无人机液压弹射系统仿真研究

以液压马达驱动的无人机液压弹射系统为研究对象,给出了无人机弹射起飞和弹射后小车缓冲制动减速的工作原理。基于AMESim分别建立了无人机弹射起飞和小车缓冲制动减速仿真模型,分析了蓄能器最高蓄能压力、蓄能器体积、卷筒半径、插装阀通径、双向马达排量对无人机弹射起飞速度及位移的影响规律。研究了缓冲溢流阀开启压力对小车制动过程速度、位移和液压马达缓冲腔压力的影响规律,为无人机液压弹射系统的设计与优化提供指导。     

无人机弹射缓冲储能系统设计研究

考虑到无人机弹射滑车制动时存在较大能量损耗问题,设计了无人机弹射缓冲储能系统。介绍了缓冲储能系统工作原理,简化并基于AMESim建立了系统仿真模型,仿真研究了高速滑车缓冲储能过程的动态性能,重点分析了储能溢流阀和蓄能器对滑车运动性能和蓄能器储能性能的影响规律。仿真表明：储能溢流阀开启压力和蓄能器充气压力对系统性能影响一致,随其值增大,滑车位移减小,缓冲储能时间缩短,蓄能器储能量减小;蓄能器气囊容积增大,滑车位移增大,缓冲储能时间延长。     

无人机气液压弹射系统建模与弹射过程仿真分析

无人机气液压弹射系统分为液压缸驱动式和液压马达驱动式两种,采用液压马达驱动的无人机气液压弹射系统在国内研究较少。以蓄能器组作为弹射过程中的主动力源,以液压马达作为驱动元件,分析了液压马达式驱动气液压弹射系统的工作原理,运用AMESim软件对弹射系统进行建模与仿真,在不同条件下得到了无人机的速度-位移曲线。对各参数权重进行分析,分析结果表明蓄能器组充气压力、无人机与载物车综合质量以及液压马达排量是影响起飞速度的关键参数,为无人机气液压弹射系统的设计与调试提供了参考。     

立体车库取车过放系统节流缓冲特性仿真

提出了一种立体车库取车过放节流缓冲系统,给出了过放节流缓冲原理,基于AMESim搭建了过放系统节流缓冲模型并进行了取车过放节流缓冲性能仿真研究,分析了停车厢质量、停车厢速度、溢流阀开启压力、节流阀通径对停车厢过放节流缓冲位移及缓冲缸下腔压力的影响情况,研究结果表明:取车过放缓冲阶段,缓冲缸下腔基本没有压力冲击,前期具有一定的压力波动;停车厢质量和速度对停车厢位移、节流缓冲持续时间的影响是一致的;增大溢流阀开启压力,停车厢位移减小,节流缓冲时间明显缩短;增大节流阀通径,停车厢位移有一定程度减小,节流缓冲持续时间有较大幅度减小,缓冲缸下腔前期压力波动程度明显降低。     

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。     

无人机液压弹射器制动系统的结构设计与研究

无人机液压弹射器制动系统包括绳轮制动系统、滑车缓冲系统两个制动分系统。详细叙述了两个制动分系统的结构设计方案及其工作原理,理论分析其制动效果后通过试验验证了该系统的可行性,最终得出无人机液压弹射器制动系统结构紧凑、性能稳定、安全可靠,并且可以在无人机弹射起飞后的瞬间将滑行小车成功制动。另外,研究成果即将应用于实际生产,并为相关研究提供理论依据。     

基于AMESim断带抓捕缓冲系统仿真研究

断带抓捕装置是带式输送机安全运行的重要保护装置,但当带式输送机断带抓捕时易产生较大冲击载荷。液压缓冲对冲击载荷具有较好的吸收消耗作用,可减小断带抓捕时的冲击振动。通过介绍断带抓捕液压缓冲系统的工作原理,利用AMESim进行系统建模。研究了溢流阀开启压力对缓冲油缸压力及制动距离的影响,得出理想的溢流阀开启压力为3 MPa,制动距离为0.59 m,制动时间为1.59 s,并模拟了溢流阀开启压力为3 MPa时的冲击实验。结果表明活塞位移和缓冲腔压力均略低于仿真值,但接近程度较高,验证了仿真研究的参考性。     

提升机过放被动式吸能系统设计与仿真

针对提升机过放箕斗的强冲击问题,对提升机过放吸能系统进行了研究。提出并设计了一种提升机过放被动式液压吸能系统,对吸能缸关键参数进行了计算,利用AMESIM软件对提升机过放被动式吸能系统仿真模型进行了搭建,初始参数下仿真得到了箕斗速度位移和吸能缸缓冲腔压力流量特性曲线,分析研究了不同吸能缸活塞直径、溢流阀通径和弹簧压缩量对箕斗位移及吸能缸缓冲腔压力的影响规律。研究结果表明:在箕斗不撞缸的前提下,较小的吸能缸活塞直径、较大的溢流阀通径和较小的溢流阀压缩量有利于降低吸能缸缓冲腔压力峰值,并增大被动式吸能系统有效吸能量。     

无人机助推滑车液压减速制动特性仿真与试验

针对助推滑车液压缓冲冲击压力大，存在爆缸、爆管的风险，采用液压缸外接比例节流阀进行变节流缓冲减速制动助推滑车，使减速制动初期节流面积最大，随助推滑车减速制动位移增加，调节节流背压面积逐渐减小，平稳制动助推滑车，给出了助推滑车变节流液压制动系统原理，建立了变节流液压制动系统数学模型，基于AMESim搭建了助推滑车变节流制动系统仿真模型，进行了助推滑车变节流液压减速制动特性仿真研究，主要开展了系统性能敏感性因素分析。结果表明：采用变节流缓冲制动助推滑车，缓冲缸缸径小且压力冲击低；助推滑车速度和质量对滑车减速制动位移影响小，对缓冲压力影响大；冲击载荷不影响助推滑车最终位移，改变冲击载荷进行仿真，助推滑车制动最终位移保持为2.6 m;缓冲缸缸径对滑车减速制动位移和缓冲缸有杆腔压力影响大，较大缸径可持续降低缓冲缸有杆腔压力，低至4.5 MPa;滑车减速位移实测和仿真误差在0.2 m以内，缓冲缸压力峰值实测和仿真误差在1.0 MPa以内，实测数据和仿真数据趋势一致性较好，验证了助推滑车变节流液压减速制动系统的可行性。     

合理选择关键参数提高液压再生制动能量回收率

针对半挂车制动器磨损严重、能量损耗等问题,对半挂车的再生制动系统进行了研究,提出了液压蓄能器式再生制动系统。通过建立仿真模型,并针对制动与驱动工况建立数学模型,分析蓄能器容积与预充压力、泵/马达排量对液压再生制动系统的影响。研究结果表明,增大泵/马达排量,能提升制动能量回收效率;制动能量回收效率随着蓄能器的容积大小而不同;蓄能器预充压力增大,制动距离短,但不利于制动能量的回收与驱动位移的增加。再生制动系统能增加半挂车的行驶位移,提高燃油经济性,为液压混合动力研究提供了参考。     

立体车库过放液压缓冲系统研究

提出并设计了立体车库过放液压缓冲系统,选型计算了系统关键元件参数,基于AMESim搭建了过放液压缓冲系统仿真模型,得到了载车板速度位移和缓冲缸压缩腔压力流量动态性能曲线,分别研究了不同溢流阀弹簧预压缩量和刚度对缓冲缸压缩腔及载车板位移的影响。仿真结果表明：该系统能有效吸收载车板过放能量;在不发生撞缸的条件下,减小溢流阀弹簧刚度和预压缩量有助于降低缓冲缸压缩腔压力冲击和提高缓冲缸吸能量。     

有源先导级控制的电液比例流量阀特性研究

针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构,构造复杂等问题,提出用小功率伺服电动机驱动小排量液压泵/马达(有源)、结合液压晶体管(Valvistor),构造新的低能耗、高可控的电液比例流量阀。该方法可扩大阀的流量控制范围,提高阀在低压时的动态响应。建立阀的静态数学模型,分析获得影响阀负载流量特性最主要的因素是反馈节流槽预开口量大小;进一步建立阀的动态数学模型,获得主阀芯稳定条件。根据阀的结构组成,建立阀的仿真模型,仿真分析主阀各参数对主阀性能的影响。结果表明,反馈节流槽预开口量越小,主阀负载流量特性越好;主阀口压降越大,主阀芯响应越快;但由动态数学模型可知主阀口压降太大且先导流量较小时,阀的稳定性也会降低。研究也表明,在保证主阀良好的动态特性前提下,可通过使先导泵/马达转速随负载压力变化,实现对阀的流量补偿,从而改善阀的负载流量特性。     

离散数字液压高效防滑刹车算法

飞机刹车系统是重要的飞机子系统之一。液压刹车系统是目前主流的飞机刹车系统,通常采用电液伺服阀作为刹车控制阀。针对电液伺服阀对污染敏感,易堵塞,造成机轮打滑、抱死等重大事故的缺陷,设计了一种离散数字液压飞机刹车系统。对飞机刹车过程进行分析并建立了数学模型,基于数学模型搭建了飞机刹车半实物仿真系统。提出了一种离散数字液压高效防滑刹车算法,通过控制开启数字阀的组合形式,进而控制刹车及打滑过程中压力变化的速度,有效实现防滑刹车,并在搭建的半实物仿真系统中得到了验证。     

立井提升机过卷液压缓冲系统研究

完善了立井提升机过卷液压缓冲系统,利用AMESim建立了插装式溢流阀HCD模型及系统仿真模型,验证了插装式溢流阀仿真模型与实际阀性能的一致性,分析了不同插装式溢流阀开启压力下系统的性能,确定了插装式溢流阀开启压力为30 MPa,给出了插装式溢流阀开启压力为30 MPa下提升容器缓冲位移曲线、缓冲油缸上下腔压力变化曲线、上下腔蓄能器的容积压力变化曲线及插装式溢流阀流量曲线,结果表明,通过设置上下腔蓄能器吸收了缓冲的液压冲击,并降低了提升容器的回落距离。当插装式溢流阀开启压力为30 MPa时,缓冲位移为1.26 m,缓冲时间为3.5 s,最大回落距离为0.3 m。     

基于AMESim的高压煤油恒速液动机仿真研究

为解决高压煤油恒速液动机研制和调试中出现的问题,以及恒速阀的结构参数对性能的影响,利用AMESim软件开展了相应的建模和仿真。分析阻尼孔径R₂和R₁以及主阀面积梯度W对液动机转速性能的影响得出:增大阻尼孔径R₂会降低响应速度,提高转速稳定性;增大阻尼孔径R₁会提高响应速度,降低带载刚度;增大主阀面积梯度W会降低转速稳定性,提高稳态转速。     

一种折弯机速度切换故障分析与排除

针对滑块快速下行碰到速度切换限位后等待8 s才能进入工作速度的现象,介绍了80 t折弯机液压系统原理,研究了快下工况到工作工况切换时各阀的参数及曲线。采用换向阀油口增加阻尼器局部产生压差阻力的方案,并根据工况计算出阻尼孔直径大小,并进行验证为实现充液阀的开启提供依据。     

面向飞机刹车压力伺服阀的电磁切断阀开启特性优化研究

电磁切断阀是飞机刹车系统的重要组成部分,电磁切断阀的动态响应对刹车压力快速控制有着重要影响。通过构建电磁切断阀AMESim模型,利用仿真分析研究切断阀的动态响应特性,并找出主要影响因素;为解决切断阀开启过程中负载腔出现的压力振荡现象,通过活塞左端油路添加节流阻尼孔、主阀芯重叠处开先导槽两种优化结构进行仿真分析,发现增加节流阻尼孔,能够降低压力振荡的最大压力值,但是会延长压力上升时间;而阀芯重叠处开先导槽的方法尽管对于压力振荡基本没有影响,但能在一定程度上缩短压力上升时间,加快压力响应,进而实现更快速的刹车压力控制。