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关键词： 静液压传动系统   转速控制   元件选型   非线性微分-积分滑模变结构控制  

摘要： 静液压传动系统因其具有功率体积比大、调速范围广、启动转矩大等优点,广泛应用于各种大型行走机械的驱动系统中。但是目前对于静液压传动系统的研究大部分集中在参数匹配上,对于马达转速控制的研究不多,因此本文以静液压传动车辆驱动系统为研究对象,从系统的结构和工作原理、元件选型、系统建模以及控制策略等方面展开了研究工作,并分别通过仿真和实验完成了分析验证。本文主要完成了以下工作:首先分析了液压驱动系统的组成结构,并根据液压驱动系统的设计指标,确定了液压驱动系统主要元件的参数,根据液压驱动系统的工作原理,选用高压自动变量马达。在此基础上,分别建立了液压马达、液压泵和系统的总体模型。针对系统模型存在相乘非线性、参数较多、无法推导传递函数的问题,对系统近似线性化处理,将马达排量的变化当做参数扰动,设计了非线性微分-积分滑模变结构速度跟踪控制器以消除系统参数变化和负载扰动给系统带来的影响。为了验证设计控制器的有效性,在AMESim与Matlab联合仿真平台中搭建了液压驱动系统的仿真模型,对马达转速控制进行了仿真分析。仿真结果表明,与PID控制相比,非线性微分-积分滑模变结构控制可以显著改善系统在不同工况下的控制效果,具有更强的抗扰动性能和鲁棒性。最后,在PC机上采用C#编程,完成了控制算法和上位机程序的编写,利用NI数据采集卡采集液压泵和马达的转速信号,并输出控制电压信号,在实验室现有的实验平台上完成了实验。通过实验进一步验证了泵控马达转速控制系统非线性微分-积分滑模变结构控制的有效性。

关键词： 水平井   打捞作业   软管模型   油管   钻杆  

摘要： 随着水平井的应用越来越广泛,水平井打捞作业的工作量也越来越多。水平井井身结构的复杂性决定了水平井打捞作业管柱受力的复杂性,由于造斜段的影响,打捞作业在井口施加的拉力和扭矩很难有效传递到井底的落鱼上,给井口施工作业带来了很大的不确定性。为此开展水平井打捞作业管柱受力研究,建立水平井打捞作业管柱力学分析模型。本文基于软管模型,提出了三种考虑作业管柱刚性的修正模型,分别为:均布力作用的简支梁模型,集中力作用的简支梁模型和能量转换模型。前两种修正模型由刚性杆弯曲后的挠度计算其对井壁的正压力,均布力作用的简支梁模型适用于井身曲率恒定井段,集中力作用的简支梁模型适用于井身曲率变化井段。第三种修正模型基于能量与做功的关系,建立计算附加轴向力的计算模型。通过三种修正模型实例计算分析与对比,进一步建立了均布力和集中力作用的简支梁模型的组合模型。采用组合模型,建立了管柱受力分析的逐段迭代计算方法,依据井底或井口初始条件,结合水平井的井身数据,实现从井底到井口和井口到井底的管柱受力计算,能够计算得到打捞作业的轴向力、扭矩和摩擦力等沿井身轨迹的分布,以及井口拉力与井底解卡力、井口扭矩与磨鞋扭矩等的定量关系。编制了打捞作业管柱力学计算软件,实现对管柱的轴向力、摩擦力和扭矩等参数的计算,为打捞作业施工提供了辅助决策作用。

关键词： 液压传动   实验教学   改革应用  

摘要： 本文简单介绍了目前在液压传动实验教学过程中存在的问题,简述了液压传动实验教学改革的必要性,并在此基础上,提出了液压传动实验教学的改革方法,分析液压传动实验教学的未来发展趋势,为今后进行液压传动实验教学改革提供理论参考。

关键词： 立体车库   平面移动   液压传动   汽车回转台   链传动  

摘要： 机械式立体车库是解决目前国内外城市中乱停车和停车难等静态交通问题的有效措施。平面移动式立体车库以其独特的优势,成为改善立体车库行业发展停滞不前现状的有力突破口。基于实际的工程项目,研究提出了一种平面移动式立体车库,并对其关键技术进行重点研究和计算机仿真分析,为立体车库行业发展提供新方法和新技术。论文主要研究工作如下:研究并提出了平面移动式立体车库的工作过程和总体结构。结合场地实际情况确定了钢结构的排列形式、载车板和搬运台车的结构,提出了自动对中式汽车回转台、升降台以及链传动提升系统的的详细结构方案,根据总体结构说明了平面移动式立体车库的存取车过程。研究分析了平面移动式立体车库钢结构的静力学和动力学特性。推导计算得到钢结构受到的风力和地震力作用,据此在Workbench中分别对钢结构做静力分析、模态分析和瞬态分析,得到钢结构的静态和动态性能;对比钢结构规范,验证了平面移动式立体车库钢结构的稳定性。建立了自动对中式汽车回转台实现自动对中功能的液压缸位置同步回路,并对其液压传动系统进行联合仿真分析。利用液压传动技术建立了自动对中式汽车回转台的液压缸位置同步回路模型以及同步回路的液压传动系统,推导得到系统输入和输出之间的开环传递函数,验证了系统的闭环稳定性;运用AMESim/Simulink对液压传动系统进行联合仿真,得到系统的输入、输出位移曲线及位移误差曲线,验证了液压传动系统的可行性和有效性。研究分析了提升系统的受力情况,并对传动轴进行疲劳分析。计算得到了提升系统的受力情况,据此对传动轴进行静态分析,得到了传动轴的应力、位移分布云图,校核了传动轴的强度和刚度,并定义了传动轴的时间载荷序列;利用nCode DesignLife对传动轴进行疲劳分析,根据疲劳分析结果云图确定了首先发生疲劳破坏的部位。最后,介绍了平面移动式立体车库样机的制造、安装及试运行结果,同时也介绍了平面移动式立体车库工程项目实施的进展。

关键词： 液压传动技术   液压影响因素   应用   泄露控制  

摘要： 随着机械的进步和发展,当今机械制造业中大量使用到液压传动技术。自动化程度的提高要求液压传动技术也要不断提高。只有深入了解和认识液压传动技术,认识它的重要性,才能应用好液压传动技术。本文主要研究的是液压传动技术的应用以及其泄露的控制,研究液压系统中主要的问题存在与密封方法。研究发现未来液压系统技术发展的直接影响因素是密封。所以研究液压传动技术的应用和泄露控制是很有必要的。

关键词： 管状构件   管状构件成型机   弯管成型有限元分析   Dynaform   模具设计   液压传动  

摘要： 我国目前的制造业正处在从传统制造到现代化制造的转型阶段中,自动化、集成化、智能化已成为发展趋势。管状构件在车辆工程领域得到广泛使用,但其生产还大量沿用传统方法,用现代化技术改造传统管件成型设备,提高生产效率,减少能耗及人工成本势在必行。本文为厦门革新金属制造有限公司设计了一台全自动管状构件成型机的设计,以满足技术改造的需要。在查阅相关文献的基础上,主要进行了以下几个方面的工作:一是机械结构的设计,二是基于Dynaform的弯管有限元分析,三是模具设计,四是液压系统的设计,具体如下:1、机械结构设计,首先确定成型机的设计思想与工作任务要求,然后设计基本方案及技术路线,最后利用Creo、AutoCAD软件设计零部件结构和装配结构。机械结构设计了料斗、导料组件、工作台、机架、导流板。便于成型机完成以下工作步骤:管坯原料从料斗进入导料组件,之后进入安装有弯曲模与冲裁模的工作台进行弯曲与冲缺口工序,接着掉落至导流板,完成工作。2、利用塑性有限元软件Dynaform对不同管材在各种加工情况下的弯曲过程进行了模拟研究,得出对不同材料、壁厚、相对弯曲半径的金属圆管弯曲成型过程的模拟结果。分析上述因素对金属圆管弯曲成型性能的影响,最后确定弯管材料及其结构参数对构件成型的影响,为构件、模具及机器设计提供了依据。3、论文进行了相关模具设计方面的研究,进行弯曲与冲裁成型过程的分析,在上文弯管有限元分析确立的弯管材料及各结构参数的基础上,分别对模具的间隙、工作尺寸、成型力进行设计计算与分析确定。最后通过Creo软件进行模具的建模与装配,验证各设计尺寸配合。4、设计了液压传动系统,分析液压传动系统的工况、任务要求、负载特性,设计了液压传动系统原理图,根据上文确定的成型力进行了液压缸等各液压系统元件的设计计算与选用。

关键词： 柱塞泵   自吸   直轴   往复式容积泵   配流盘   体孔   铜套   轴套   轴承   油型   液压泵   液压元件   摩擦副   液压油箱   机械液压系统   缸孔   农业  

摘要： 农业机械液压系统的效率主要取决于液压泵的容积效率,当容积效率下降到72%时,就需要进行常规维修,更换轴承和老化的密封件,更换或修复超出配合间隙的摩擦副,使其性能得到恢复。现以直轴斜盘式柱塞泵为例,介绍其使用及维修方法。直轴斜盘式柱塞泵分为压力供油型和自吸油型两种。压力供油型液压泵大都采用有气压的油箱,也有液压泵本身带有补油分泵向液压泵进油口提供压力油的。自吸油型液压泵的自吸油能力很强,无需外力供油。靠气压供油的液

关键词： ZigBee   压力采集   无线抄表   MSP430   GPRS  

摘要： 随着数字无线通信技术的发展,无线数据传输的应用越来越广泛,在工业领域,无线数据采集也是无线数据通信的一个典型应用。在石油开采领域,由于所处环境多变,很多油田都分布在野外,分布没有规律,长年以来石油开采行业的仪器仪表数据都采用着人工巡视记录的方式。人工记录的方式缺点很明显,工作量大,效率低,容易受天气以及地理环境因素影响。随着信息化技术在油田应用的逐步普及,无线数据通信技术在油田领域也逐步得到了应用。为了改变以往靠人工记录的工作方式,提高油田的管理水平,提升工作效率,本课题针对油田计量间压力数据采集应用提出了一套数字化的压力数据无线传输系统。该系统的核心是压力数据无线采集装置,该装置的作用是替代传统的指针式压力表,将压力数据通过传感器采集后,经过ZigBee无线网络传输到专用的无线通信转换器,转换器将接收到的压力数据通过GPRS蜂窝移动通信网络远程传输到值班室,并在值班室的计算机上显示出来。该装置的控制核心采用具有超低功耗特性的MSP430单片机,无线通信部分选用了针对无线传感器网络应用推出的ZigBee无线通信技术,具有功耗低、可靠性高的特点,整个装置使用长寿命锂电池供电。装置的测试地点选取了某油田的计量间,从实际测试情况来看,此设计方案的无线压力数据采集装置运行稳定可靠,能够实时地采集计量间管线的压力数据,并将数据传输到值班室监控计算机,达到了设计要求。

关键词： 液压系统   液压油   油液污染控制   高效精油过滤器   在线检测和监控系统  

摘要： 液压系统由动力元件、执行元件、控制元件和液压油等组成。液压系统可分两大类:液压传动系统和液压控制系统。液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。液压控制系统使液压系统输出特定的性能要求,通常所说的液压系统主要指液压传动系统。液压油在液压系统中起着传递能量、清洁系统、散热等诸多作用,它的性能好坏与液压设备的运行可靠性和使用寿命密切相关。液压油由于外界或内部作用受到污染,而污染物在液压油的传递下会遍及整个系统,从而引起一系列的连锁反应,最终造成液压系统和元件故障的频繁发生为了防止液压系统由于油液污染造成系统故障,保护液压元件,提高液压系统的工作可靠性,本文通过对液压系统油液污染物的种类,固体颗粒的特性,液压系统油液污染物的产生,液压系统油液污染造成的危害,油液污染物的分析,提出污染的控制措施。在液压系统中过滤器是的唯一污染控制元件,要想保持液压系统油液的清洁度,必须有性能可靠的过滤器进行保护。本文根据实际需要结合国内外的先进研究成果,通过对过滤器的结构、选材进行合理设计,同时结合试验测试成功设计了一款性能稳定可靠,使用寿命长的高效精油过滤器,如果需要该过滤器可安装在液压系统任一回路,对液压系统油液污染度提供有效控制,为液压系统保驾护航。为了实时有效监控液压系统油液污染度,我们综合国内外技术根据需要选定在线自动颗粒计数器,并和我们设计的高效精油过滤器成功组合,设计了液压系统油液污染度控制及在线检测和监控系统,实现了对油液污染度控制和管理的自动化、智能化与信息化,实现了主动维护,减少了维护周期,对液压系统实现有效保护,保证了液压系统稳定可靠的运行。

关键词： 液压传动   工程机械   变速换挡  

摘要： 通过阐述液压机械传动的发展历程和其特征,然后在讲解液压机械传动在工程机械上的应用与应用方式,包括串联方式、并联方式、分时方式、分位方式以及液压和电力传动的复合等。