业中溢流阀的实验标准,建立了溢流阀性能实验平台并对其进行实验,最后将实验结果同仿真数据进行对比并分析总结。通过仿真与实验结果发现:在同一调定压力下复合磁电直动式溢流阀具有较小调压偏差、较小的超调量。与机械弹簧直动式溢流阀相比,复合磁电直动式溢流阀调压精度更高,响应速度更快。

关键词： 折弯机   卡车纵梁   控制系统   液压系统   优化设计   非线性因素补偿  

摘要： 纵梁作为卡车底盘的“脊椎”,不仅担负着主要的承载作用,同时起着安装发动机、变速箱等众多汽车零部件的作用。针对不同尺寸的零部件,需要对车架纵梁进行折弯以满足设计要求。我国商用车市场环境以及制造业升级转型要求,都对产业内的科技创新及技术突破提出了更高的要求,提高智能化数字化程度,进一步优化车间环境,提高工作效率成为当前的发展趋势。本文以纵梁数控折弯机为研究对象,从工艺流程出发,对该设备的液压驱动及控制系统进行优化设计,完成的主要工作如下:分析纵梁折弯工艺的技术要求,基于企业现有的纵梁数控折弯机的布局研究纵梁折弯工艺的原理。分析了纵梁数控折弯机的工艺流程,并对其进行了优化,通过优化后的工艺流程明确了液压驱动系统以及控制系统的优化设计方案。对纵梁数控折弯机的液压系统进行深入分析,明确该设备的液压驱动系统需要保压、具有一定的同步性并需要设计泄压回路。综合考虑调试工作量以及上述特点,对纵梁数控折弯机的液压系统进行优化设计,针对性地对液压驱动系统的需求给出了解决方案,完成了整个液压系统的构建。对纵梁数控折弯机的控制系统进行了模块化设计,满足了数量众多的电机以及液压控制阀的协同工作调度需求。通过设计对应的程序块满足了设备的手动功能以及自动功能,应用多个程序块配合调用实现了设备的自动动作,完成上述工作后,分析了比例阀控液压折弯缸系统的非线性因素,并利用带有静态补偿的PID控制算法对其进行补偿,获得了较好的控制效果。在数控折弯机到达工作现场后,将辅助上下料单元与折弯机主控制器进行互联,通过设置DP从站以及安装远程监控模块等方式,满足了工厂自动化以及未来远程调试检修等工作的需求,最终通过生产试验,验证了本文对数控折弯机的优化设计效果。本文对于折弯机的动作流程优化合理,经优化设计后的液压驱动系统噪音小,满足生产需要,经过优化设计后的控制系统满足了设备的功能需求,还有效提高了生产效率,折弯精度也得到了一定的提升。

关键词： 极薄煤层   采煤机   液压系统   热特性分析   压力损失  

摘要： 我国薄煤层资源丰富,随着中厚煤层资源的减少,薄煤层开采成为必然趋势。但薄煤层投入产出比低,经济效益低于中厚煤层,一些煤矿放弃了薄煤层的开采。根据近些年政府的开采要求,0.8m以上煤层必须开采,0.8m以下鼓励开采,薄煤层的开采问题才逐渐被重视。在0.8m以下的极薄煤层开采过程中,因采掘空间小、地质条件差,原有的设备难以开采,因此研究一款新型的极薄煤层采煤机迫在眉睫。新型极薄煤层采煤机由液压驱动,在进行采煤截割工作时,由于闭式系统散热性能不及开式系统,在重载及连续工作的情况下,液压系统出现温升严重的问题,系统的温度将对采煤机的工作性能产生严重影响,针对以上的问题,本文以新型极薄煤层采煤机液压系统为研究对象,并从液压系统关键参数计算、关键液压回路建模,液压系统热特性仿真分析等方面开展工作,具体研究内容如下:以极薄煤层采煤机液压系统设计为出发点,针对液压系统主要元件参数进行选型计算,在此基础上建立了液压系统的热平衡机理模型以及长距离管道的压力损失数学模型,为采煤机的热特性分析提供了理论基础。对液压系统中各部分液压元件进行了热特性理论分析,基于AMESim仿真软件平台,建立了极薄煤层采煤机液压系统热特性仿真模型。同时基于热平衡机理对截割工况下的系统产热散热进行了理论计算,验证了仿真模型的正确性。基于极薄煤层采煤机液压系统建立液压系统仿真模型,结合管道与管壁之间的热交换特性,得到了液压系统管道压力损失模型,研究了换热器,负载,环境温度,以及冲洗阀流量对系统热平衡温度的影响,研究系统温度对系统元件响应的影响,得到极薄煤层采煤机液压系统的热平衡特性。针对影响换热器散热功率的因素,通过Fluent建立板式换热器仿真模型,得到了合适的冷却水的初始温度和流速范围。根据极薄煤层采煤机液压系统设计方案,搭建样机试验平台,研究课题设计出的液压系统热特性,并对试验结果进行了分析,和仿真模型结果一致。该论文有图67幅,表22个,参考文献91篇。

关键词： 芦苇笋采收机   AMESim   Simulink   液压系统   联合仿真  

摘要： 针对芦苇笋采收困难及效率低,研发了一款芦苇笋采收机进行机械采收作业,根据芦苇笋采收机举升俯仰机构与采摘工作头的原理分析,本文设计了一款芦苇笋采收机的液压系统,通过液压部件理论计算、AMESim执行元件特性分析与系统仿真及AMESim和Simulink的联合仿真优化等手段,研究作为执行元件的两个液压缸和一个液压马达的流量、速度、位移参数随时间变化的曲线图并分析,设计出一款符合芦苇笋采收机基本作业要求的液压系统。本文研究内容及结论如下:(1)分析了芦苇笋采收的背景及相关意义,由于国内外均无针对芦苇笋采收而研发出的机器,因此对国内外的芦笋采收机进行研究分析,并对液压系统在农业机械上的应用进行了分析,总结出芦苇笋采收机液压系统分析的意义及必要性,并以此为基础对本文内容进行展开。(2)根据芦苇笋采收机举升俯仰机构与采摘工作头的原理分析,设计出对应的液压系统,并对其进行理论计算分析,得到液压缸的最大载荷和液压马达的最大转矩,选出合适的液压缸、液压马达、液压泵等各液压元器件,得到完整的芦苇笋采收机举升俯仰机构与采摘工作头的液压系统,并对液压系统的压力损失和温升进行校核。(3)对液压系统中的液压缸和液压马达进行动态特性研究,并采用液压仿真软件A M E S i m,分析液压缸在不同工作载荷和缸泄漏系数下的运行情况并对比分析,分析负载惯量与外负载的不同对液压马达启动与停止时间的影响,并在AMESim软件中搭建液压系统模型,选定子模型,调整模型参数,模拟实际运行工况进行仿真运行,通过仿真结果与理论计算的对比分析,验证系统设计的合理性。(4)通过分析芦苇笋采收机举升俯仰机构与采摘工作头的作业工作情况,发现其存在的两个问题,一是采收机无法根据地面的高度自动调节其采收高度,二是液压马达响应速度不够快且启动时速度曲线有波动产生颤抖,根据此两个问题对原有液压系统进行优化,加入PID控制器使其变成全闭环控制,设计液压缸电液位置伺服系统和阀控液压马达转速伺服系统,并采用AMESim与Simulink的联合仿真,调整PID参数,得到液压缸位移曲线图与液压马达转速曲线图,分析曲线优化系统,提高系统的响应速度和稳定性。(5)根据本文液压系统设计,进行芦苇笋采收机液压系统的试制,并在田间进行试验,运行过程中系统平稳,通过测试液压缸的速度位移与液压马达的转速,与计算仿真结果进行对比,验证本文所设计的液压系统能够满足芦苇笋采收机的基本作业要求,且安全稳定可靠。

关键词： 三履带   滑模摊铺机   液压系统   试验研究   仿真研究  

摘要： 水泥滑模摊铺机是一种铺筑水泥混凝土构造物的工程机械设备,广泛应用于路缘石、汇水槽、水泥路面等的修筑。但由于目前路面滑模摊铺机主流产品体积过大,导致主机宽度大于摊铺宽度,难以进行村道、隧道等狭窄崎岖路面的作业。某公司针对该问题研发了一款某型三履带滑模摊铺机,其结构紧凑,体积小。本文采用试验和仿真的方法对三履带滑模摊铺机液压系统进行研究,在此基础上完成整机液压系统的设计。首先,本文在分析了三履带滑模摊铺机的结构和作业工况后,对两种行走液压系统方案进行了理论分析和试验研究,为某型三履带滑模摊铺机行走液压系统研发提供依据,从而完成了行走液压系统设计。依据该型滑模摊铺机作业原理及工况要求和液压系统方案对比研究,完成了工作装置液压系统的设计;其次,通过整机动力学分析、工作装置负载计算和工作速度分析,完成了发动机和液压系统关键元件选型及校核;最后,利用AMESim仿真软件,建立了行走液压系统和工作装置液压系统的模型。在典型工况下对行走液压系统和工作装置液压系统进行了仿真,结果表明行走液压系统压力冲击小,能够提供稳定的行驶速度和足够的驱动力;工作装置液压系统具有独立可调性和自锁性,其同步性和抗流量饱和能力较好,满足实际工况和功能要求。

关键词： 电液伺服系统   比例阀控制器   阀死区补偿   PID控制   STM32  

摘要： 液压系统控制器控制着比例阀的阀芯位置和阀口流量,但因阀芯存在死区,导致输出信号和输入指令成非线性关系。PID控制算法因具有结构简单、鲁棒性好等优点,广泛用于电液伺服控制系统中,但基于工程经验手动整定PID参数过程繁琐,且对多变量、时变非线性伺服系统的控制效果不佳。本文针对PID控制器的参数难调、粒子群算法收敛性弱和易陷入局部最优解等问题,研究了一种基于改进PSO算法的PID参数在线整定的方法;针对工业环境造成采样误差,设计了一种复合数字滤波算法以优化控制器的抗干扰能力;针对比例阀死区对伺服控制系统的影响,研究了一种反馈补偿策略。通过建立电液伺服系统的数学模型,并基于MATLAB/SIMLINK进行仿真,验证了上述方法的可行性。根据以上理论基础和实际需要,设计了基于SMT32的比例控制器。硬件部分包括电源转换电路、U/I转换电路、恒流源电路、信号采集电路、串口通信电路和存储电路等;软件部分移植了u C/OS-II操作系统,设计了A/D转换及滤波算法程序、数据波形拟合程序、控制算法程序、通信程序等。此外基于QT平台开发了上位机软件,通过串口实现数据传输、控制参数设置且具有数据波形拟合、显示和FFT/IFFT分析等功能。最后搭建了系统测试平台进行实验,测试结果表明本系统稳定性较好、响应速度快、控制精度高,满足设计需求。

关键词： 拆装机构   液压系统   电气控制  

摘要： 客运索道托索轮、取力轮橡胶轮衬的更换拆装是客运索道安全运营的重要工作之一，截至目前，有效、高效的橡胶轮衬拆装设备还是行业内的空白，极大地影响了客运索道的运行效率和安全。本文介绍一种托索轮轮衬拆装机的液压和电气控制方法，着重说明该控制方法的工作原理。

关键词： 纺织机械   纺织机械  

ISBN: (纸本)9787522900711

摘要： 本书内容包括液压传动概论、流体力学基础, 液压泵、执行元件、控制阀、辅助装置、基本回路等的工作原理和应用, 以及纺织机械液压系统实例分析和液压传动系统设计与计算等。

关键词： 中低速磁浮   液压系统   清洁   工艺方法  

摘要： 液压系统作为磁浮列车的关键子系统，对于保障车辆正常运行起着重要作用。为了提高中低速磁浮液压系统的安全可靠性，在车辆液压系统注油之前需将液压系统内部清洁干净，才能保证车辆安全运行。采用单系统分回路清洁的工艺方法，不仅能解决清洁过程中液压管路污染的难题，而且可以达到理想的清洁效果。该清洁工艺方法为磁浮项目液压系统的清洁提供了方法参考。