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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： 液压传动与控制   双语教学   地方本科  

摘要： 《液压传动与控制》是机械工程专业最重要的专业基础课程之一。本文针对地方本科院校《液压传动与控制》双语教学中存在的问题,结合作者的工作实践提出方法,做出有益探索。

关键词： 连续油管   滚筒   张力模式   控制系统   Matlab Simulink仿真  

摘要： 连续油管技术逐渐发展成为油气田勘测开发领域应用较为成熟的新兴技术。连续油管作业机适应性强,可以被应用于油气田作业的各个方面,几乎相当于“万能作业机”,同时连续油管的使用寿命是决定整个设备作业的核心因素。所以,迫切需要对连续油管作业过程中发生弯曲拉伸变形的力学特性进行深入分析和研究。本文在前人研究的基础上,结合工程实践,对缠绕在滚筒上的连续油管作业过程中的力学特性进行了深入分析与研究。本文首先综述了国内外对连续油管在滚筒上的力学行为、张力控制等方面的研究现状,发现前人对连续油管的研究主要集中在连续油管的受力、变形以及影响其工作寿命的因素等方面,而对连续油管的张力模式部分研究较少,从而提出本文的研究方向—连续油管作业过程中的张力模式研究。同时对连续油管作业机的工作原理及重要组成部分进行了简单介绍。其次,结合前人的研究和现场实际,利用弹塑性力学和材料力学知识,建立了缠绕在滚筒上的连续油管作业过程中的力学模型,并对其弯曲内力和张紧力深入研究和计算,揭示出连续油管作业过程中所需要的张力主要与连续油管的直径、壁厚、材料性能以及弯曲半径有关。连续油管屈服强度越大、管径越大、壁厚越厚,需要的张力越大,但是其弯曲半径越大,所需要的张力越小。并且通过计算结果可知,连续油管作业过程中,需要的滚筒扭矩在不同层数时是恒定不变的,正是基于这样的前提,得出本文的研究目标为：连续油管缠绕在滚筒上需要的张力在同一层范围内应该是恒张力控制。最后,对能实现连续油管作业过程中恒张力控制的控制系统进行设计与虚拟仿真,主要包括：(1)分析并设计出连续油管张力控制系统方案,采用PID控制器,电液控制方法,通过张力传感器检测变送张力信号；(2)结合控制理论,对控制系统的控制器及控制算法进行了阐述,结合系统的特点和需求,选出适合的PID控制器及相关控制算法,包括PID控制参数整定方法；(3)根据已经建立的控制系统方案,对控制系统的重要组成元件进行详细介绍及选型,并求解出其数学模型,为后面的系统仿真做好准备；(4)结合连续油管张力控制系统及各组成元件的数学模型,在Matlab Simulink中对控制系统进行仿真,对不同的工况、有无PID控制器、是否进行PID参数整定分别进行仿真分析,通过比较其仿真结果,当连续油管张力为恒定值工况、张力允许一定波动范围工况时,设计的连续油管张力控制系统能满足工况要求,实现相应工况下的连续油管恒张力控制的目的,且响应迅速,系统稳定性较好。同时,PID控制器是该控制系统中必不可少的部分,PID参数整定是影响连续油管张力控制系统控制效果的关键环节。本课题研究设计的连续油管张力控制系统,基本能实现连续油管作业过程中的恒张力控制,对指导连续油管现场作业和提高连续油管使用寿命具有一定的参考价值和现实意义。

关键词： 连续油管   均相微乳液   盐酸缓蚀剂   性能评价   HSL-1机理分析  

摘要： 压裂酸化是油气田重要的增产措施,连续油管技术的应用显著提高了作业效率,降低了作业成本,但在实际施工过程中存在严重的腐蚀问题,针对当前缓蚀剂技术存在的成膜稳定性、持久性差及在地层易流失等问题,本文重点研制了一种微乳型缓蚀剂,使其具备持久缓蚀性,对于提高连续油管使用寿命具有重要的实践意义。通过优选实验,采用静态失重法确定曼尼希碱作为微乳缓蚀剂主剂。以表面活性剂A、表面活性剂B和白油为主要原料,应用拟三元相图法优化出均相微乳液的合理配方,固定油水质量比为1:1,得到各组分最优加量:cA=8.19%,cB=8.19%,cn-butanol=9.83%。综合评价了微乳液的酸溶性和耐温性,并以乳化时间为指标优选出最佳加料方式。以腐蚀速率为指标,采用静态失重法,优选出微乳液和曼尼希碱最佳浓度和配比,作为主剂HS,在此基础上,通过与增效剂和增溶剂复配得到微乳缓蚀剂HSL-1基本配方为主剂HS:表面活性剂E:XI:YCl=15:4:2:1;其质量浓度为1.5%时,新鲜酸液腐蚀速率可达3.235g/（m2·h）,乏酸腐蚀速率可达0.458g/（m2·h）。实验参考行业标准对HSL-1缓蚀剂体系进行综合性能评价。实验结果表明:复合体系配伍性较好,具有优越的耐酸性和耐温性,对岩心渗透率伤害较低,具有良好的应用前景。结合X衍射法（XRD）、扫描电镜法（SEM）和电化学法对连续油管的腐蚀及缓蚀机理进行了初步研究,极化曲线表明HSL-1缓蚀剂是一种以抑制阴极过程为主的混合型缓蚀剂,微乳液通过O/W结构有效控制缓蚀成分的释放速度,从而达到持久缓蚀效果。

标准号: GB/T 18854-2015

摘要： 本标准规定了液体自动颗粒计数器的校准方法和程序，包括：a)对于可分析瓶装液样的液体自动颗粒计数器进行一级颗粒尺寸校准，测定计数性能和传感器分辨力；b)使用经一级校准的液体自动颗粒计数器验证的悬浮液进行二级颗粒尺寸校准；c)确定合格的工作范围和性能极限；d)使用RM 8632校验颗粒传感器的性能；e)测定重合误差极限和流量极限。

标准号: GB/T 3766-2015

摘要： 本标准规定了用于GB/T 15706-2012中3.1定义的机械上的液压系统及其元件的通用规则和安全要求。本标准涉及与液压系统相关的所有重大危险，并规定了当系统安置在其预定使用的场合时避免这些危险的原则。本标准中未完全涉及重大噪声危害。本标准适用于液压系统及其元件的设计、制造、安装和维护，并涉及以下方面：a) 装配；b)安装；c) 调整；d)运行；e)维护和净化；f) 可靠性；g)能量效率；h)环境。

标准号: GB/T 18853-2015

摘要： 本标准规定以下内容：a)液压传动滤芯在污染物连续注入条件下的多次通过过滤性能试验；b)测定纳垢容量、颗粒滤除和压差特性的程序；c)目前适用于液压传动滤芯的试验。这种滤芯对尺寸小于或等于25 μm(c)的颗粒其平均过滤比大于或等于75，并且试验结束时的油箱重量污染度小于200 mg/L；d)使用ISO中级试验粉末和附录A规定的试验油液进行的试验。本标准适用于以下三种试验条件：--试验条件1，上游基本重量污染度为3 mg/L；--试验条件2，上游基本重量污染度为10 mg/L；--试验条件3，上游基本重量污染度为15 mg/L。

标准号: GB/T 32216-2015

摘要： 本标准规定了比例/伺服控制液压缸的型式试验和出厂试验的试验方法。本标准适用于以液压油液为工作介质的比例/伺服控制的活塞式和柱塞式液压缸(以下简称液压缸或活塞缸、柱塞缸)。

标准号: GB/T 32217-2015

摘要： 本标准规定了评定液压往复运动密封件性能的试验条件和方法。本标准适用于以液压油液为传动介质的液压往复运动密封件性能的评定。

关键词： 油水井   油管结垢   颗粒   作业   清除  

摘要： 油田井下作业是维护好油水井正常生产的重要手段,而油水井在生产中使用的最主要的材料之一为油管,油管在使用过程中会出现结垢,吸尘等现象,在作业过程中会因一些微小的颗粒造成生产不正常,为清除这些颗粒,通常用油管规来解除这些问题,同时也出现清除不干净的现象,为解决问题,通过多次试验,采用刮削型油管规,解决了该问题。