摘要： 随着农村经济的发展,农业的作业模式也在不断发展,大马力拖拉机在农业作业的使用上也越加广泛.一般大型拖拉机可以与其他农耕工具一起使用,这就需要液压系统的正常运行.液压系统的故障会导致拖拉机无法正常使用,影响农耕的进度,所以农民要针对拖拉机的常见故障进行维修.

关键词： 旋转式井壁取心机器人   液压系统仿真   C形滑环组合密封   有限元分析  

摘要： 油气资源是工业的血液,在当今阶段对一个国家的发展举足轻重,对于油田水平井、页岩气开采技术的研究已迫在眉睫。如何利用页岩气水平井井壁取心器将岩石样本带回地面进行岩性、电性、含油性分析化验是首要问题。国内外已经研究的旋转式井壁取心器并未考虑到川渝地区遭受了剧烈的后期改造的复杂地质条件,不能适应国内很多地域的地层,且维护成本较高,取心效率不高,可靠性不高,因此并不适用于该地区的页岩气勘探开发。为解决川渝地区页岩气长水平段取心困难问题,西华大学首次将井下爬行器与旋转式井壁取心机器相结合,设计了一种综合井下爬行、扶正、推靠、取心、储样、解卡等功能的旋转式井壁取心机器人,可完成井下长水平段取心作业。为此,本文针对所设计的页岩气旋转式井壁取心机器人的液压控制系统进行研究。（1）对目前旋转式井壁取心器液压系统的研究情况进行对比分析,为本论文将要设计的以小体积、集成、精确控制为切入点的页岩气旋转式井壁取心机器人的液压系统原理设计提供一定的参考价值。（2）结合取心机器人在井下工作时需要完成的取心动作,针对长水平段取心的特点选择直线滑道式结构,合理选取液压元件后,详细设计旋转式井壁取心机器人取心短节的液压系统。又针对可能出现的卡钻现象,对液压系统进行解卡功能的改进。分析AMESim对液压系统的仿真结果可知该液压系统的设计具备合理性与可行性。（3）对取心机器人的爬行短节进行液压系统的设计,为节约空间精简结构,将爬行短节的液压系统和扶正短节的液压系统设计在同一个回路中,用同一个动力输入源。并对此液压系统进行AMESim仿真,分析仿真结果达到了平稳爬行的目的,证实设计的合理性。（4）针对钻进和推心处,提出一种新型的C形滑环组合密封结构。将外界介质压力的变化作为变量,用ANSYS对这种新型的组合密封结构进行有限元分析。结果表明,滑环处的接触应力和密封结构的自适应性随着介质压力的增大而增强,且接触应力在材料的许用应力之内,能够保证很好的密封效果。通过对设计的液压系统和密封结构的仿真分析结果可知,该液压系统能够较好完成取心短节和爬行短节在井下的取心、爬行动作,且密封结构也能起到较好的密封作用,具有一定的工程实际应用价值。

关键词： 涡轮增压器   试验台   液压系统   原理设计   控制策略  

摘要： 随着环保要求的提高及汽车排放标准日益严苛,目前推出的大部分燃油车尤其大排量乘用轿车都会装备采用配涡轮增压器的发动机.在涡轮增压器研制生产过程中,尤其是量产产品出厂合格检验,涡轮增压器试验台是必不可少的设备之一.本文主要介绍发动机涡轮增压器试验台液压系统的开发设计和使用.首先简要介绍涡轮增压器的发展现状及对汽车功率扭矩提高的重要意义,并根据其应用需求及原理结构等提出对试验台液压系统的技术要求,继而根据试验台的结构布局等技术条件和约束需求,来进行液压系统的原理设计和结构设计,最后论述加工制作、装配联调、参数优化等工序满足试验设备和产品检验需求.

关键词： 巷道水泥摊铺机   液压系统   AMESim   负载敏感  

摘要： 在现阶段煤炭开采过程中,越来越多的机械产品应用到其中,但是煤矿巷道水泥路面的摊铺依旧采用人工摊铺或者半自动化摊铺,摊铺作业速度慢且摊铺质量差,严重影响煤矿作业的生产率。本文对煤矿巷道实际情况进行调研考察及滑模式水泥摊铺机相关资料的查阅,设计了一套适用于煤矿巷道水泥摊铺机的液压系统并对其进行典型工况下的动作模拟仿真。(1)首先,分析巷道水泥摊铺机的实际使用需求及作业环境,确定其行走液压系统、螺旋分料液压系统、振捣液压系统、捣固液压系统及辅助液压系统的设计方案。(2)其次,对摊铺机各工作装置进行原理分析,结合作业环境和工况需求,设计出摊铺机各部分液压系统,并对液压系统中主要元件如行走泵、行走马达、螺旋分料马达、螺旋泵、振捣泵、捣固马达、捣固泵、液压缸等进行计算选型。(3)最后,运用AMESim软件对摊铺机各部分液压系统进行动作模拟仿真分析。其中对巷道水泥摊铺机行走液压系统在爬坡工况下进行模拟,通过分析相应的特性曲线,证明所设计的行走系统能够满足巷道水泥摊铺机的行走要求;对螺旋分料液压系统进行螺旋分料工况模拟,通过分析分料马达在不同扭距下的转速曲线,结果表明螺旋分料系统能够保持稳定输出转速工作,满足工况需求;对振捣液压系统进行单独速度可控调节模拟,通过分析可变节流口开度与振捣马达流量曲线关系,表明所设计振捣系统能够实现单独速度可调,满足工作需求;对捣固液压系统进行捣固工况模拟,通过分析闭式回路下泵控马达的流量变化,满足工况需求;对立柱找平液压系统进行调平工况模拟,通过分析相关特性曲线,结果表明所设计液压系统能够满足设计要求。上述结果表明,本文设计的巷道水泥摊铺机液压系统能够保证其稳定动作、可靠性高且能够满足煤矿巷道内的正常摊铺作业,同时也为后续同类型工程车辆的的系统设计提供一定思路。

关键词： 垂直式垃圾压缩回收站   液压系统   热平衡分析   PLC   控制系统  

摘要： 垂直式垃圾压缩回收站作为一种应用范围很广的环卫机械装备,在生活垃圾的压缩处理中发挥着重要作用。针对目前垂直式垃圾压缩站液压系统振动噪音大、能量损失严重、液压油温度过高、控制系统可操作性不强等问题,提出了改进液压系统模型、能量损失计算与仿真结合、散热方式改进、优化控制系统和操作环境等解决方法,对回收站的液压系统和控制系统进行优化和改进,从而提高垃圾运输效率以及压缩设备的自动化水平。具体研究内容如下:针对液压系统效率低、工作可靠性不足等问题,对垃圾受压进行建模分析,对回收站液压系统各个功能回路进行优化设计。首先建立垃圾表面曲面模型,为液压系统仿真做铺垫;其二,对比液压系统优化前后各个系统回路的特点,分析得出优化后的系统原理图更加符合实际需求;其三,通过仿真各个回路液压缸的压力、流量、速度和行程变化曲线,验证了液压系统优化的可行性。针对液压系统功率损失大、液压油过高的问题,利用热力学建模计算热平衡温度。其一,利用热力学第一定律,得出阀泵、管路等进出油口压力的变化差是油液温度上升的首要因素;其二,对垂直式垃圾压缩回收站不同工位产热和散热分析,并利用功率损失法预测垃圾压缩站的热平衡温度;其三,建立液压系统的热力学模型,经对比,其仿真得出的热平衡温度与功率损失法估算的热平衡温度基本吻合。针对液压系统热平衡温度过高的问题,提出散热改进措施。通过使用表面涂覆含有石墨烯填料的涂层、增大油箱面积、增加散热器等方法,使系统达到热平衡时的温度比原热平衡温度降低了约18.7℃。当环境温度为35℃时(为中原地区室内夏季平均温度),油箱内油液的平衡温度接近64.7℃,满足垃圾压缩回收站的工作要求。针对控制系统自动化水平不高的问题,对回收站控制系统进行优化。首先分析不同垃圾处理阶段的操作过程,确定PLC的控制方案以及要实现的目标;其二,对PLC主要元器件进行选型以及I/O口分配,绘制出PLC控制电路图,为搭建控制系统实验台提供理论依据;其三,绘制PLC梯形图的手动、自动等控制程序,对人机界面进行设计,通过PLC与人机界面通讯,实现数据共享;其四,搭建回收站控制系统实验台,对手动、半自动系统进行调试,证明回收站的控制系统符合程序设定要求。

关键词： 凿岩台车   钻臂   自动调平   液压系统  

摘要： 钻爆法是现代矿产资源开采的主要方法,凿岩台车是进行钻爆法的必备工具。在凿岩台车工作时,爆破工艺经常需钻制出平行孔,平行孔的质量直接影响到最终爆破的效果。为此,凿岩台车需要通过调节钻臂使钻台工作时各位姿平行。钻臂自动调平能有效提升凿岩台车的自动化程度与钻孔质量。本文结合合作企业现有的凿岩台车样机雏形,设计了带有自动调平系统的DFZD-1型凿岩台车。首先对台车主要结构进行了设计选型,并建立了其三维模型;然后,针对钻臂是一种空间机械臂结构,对钻臂部分进行了机械臂运动学建模;通过对模型进行正运动学和逆运动学求解,找到在钻制平行孔时各时刻钻臂位姿状态,并能计算出各缸伸缩长度;最后,对设计的钻臂液压系统进行了设计与选型,并通过AMESim软件对典型工况进行了仿真分析,检验设计的可行性。通过对典型工况的仿真计算,验证出设计的凿岩台车钻臂模型的正确性,并以此模型及求解方法实现钻臂在钻制平行孔时自动调平。研发的凿岩台车钻臂自动调平系统能有效提升凿岩台车产品的自动化程度与打孔质量,为我国相关产品提供技术支撑。

关键词： 二辊矫直   液压传动   PSO优化的PID控制   无速度传感器矢量控制  

摘要： 随着机械工业和国民经济各部门,特别是航空航天的迅速发展,整个钛加工行业面临新的机遇和挑战。为了获得高质量的钛材,人们对制造装备的性能和加工精度提出了更高的要求。矫直是保证钛材直线度的重要工序之一,该工序加工精度的高低决定了其后续工序的加工成本和加工效率。二辊矫直具有结构简单、矫直精度高、矫直效果好等优点在生产中被广泛使用。但是现在矫直设备整体自动化控制程度不高,而且矫直技术的发展难以满足企业对矫直设备高精度、智能化和自动化的需求。因此对二辊矫直机进行控制系统研究并将理论应用于生产实践,可以降低生产成本,提高矫直精度,增强钛材的生产制造能力。本课题以某公司棒材生产线的二辊矫直机为研究对象,对二辊矫直机进行系统分析。研究二辊矫直机的机构组成以及钛棒的加工工艺流程,运用钛棒的弹塑性变形机理和二辊矫直的基本原理,确定矫直过程控制的关键工艺参数即矫直辊的压下量和速度。据此,设计了基于PSO算法的改进PID控制器的二辊矫直机液压控制系统,用以控制上矫直辊的压下量;设计了无速度传感器矢量控制变频调速系统用以调整矫直辊的旋转速度。并在Matlab环境下分别进行仿真。仿真结果表明:本文设计的液压控制系统响应速度快、鲁棒性强、具有抗干扰能力,控制性能优良;调速系统具有良好的动、静态特性,符合系统的控制要求。最后设计了基于S7-1500PLC的钛棒二辊矫直机控制系统来实现钛棒的矫直控制。包括控制系统整体方案设计,系统硬件设计及选型,在TIA博途软件中完成硬件的配置以及对相应的模块进行参数设置,系统软件设计。本文设计的控制系统通过仿真结果表明可以达到令人满意的控制性能,提高了钛棒矫直的质量和生产效率,为企业取得良好的经济效益提供可靠的技术基础,同时也为其他同类矫直机控制系统的设计提供了一些参考依据。

关键词： Fluid dynamics  

ISBN: (纸本)9787568526289

关键词： 故障注入技术   故障诊断   液压系统   热平衡   AMESim  

摘要： 由于液压油液在流动过程中为克服液体黏性会产生能量损失而导致温度上升,液压系统必须被设计成一个热平衡系统。因此大多数的液压系统故障通常会以发热的形式体现出来,但由于液压系统强差异性和高度非线性特点导致系统发热的原因复杂多样,单纯依赖检修人员的个人经验很难快速准确的找出故障原因,无法满足现代液压系统高效安全工作的要求。本文在综合分析现有故障诊断技术的基础上,结合故障树分析、热平衡理论和故障注入技术,对某型塔机顶升液压系统的发热故障展开诊断研究,主要研究内容如下:（1）基于热平衡理论,建立液压系统发热故障通用热平衡计算模型,在结合现有液压系统故障诊断方法基础上,给出一种以故障树分析为前导,基于故障注入和热平衡计算的液压系统发热故障诊断方法,并利用故障树方法对塔机顶升液压系统的发热故障进行了分析。（2）基于AMESim热流体仿真模块,从热平衡角度建立了常见液压元件的仿真子模型,在此基础上搭建塔机顶升液压系统热平衡仿真模型,通过与理论计算对比,验证了模型的正确性。（3）针对用故障树方法诊断得出的塔机顶升液压系统发热的可能原因,建立对应液压元件的故障注入模型,通过调节故障注入参数来模拟系统故障状态,分析在不同故障状态下的油液温度变化曲线。（4）利用加载油缸综合试验台模拟顶升负载,并接入存在故障的塔机顶升液压系统,实时检测系统压力、流量和油液温度等参数,并与基于故障注入的热平衡仿真诊断的结果进行综合对比,找出引起发热故障的主要原因,以此为依据实现了故障排除,从而验证了上述方法的可行性。

关键词： 大采高   液压支架   模糊控制   流量匹配   AMESim  

摘要： 煤炭在我国能源消费结构中所占比例一直保持在60%以上,这种现状还会持续较长时间,所以煤炭的高效、安全开采一直是能源领域的重点研究课题。本论文依托国家重点研发计划项目子课题:大采高综采工作面大流量、多设备协同响应机制研究,以综采工作面重要的支护设备 液压支架为研究对象,以提高液压支架跟机运行速度和减小系统的压力波动为目标,利用AMESim建模、MATLAB模糊控制工具箱、BP神经网络以及仿真分析等工具和方法,展开对液压支架液压系统流量匹配特性的研究。主要内容如下:在明确液压支架和乳化液泵站基本结构与工作原理的基础上,提出液压支架液压系统流量匹配方案,设计流量匹配系统结构;利用AMESim软件建立支架液压系统仿真模型,进一步搭建综采工作面液压支架压力损失模型,并对此系统进行压力损失仿真分析。仿真结果显示:离泵站越远的液压支架受压力损失影响越严重,需要进行压力补偿;液压支架跟机运行的主要动作包括降柱、移架、升柱、推溜,对液压支架跟机运行过程进行分析,并建立液压支架跟机运行模型,利用BP神经网络对实际工况下采煤机牵引速度数据进行训练,预测采煤机速度,并作为模糊控制器的输入变量。基于MATLAB/Simulink平台,利用MATLAB中的模糊控制工具箱Fuzzy Logic,完成流量匹配模糊控制器设计,与AMESim中建立的支架液压系统仿真模型进行联合仿真。仿真结果表明:根据液压支架不同动作的供液需求,合理的流量匹配供液与额定供液相比,可以有效提高液压支架的跟机速度,减小液压系统的压力波动。本论文的研究内容对于液压支架自动化控制和提高综采工作面的开采效率有一定意义。