关键词： 大型卷盘式喷灌机   液压系统   结构设计   控制   MQTT  

摘要： 卷盘式喷灌机作为一种高效的节水灌溉装备,以其灌溉均匀、节水率高、操作简便、适应性强、节省人力等诸多优点,在全世界范围内都得到了广泛应用。然而,随着农业生产规模的不断扩大,现代农业逐渐朝着机械化、信息化、智能化发展,作为广泛使用的农业基础设备之一,传统卷盘式喷灌机能耗高、效率低、自动化程度低、控制精度低等种种问题显得越来越突出,严重制约了现代农业的发展。此外,随着土地流转等政策的实行,农田规模不断扩大,中小型卷盘式喷灌机的工作效率已难以适应现状。为了解决以上的诸多问题,本文主要针对大型液压驱动卷盘式喷灌机及其控制系统进行设计。目前,国内广泛应用的卷盘式喷灌机多为中小型卷盘式喷灌机,且多以水涡轮或电机作为系统动力源,本文的研究成果对于以后卷盘式喷灌机,特别是大型液压驱动卷盘式喷灌机的研究具有重要意义。本论文以能实现大流量自动化喷灌为目标,按照产品设计的一般流程,研究并设计了大型液压驱动卷盘式喷灌机。首先,完成了大型液压驱动卷盘式喷灌机的整体方案设计,确定了主要设计参数,并对大型液压驱动卷盘式喷灌机的传动系统进行了设计。其次,对大型液压驱动卷盘式喷灌机的重要结构进行了详细的设计,建立了整机三维模型,并利用ANSYS Workbench对主要结构进行了仿真分析,完成了大型液压驱动卷盘式喷灌机的脱档装置设计。然后,完成了液压系统方案设计、液压系统原理图设计,对所设计的液压系统进行了执行元件、液压泵以及柴油机的设计和选型,并利用AMESim仿真软件建立了负载敏感变量泵以及卷盘驱动液压系统的仿真模型,并进行了仿真分析。最后,完成了用于卷盘式喷灌机共享平台的远程管理控制终端设计,完成了远程管理控制终端样机试制,并进行了现场测试试验;对大型液压驱动卷盘式喷灌机的现场控制系统进行了设计,完成了其方案设计、硬件选型以及软件设计。论文最后对所做工作进行了总结,并对相关的研究技术进行了展望。

关键词： 高压橡胶软管   液压系统   加速老化  

摘要： 橡胶材料老化是影响高压胶管力学性能和使用寿命的重要因素。本项目拟通过对高压橡胶软管橡胶料及成品在不同温度下的加速热氧老化试验,研究老化时间、老化温度等对橡胶力学性能的影响,建立Arrhenius方程数学模型,通过温度外推的方法预测橡胶贮存寿命。由课题组开发研制的长寿命高压橡胶软管,通过试验评估软管材料及成品压力试验等是否具备10年以上使用寿命。经试验验证,开发的高压橡胶软管关键性能在衰减到50%时可达到11年以上的使用寿命。

关键词： 风电   液压传动   调频控制   液压储能   BP神经网络PID  

摘要： 电力系统的频率稳定是电能质量的重要标志之一,与常规发电机组的频率响应特性不同,风能的间歇性、弱可控性、波动性以及传统风电机组与电网的弱耦合性导致风力发电系统惯量较低,不利于电网的频率控制,严重制约了风电的发展。因此,本文研究利用储能技术提高液压型风电机组的调频能力,以增强高风电渗透率(并网风电在电力系统中的占比)下电力系统的频率稳定性。本文针对储能式液压型风力发电机组频率响应特性和调频方法进行了研究,利用储能技术提高单台液压型风电机组的调频能力。建立了液压储能系统、液压主传动系统以及并网后发电机有功调节系统的数学模型,分析了机组的调频特性和液压储能系统的惯量系数,提出基于虚拟惯性补偿控制的调频控制策略,并进一步提出基于改进BP神经网络的PID自适应闭环调频控制策略。针对基于虚拟惯性补偿的调频控制策略,首先分析了系统负荷波动瞬时负荷扰动量的动态传输与分配特性,并对液压储能系统的惯量系数进行了折算,结合风电调频准则和频率偏差要求对皮囊式蓄能器进行容量配置;然后采用基于蓄能器有效容积的可变下垂系数计算液压储能系统有功出力,推导建立了频率偏差与变量泵/马达摆角之间的传递函数,得到了基于数学模型的调频控制律。针对基于虚拟惯性补偿的调频控制策略存在的依赖精确数学模型和模型参数、开环控制导致调频控制精度较低等不足,进一步提出了基于BP神经网络的PID自适应调频控制策略,以提高调频控制策略的控制效果,实现调频控制器参数自适应调整。同时针对BP算法存在的学习速率较慢的问题,采用弹性BP算法优化改进,即只考虑每次权值计算是否变号而非变化量的大小,以克服Sigmoid函数固有缺点,提高控制器参数整定效率。最后,利用Matlab/Simulink对所提出的两种调频控制策略进行了仿真验证,并在储能式液压型风力发电机组实验台上对液压储能系统动态响应和调频控制策略进行实验验证。结果表明:液压储能系统动态响应满足调频要求,两种调频控制策略具有良好的控制效果。

关键词： 液压系统   边界层   液压油污染   耦合关系   状态参数  

摘要： 液压系统具有功率大、响应速度快等优点,在各个领域中迅速发展并发挥了重要作用。设备运行的稳定性、可靠性与液压系统密切相关。随着液压系统规模、复杂程度及自动化水平的日益提高,人们迫切希望提高液压系统的可靠性和安全性。传统的液压故障诊断系统已经不能完全满足现代液压系统安全性和可靠性的要求。为解决传统液压系统监测中,不能完全反应系统潜在隐患和系统状态的缺点,有必要提出新的液压系统故障诊断方法。本文以科考船绞车系统缆松弛补偿器液压系统管路为研究对象,在液压系统检测现状研究的基础上,通过探究液压系统状态参数和边界层参数之间的关系,提出了利用管路边界层参数来对液压系统状态进行监测的方法。主要进行了以下几方面工作:(1)运用流体动力学对管路边界层规律进行研究,验证了运用流体动力学进行边界层参数与液压状态关系分析的可靠性,获得了管路边界层模拟的正确环境;(2)在液压系统不同温度下,进行管路边界层变化规律的研究;(3)在液压系统不同水份污染状态下,进行管路边界层变化规律的研究,并与正常液压系统状态下边界层变化规律进行对比和分析;(4)在液压系统不同颗粒污染状态下,进行管路边界层变化规律的研究,并与正常液压系统状态下边界层变化规律进行对比和分析。通过探究液压系统温度与边界层之间的关系,发现边界层厚度会随着系统温度的增加而减少;在层流与湍流转折的临界温度下,边界层厚度会随着系统温度增加而突然增大然后慢慢减小。通过探究液压系统水份污染与边界层之间的关系,发现管路近壁面区域的速度梯度的突变极值会随着水份污染等级的增大而增大。通过探究液压系统颗粒污染状态与边界层之间的关系,发现边界层压力梯度的突变极值会随着颗粒污染等级的增大而增大,并随着颗粒直径的增加边界层压力梯度的突变极值而增大。通过对边界层参数与液压系统状态的关系分析,表明它们之间存在密切的关系,研究结果为监测缆松弛补偿器液压系统的状态奠定了基础。

关键词： 连接桥   重载   比例控制同步  

摘要： 本文主要介绍二缸连接桥液压系统的工作原理和工作特点,该装置的成功研制对解决港口机械装卸自动化,船载重型机动车的运送有着重要的实际意义.

关键词： 液压系统   泄漏故障   故障诊断  

摘要： 首先在深入分析综采支架液压系统故障的基础上,指出导致支架不能正常工作的最主要原因是泄漏故障.通过内外泄漏的特征分析得出了支架泄漏故障诊断的原理为找出最能反映支架泄漏故障的特征信号,从而设计开发了支架液压系统泄漏故障检测仪,确定了泄漏故障检测方法和故障的诊断原则.该设备在中煤平朔井工二矿21101工作面的现场实际检测验证了泄漏故障检测仪的适应性,并得出了适用于21101工作面的故障诊断判据.

关键词： 吊车液压系统   基本养护  

摘要： 汽车吊车是以液压泵所产生的高压油为动力,其液压系统包括伸缩缸、垂直缸、水平缸、变幅缸、旋转中心5种.随着工作强度的增大及工况环境的恶劣,出现了泄压、液压油泄漏等现象.

关键词： 上料机   结构设计   液压系统   模拟仿真  

摘要： 作为工厂自动化生产线的重要组成部分,上料机的运行稳定性和工作效率一直是影响工厂生产效率的关键因素之一。本文通过对采煤机截齿生产线的分析研究,设计了一种用于输送采煤机截齿进行喷丸加工处理的半自动化液压式翻转上料机。该截齿上料机由进料翻斗、导料板、落料翻斗、固定支架等结构以及液压系统组成,可一次完成200kg的采煤机截齿物料输送。本文针对采煤机截齿喷丸处理的具体工况,从上料机的技术难点出发,以各部件结构为研究对象,从理论设计、软件仿真和试验等方面对其进行设计研究,主要研究内容如下:通过对截齿生产线的研究,结合现场工况,提出了上料机的总体设计方案,并对上料机的各个部件进行结构设计。根据生产的空间要求,确定上料机的进料翻斗、导料板、落料翻斗、固定支架等结构的技术参数。使用三维建模软件Pro/E建立上料机的三维模型,利用ADAMS软件对两个翻斗支撑处铰接点进行运动学、动力学分析;运用ANSYS软件对上料机的关键结构进行模拟仿真,通过静力学的应力应变仿真分析对其强度和刚度进行校核;同时,针对落料翻斗的振动冲击进行模态分析,以验证结构设计的合理性。结合上料机的工作要求,对其液压系统进行设计,确定液压系统的设计方案和元件的选型,并运用AMESim软件对液压系统进行模拟仿真,分析所设计的上料机液压系统的理论性能。进行上料机的样机制作,通过现场试验对上料机的机械强度、工作稳定性和液压系统的性能进行验证,并根据试验结果对其相关结构进行优化处理。

关键词： 液压挖掘机   动臂液压系统   节能技术  

摘要： 在我国的工业经济中,机械设备是其中的重要内容。本文从挖掘机液压系统的能耗分析、新型液压系统及工作原理以及液压挖掘机动臂液压系统的节能技术等方面进行简要的分析,并通过仿真分析得出新液压系统的能源利用率比不采用任节能措施的液压系统得到了更好的节能效果。