液压爬行现象探析及对策

液压爬行是影响液压缸低速运动性能的主要因素。从相对移动的金属表面的摩擦力特征入手，通过对液压滑台试验研究，提出减小液压缸动、静摩擦力的差别以及提高传动系统的刚性是消除液压爬行的主要途径。     

小吨位非对称缸系统静摩擦力研究

在大型飞机结构强度试验中,小吨位作动缸静摩擦力易导致活塞换向时输出力和两腔压力产生阶跃和振荡现象。针对此问题,本文以小吨位作动缸为研究对象,建立作动缸静摩擦力、输出力和压力的数学模型,计算并分析活塞换向时输出力和压力受摩擦力的影响。应用AMESim仿真软件对小吨位作动缸系统受静摩擦力的影响进行仿真,得到作动缸输出力和压力在摩擦力下的动态曲线,并给出消除该影响的办法。此研究为小吨位作动缸的设计提供了理论参考。     

挖掘机液压缸摩擦力对工作装置性能影响分析

分析挖掘机工作装置结构及其液压缸摩擦力,根据挖掘机实际结构,建立了挖掘机工作装置结构的简化模型;同时根据实验数据和虚拟样机的静力学和逆动力学计算,得到挖掘机动臂、斗杆及铲斗三组油缸在不同运动状态下的摩擦力曲线,确定其平均摩擦力及摩擦因数的大小;利用仿真软件ADAMS对工作装置虚拟样机模型进行不同工况下的运动学及动力学仿真,仿真结果表明液压缸摩擦力对工作装置运动学参数影响不大,但对其液压缸驱动力的影响较为明显。     

低摩擦高频响变间隙密封液压缸研究

液压缸是液压系统重要元件,其动静态特性直接影响液压系统正常工作性能。由于具有密封件的第一代液压缸摩擦力大、动态性能差,不适应高频工作的液压伺服系统,制约了液压缸向高速方向发展,第二代间隙密封液压缸采用恒间隙密封技术,摩擦力减小,动态响应提高,但容积效率降低。为此,在第一代和第二代基础上,经过多年努力,研发出无密封件并采用压力自补偿变间隙密封技术的第三代液压缸,通过理论分析、数学建模、仿真研究、试验验证及应用,第三代液压缸动静态性能好,容积效率高,工作寿命长,适用于高频响、高速度的液压传动及液压伺服系统。压力自补偿变间隙密封技术可以推广到其他具有微小变形要求的液压元件中,使制造业和液压技术在创新上前进一步。     

新型气缸

图示的气缸为英国马腾公司的产品。该气缸外形呈一长方体,活塞杆为双出杆形式,采用了较新的密封材料作为气缸中动、静密封用,整个气缸结构紧凑、轴向尺寸小,因而重量轻且外形整齐。由于该气缸的设计较合理、先进、因而具有一些独特之处: 1、所有密封件均用润滑性良好的二硫化钼和耐磨材料玻璃及聚酰胺材料混合制成。2、密封效果好,无漏气现象。3、摩擦力小,较一般缸的摩擦力低约50%。     

转阀式液压激振器低频特性研究

为研究转阀式液压激振器的低频特性,以双出杆液压缸和转阀式激振器组成的液压激振系统为对象。通过理论与仿真分析,建立液压激振器过流面积为核心的数学模型,以转速、压差为变量,分析液压激振器的位移动态响应特性。结果表明:激振器位移呈梯形脉冲波形,定压差情况下,随频率的增大,活塞在液压缸中位移幅值接近理论值;定转速情况下,随压差增大,位移幅值增大。     

湿式离合器液压缸活塞密封圈改进设计及仿真分析

O形密封圈具有结构紧凑、便于安装等优势,被广泛的应用于湿式离合器。工作过程中,作动部件由静止开始做变速运动,受动静摩擦力共同作用,而关于该过程研究较少。按照国家标准对湿式离合器液压缸活塞密封圈进行设计,通过workbench建立密封圈模型,根据密封圈接触应力及等效应力云图对密封圈、活塞沟槽尺寸及材料硬度进行优化仿真。由仿真分析可知,优化后密封圈及沟槽结构尺寸更加合理,且密封圈材料IRHD硬度应在70~80之间选取。同时获得液压缸运动过程中密封圈动静摩擦力变化曲线,该曲线为湿式离合器响应时间及控制策略研究奠定了基础。     

伺服阀控液压缸对液压系统动态特性影响的仿真研究

伺服阀控液压缸是液压伺服控制系统的重要组成部分,对系统的动态特性有很大的影响。为了改善一种钢带张力控制液压伺服系统的动态性能,建立了伺服阀和液压缸的数学模型,对影响伺服阀控液压缸性能的主要参数进行理论分析,利用Hy Pneu软件对系统进行仿真。仿真结果与理论分析结果相符,研究结果表明:液压缸活塞所受的摩擦力、液压缸内径、油源压力和油液弹性模量对系统动态特性均有一定的影响。     

变间隙密封液压缸特性仿真研究

液压缸作为液压系统的执行元件,其动静态特性直接影响液压系统正常工作性能。对采用新型的无密封件和压力自补偿变间隙密封技术的液压缸进行了理论分析、数学建模、仿真研究、实验验证。动静态性能好、容积效率高、工作寿命长的液压缸适用于高频响、高速度的液压传动及液压伺服系统。     

非对称泵控装载机动臂特性研究

装载机通常采用阀控液压系统驱动动臂升降,上升过程积累了大量的动臂重力势能,在下降过程中经液压系统节流口节流作用耗散到环境中,频繁的升降过程产生了大量节流和溢流损耗,造成了系统发热与能量浪费.为消除液压系统的溢流与节流损失,提出采用闭式泵控原理驱动动臂单出杆液压缸;为平衡液压系统中单出杆液压缸的不对称流量和回收利用动臂的重力势能,提出含有三个配流窗口的非对称泵为闭式泵控液压系统供油.在非对称泵中,其中一个配流窗口与蓄能器相连,动臂下降阶段用于回收动臂重力势能,上升阶段与另外一个配流窗口共同为液压缸无杆腔供油,第三个配流窗口则与液压缸有杆腔相连.研究中,分析所提系统的工作原理,建立联合仿真模型,构建所提系统的试验平台,对所提系统的工作和能耗特性进行试验研究.试验结果表明,所提系统可平衡由闭式泵控单出杆液压缸造成的非对称流量,并实现动臂重力势能的回收,与原有阀控系统相比,最高可降低系统能耗47.19％.     

注塑机双肘杆锁模机构的建模与仿真

通过对双肘杆锁模机构运动几何关系的分析，利用传动比建立了锁模机构中液压缸位移和动模板位移之间的数学传递关系，对传动比、等效质量、肘肝力、节点摩擦力、动模板的锁模力、动模板的移动位移等参数进行了仿真计算，研究工作对全面认识锁模机构运动特性、设计动模板位置的闭环控制系统具有理论和实际意义。     

基于UDF技术的均压槽数量对间隙流场的影响

活塞与缸筒之间的密封性能好,能够保证液压缸两侧压力的稳定,提高整个系统的控制精度和响应速度。本文主要应用Fluent软件中的UDF方法,并通过编程对温度、压力与液压油粘度之间的关系进行定义,对间隙密封伺服液压缸进行动态仿真,然后仿真得出活塞周期运动过程中,对不同数量的均压槽间隙流场分别进行动态仿真,并对各个时间点的间隙泄漏量和壁面摩擦力分别进行比较,得出均压槽个数与间隙泄漏量、壁面摩擦力之间的关系。     

基于LuGre模型的液压缸摩擦力修正模型

通过分析液压缸摩擦力的诸多特性,基于LuGre摩擦模型,引入滑动油膜动态特性方程,建立一种液压缸摩擦力新模型。在Matlab/Simulink中搭建模型原理图,对新模型进行仿真,并与实测数据进行对比。研究结果表明:建立的液压缸摩擦力新模型能够反映实验中观测到的绝大多数摩擦特性,与实测数据吻合较好,可适用于各种精密液压系统的仿真与控制策略研究中。     

液压挖掘机动臂自重液-气储能平衡方法研究

液压挖掘机在作业中,动臂将高频次大范围举升和下降,现有挖掘机无能量回收装置,大量势能将在动臂下降时通过控制阀的节流作用浪费掉。为回收利用这部分浪费掉的能量,对动臂自重液-气储能平衡方法进行研究,在此基础上,提出采用三腔液压缸直接转换利用挖掘机重力势能的系统原理。三腔液压缸是在原两腔液压缸基础上,将双腔液压缸无杆腔分为两个容腔而构成,其中一个容腔与蓄能器连接,称为配重腔,设置蓄能器压力与动臂自重基本平衡。研究中,首先建立动臂驱动系统的能耗数学模型,分析系统的能量特性;然后以20 t挖掘机为例,建立整机的机电液联合仿真模型,分析对比分别采用双腔液压缸系统和三腔液压缸系统,动臂的运行特性和能耗特性;进一步构建试验测试平台,验证所提系统的可行性和节能效果。结果表明,新系统较双腔液压缸驱动系统,重力势能回收利用率达68%,节能效果显著,该方法也完全适用于各种类型的液压举升机构。     

基于动坐标系建模的液压缸低速运行稳定性分析及仿真

在作匀速平动的动参考系中建立液压缸的运动微分方程,研究液压缸低速运行时的稳定性问题.因为在动参考系中讨论问题,活塞作与动系运动速度相同的恒速运动时的稳定性,转化为系统在动参考系中静止平衡点处的稳定性问题;而平衡点处因系统动态分岔特性出现的极限环,正反映系统出现"爬行"的特性.分析表明,系统低速运行的稳定性取决于阻尼系数C与干摩擦力曲线对速度的导数f'(v0)的相对大小.文中还利用MATLAB软件进行了仿真.     

伺服液压缸启动摩擦力的高精度测试方法研究

启动摩擦力是伺服液压缸重要性能参数,其大小反映该液压缸设计、加工制造、装配水平,同时也能反映动态性能,准确、快速测试启动摩擦力十分重要.该文针对伺服液压缸启动摩擦特性,采用Visual C开发该项目测试软件,并在韶关液压件厂有限公司实施,取得了良好效果,文中还对启动摩擦与阶跃响应的关系进行仿真,仿真结果与实测情况基本相符.从上述情况看出,该测试系统是可行可靠的.     

某大直径回转装置密封部位减摩实验研究

针对某大直径回转装置密封部位摩擦力过大的问题,对不同密封元件及其在不同润滑状态下的摩擦特性进行实验研究,并结合润滑脂弹性流体动力润滑理论进行减摩机制分析。研究结果表明:回转装置密封部位在低温下摩擦力急剧增大;普通硅橡胶O形圈不适合对摩擦力有严格限制的旋转密封,而填充聚四氟乙烯组合密封圈则可以有效降低密封部位的摩擦,且动静摩擦力趋于一致;在动密封滑动摩擦面上添加特种润滑脂后,形成弹流润滑膜,回转装置在-40~60℃范围内特别是在-40℃时的摩擦力进一步降低,从而可使密封部位摩擦力对回转装置动态性能的不利影响减到最小。     

下运带断带抓捕液压缓冲系统优化及仿真研究

针对下运带式输送机断带抓捕液压缓冲系统在缓冲输送带冲击动能时,存在的较大振动问题,对下运带式输送机断带抓捕液压缓冲系统进行了改进研究。利用AMESIM,针对改进前后的液压缓冲系统搭建了仿真模型,对其动态性能进行了仿真研究;对改进前后的系统性能曲线进行了对比分析,并研究了溢流阀开启压力对改进的缓冲系统动态性能的影响规律。研究结果表明:改进后的缓冲系统的液压缸位移、速度、压力波动程度明显降低,在溢流阀关闭后阻尼孔能发挥较好的减振缓冲作用;溢流阀开启压力增大,液压缸位移增大,液压缸速度降幅增大,但平滑性不变,而液压缸无杆腔压力波动程度有所增加。     

在单杆缸液压回路中合理应用调速阀

调速阀在单杆液压缸回路中的不同位置对液压系统产生的效果不同。为满足系统负载工作性能以及系统设计的经济性，将调速阀置于单杆液压缸回路的无杆腔进油路或无杆腔回油路上更为合理。     

摩擦力对钢板弹簧动态特性影响试验及仿真

针对多片簧车型普遍存在的簧上共振问题,研究了钢板弹簧摩擦力与动刚度、摩擦阻尼系数之间的关系,通过实车道路试验测量了悬架共振问题频率与振幅,在板簧试验机上模拟实际受力变形并测定了等效摩擦力、动刚度和阻尼系数,得知摩擦力导致动刚度数倍于设计刚度是使平顺性恶化的主要原因。基于板簧台架试验的轴荷、振幅、频率等变量研究表明：动、静摩擦力均会使钢板弹簧动刚度增大,但阻尼仅与动摩擦力做功有关。轴荷与动刚度、阻尼正相关,振幅与动刚度负相关,所研究频率对动刚度与摩擦力影响不大。将台架试验的载荷数据施加于钢板弹簧多体动力学模型中模拟悬架共振工况,仿真与试验数据对比所得动刚度、摩擦力、阻尼系数平均误差满足工程要求。本方法有助于建立整车高精度动力学模型,以准确预测整车操纵稳定性和平顺性。