关键词： 机匣冲洗机   压力闭环   温度闭环   AMESim仿真   PID控制  

摘要： 机匣翻转冲洗机是清洗航空发动机附件机匣的设备。冲洗机输出给机匣的冲洗液的压力与流量及温度决定了机匣冲洗后的洁净度。宏观上讲,每种机匣均可以被看做是一个具备固定阻尼状态的液压节流口,也就是说通过该机匣的流量与机匣前后通流口之间的压力差具备固定的函数关系,控制住了压力就相当于控制住了流量,所以保证高效冲洗效果的关键,就归结为如何实现机匣入口处压力及较高温度的精准控制。对冲洗机的液压系统进行全面、准确的设计,同时研究如何实现压力及温度的精确控制就具有了较大的实际应用价值。在介绍了技术指标要求的基础上,对冲洗机的液压系统进行了充分研究与设计,给出了完整的液压控制系统原理图,并对主要液压元器件进行了选型设计。针对所提出的机匣入口处液压闭环压力控制系统,利用古典控制理论对其进行了数学模型的建立,并利用Bode判据对该系统进行稳定性分析。为进一步保证对该闭环压力控制系统动态特性及控制精度研究的准确性,利用AMESim软件建立了系统的全面、精确的动态特性模型,初步采用PID校正对系统进行控制,对校正前、后系统的动态特性及误差进行了分析。为更加改善系统的控制性能,采用分段PID控制方法对系统实施控制,给出了相应的分析过程及结果。设备温度控制系统可分为两个系统,一个是油箱油液预加热、保温系统,另一个是机匣入口冲洗温度控制系统。运用AMESim软件对上述温度系统进行了建模,进而进行了多种温度控制方案的对比分析,并给出了温度传感器的安装位置对系统温度控制性能的影响结果。为进一步减少系统的能耗,在能耗分析的基础上,采用比例溢流阀替代常规溢流阀的办法对系统进行了能耗改进,效果良好。结果表明:在冲洗机压力控制系统中,采用PID校正后,其响应速度、动态误差和稳态误差均能满足要求。使用分段PID控制方法,能使系统的压力控制精度得到进一步提升,在控制压力点4bar、6bar和8bar的稳态误差值分别减少了4.1%、20%和58.7%。对于油箱油液预加热、保温系统,采用加热器单独控制温度即能满足精度要求;对于机匣入口冲洗温度控制系统,需要采用冷却器配合加热器控制温度的方案才能满足要求。采用比例溢流阀对闭环压力控制系统进行能耗改进,效果较为显著,当系统在1.5bar的控制压力下工作时,节能效果最佳,能耗可减少32.5%。

关键词： 液压传动   气压传动  

ISBN: (纸本)9787115551238

摘要： 本书主要内容包括液压传动和气压传动两部分：其中液压传动部分主要包括液压传动概述，液压传动基础，液压泵，液压缸与液压马达，液压控制阀，液压辅助元件，液压基本回路，典型液压系统分析，现代液压技术，液压系统的使用、维护与故障诊断；气压传动部分主要包括气压传动元件、气压基本回路、典型气压传动系统分析、气压传动系统常见故障的诊断与排除。

关键词： 薄壁板   有限元仿真   装夹变形优化   夹具设计   液压系统  

摘要： 壁板是火箭贮箱的重要组成部分,具有大尺寸、刚度低和易变形的特点。目前,在进行壁板侧边余料切削时,多采用与其尺寸相对应的专用模具进行壁板固定,易造成非加工表面损伤和加工效率降低等问题,而且随着贮箱尺寸的调整,这种问题愈加突出。为了减少专用模具的使用,提高火箭贮箱壁板加工过程的灵活性,其装夹方式的优化和夹具结构的设计具有重要实际意义和广泛应用前景。本文以火箭贮箱壁板的端面余料切削为分析对象,基于有限元技术模拟了铝合金切削过程,采用壁板变形仿真计算的方法,实现了定位方式的比较研究以及夹紧方案的优化,设计并分析了壁板夹具的装夹执行系统,认为其执行能力和变形控制效果满足要求。具体研究内容如下:首先,通过ABAQUS软件建立了刀具-工件三维动态切削的力-热耦合有限元模型,对贮箱壁板切削过程进行仿真。分析了工件的应力分布、切屑的形成和切削力的变化规律,对比与实际切屑的相似性验证了仿真模型的有效性。其次,基于对定位原理和夹紧原则的分析,采用有限元方法建立了壁板变形分析仿真模型,在切削力和夹紧力作用下,研究了定位方式和夹紧方案对壁板变形的影响,确定了变形控制有效的最优装夹方案。最后,结合最优装夹方案和给定装夹要求,设计了液压驱动的夹具夹紧系统,通过执行机构的力学计算和强度校核、夹具变形控制仿真以及液压系统的运动和力特性分析,认为夹具夹紧系统满足变形控制要求,为壁板夹具柔性化设计和实际生产提供了理论参考。

关键词： 装药车   液压系统   推管器   药管卷筒  

摘要： 本文介绍了乳化炸药装药车的设计背景,重点阐述了其推管部分液压系统的设计.主要包括:推管器液压系统的设计和药管卷筒液压系统的设计.推管器液压系统设计中,确保对称棘轮机构的有效夹紧和同步转速是关键;药管卷筒液压系统设计中,推管器与药管卷筒的线速度相匹配是关键,以及如何设计补油系统.

关键词： 移运油管机械手   修井作业   液压系统   PLC控制  

摘要： 随着我国对石油的开采进入中后期阶段，对石油开采的效率要求也不断提高，而在开采过程中保证油田稳产、高产的重要环节则是油田修井作业。目前修井作业大多都是小修作业，其主要工作形式是起下油管作业，占修井总用时的70%以上，并且通常需要人工辅助，效率低下且具有安全隐患。因此，急需设计出一套移运油管装置来取代人工进行起下油管作业。　　本课题针对修井作业中人工辅助起下油管操作存在的问题，研发了一种修井作业移运油管机械手。根据修井作业过程中起油管和下油管工作的流程，确定出机械手需要完成的动作，结合机械结构设计和工业机器人技术，设计出合理的移运油管机械手，并提出一种新型末端夹持器机构模型，再从机器人的运动学和动力学角度出发，对机械手进行了运动学和动力学分析，通过MATLAB和ADAMS软件进行仿真，验证所建立运动学方程的正确性并对机械手的动力学方程进行求解分析，对机械手关键结构进行了ANSYS结构静力学分析。根据机械手完成的动作流程，研究确定了液压系统的主要参数、油路类型和所需的回路，设计出一个完整有效的液压系统。通过对机械手动作流程分析，研究确定了该机械手控制系统所需要的输入/输出点数以及PLC的硬件型号，对I/O地址进行了配置，并完成了PLC接线原理图和整体操作程序梯形图的设计。　　本论文的研究成果对移运物体机械手的设计和应用具有很好的指导价值，并为修井作业机械化、自动化提供了很好的研究方向。

关键词： 液压系统   多路阀   电液先导控制   闭环控制  

摘要： 在各种工程机械、起重运输机械中多路阀得到了广泛应用，多路阀作为液压工作系统的核心控制元件，其控制性能的优劣直接决定了执行部件的工作效率。而目前多路阀大多采用基于开环控制的先导式驱动方式，控制精度较低且阀芯中位附近的微动性能较差。在此背景下，本文采用了包含位置传感器、比例减压阀的先导模块对多路阀的阀芯位置进行闭环控制，重点研究阀芯位置的闭环控制策略。主要研究内容总结如下：　　1) 对先导模块以及多路阀的结构原理进行阐述，然后结合理论和实验推导出先导部分、多路阀阀芯运动的数学模型，确定其模型结构。接着使用离线参数辨识方式辨识出模型中的未知参数，从而获得研究对象的传递函数。最后根据实测数据进行拟合，获得系统的死区描述函数，结合传递函数获得整个系统的现象模型。　　2) 结合辨识出的现象模型在 Simulink 中搭建仿真模型。首先分析其开环特性，提出闭环控制目标。然后对多路阀阀芯位置采用 PID 控制。并采用两种参数整定方式对 PID 参数进行整定。接着采用线性插值方式对模型中的非线性死区进行补偿。　　3) 针对PID控制的不足，本文使用无模型自适应控制(MFAC)方案来改进闭环控制性能。分别推导了三种MFAC的控制律，并搭建仿真模型验证了其相比于PID控制的优越性。接着针对MFAC设计了扰动观测器，进一步提高了系统的抗干扰能力。　　4) 搭建了实验硬件平台，使用计算机作为上位机，软件部分采用Simulink中的 Desktop Real Time，结合硬件部分搭建了整个系统的实时半物理实验平台。将仿真控制算法移植于实验平台上，通过实验验证了仿真控制策略的有效性，有效提高了多路阀的性能。

关键词： 并联锻压机   运动学   力学   刚度矩阵   液压系统  

摘要： 锻压装备在制造工业中一直占据重要地位,对国民经济发展具有决定性作用。结构简单、刚度强、工作空间大的锻压设备更能满足日益复杂的工艺要求,是国内外研究的重点。本课题提出一种基于并联机构的新型锻压机,利用并联机构结构简单、刚度强、工作空间大等特点来提高锻压机的锻压性能。相较于传统的锻压机,新型并联锻压机的锻压力经上压板直接传递到工件,缩短了传递路径,从而减少了锻压力损耗,提高了锻压效率,并且其运动的多自由度使得动平台运动灵活,适用于复杂工件的多维锻造。本文提出的新型并联锻压机基于平面闭环分支构成的2(2RPR+2R)型并联机构,主要在结构介绍、运动学性能、力学性能、刚度性能以及液压系统设计分析等方面来介绍新型锻压机。首先,通过建立新型并联锻压机的三维模型并绘制其线框图来介绍锻压机的结构,分别采用三种方法对锻压机的自由度数进行计算,利用矢量法对位置分析得到位置反解的解析解,并利用Matlab/Simulink模块构建仿真模型得到位置反解的仿真解。其次,在位置分析的基础上对并联锻压机的运动学和力学进行分析,通过搭建反应输入与输出关系的速度雅克比矩阵和加速度海塞矩阵来建立机构运动学模型,利用虚功原理建立力学模型,并构建仿真模型得到运动学和力学的仿真解。之后,分析驱动力和约束力引起并联锻压机各构件的弹性变形,基于静力学分析建立刚度模型,利用程序进行算例分析得到解析解并通过有限元软件进行仿真分析得到仿真解。最后,根据新型并联锻压机的设计要求对其部分零部件及液压系统进行分析与设计,零部件的设计主要包括尺寸设计及其校核、部分连接方式等,液压系统设计主要通过分析液压系统工作原理以及部分液压元件的选型来进行。

标准号: ISO 19879-2021

关键词： 液压系统   采集系统   压力电流   应力应变  

摘要： 近年来科技不断地飞速发展,聚合物材料也因其具有优异的机械性能和绝缘性能日益的在科研界、工业界乃至生活中扮演着密不可分的重要角色,绝缘材料不仅广泛的应用在电气绝缘设备之中,在电缆制作之中也成为愈加重要的地位。随着我国不断地追求在深海底领域进行科研探索,深海底的压强也十分惊人,因此在高压强的环境下去研究聚合物的电性能颇为重要。本文设计了一套模拟深海高压强环境下的聚合物测试系统和采集系统,并探究了其实验方法,本系统将液压系统与电学系统相结合具有一定的创新性,测试系统具有压强可控性高,控制精准,自动化程度高、操作简便等优点。测试系统主要采用四柱液压机搭建的液压系统来提供静态压力和动态压力,通过PLC控制伺服电机驱动器来自动调节步进电机的转速大小和方向,使液压油在液压系统中循环流动,可实现线性升压,稳定保压,线性降压一系列过程,液压系统的压强最大可达600Mpa,本系统有温度开关控制的降温装置和蓄能器控制的补压装置使压强控制更为精准。采集软件使用Labview编写,其具有人机界面交互性好,可维护性强,使用方便,基本可完成自动化测量等优点。采集系统设计一套创新性算法,数据采集过程中改良采集周期和实现一分钟保存一次数据并将存储数据地址定时清零,改良采集周期实现了不同传输速率参数的同步采集,合理修改采集周期参数不但减小了数据采集量,而且能够提高采集的精度;一分钟保存一次数据的采集方式可避免采集中途出现故障导致数据过多的丢失,提高数据的存储率;存储数据地址定时清零可以有效防止数据内存过多导致运行过程中出现卡顿现象,极大的提高了软件运行速度。实验装置中样品室内部各个模块之间相互配使样品室具有很好的绝缘性、屏蔽性和抗压性,这些模块组成一套可耐受高电场及高压强的聚合物测试装置,通过样品室内部模块不同的搭建方法可实现应力应变实验和压力电流实验。本文利用新型的高压强聚合物测试系统,分别对线型低密度聚乙烯进行了应力应变实验和聚酰亚胺进行了压力电流实验。通过应力应变实验发现,应力应变曲线在压强为180Mpa-230Mpa区间中出现一个明显的拐点,此现象与升压速率和试样厚度无关。通过压力电流实验发现,对聚酰亚胺材料施加的压强越大,电导电流越小。

关键词： 试样剪   液压系统   插装阀   控制盖板  

摘要： 本文对我公司宽厚板生产线试样剪液压系统的系统特点进行了较深入的分析，同时对于该液压系统进行的一些改进优化做了介绍。对于常规大流量、大功率执行机构液压系统的设计、维护、优化改进等有较大的参考意义。