摘要：为利用旋挖钻机在回转阶段的制动能量,提出一种基于二次调节技术和液压蓄能器的能量回收系统。通过分析上车回转的工况特点,运用功率键合图理论建立回转动能回收利用的数学模型。针对系统参数的不确定性及存在的外干扰,设计自适应模糊滑模控制器对回转速度进行跟踪控制,并利用李雅普诺夫函数证明控制系统的稳定性和收敛性。为对系统进行优化设计,仿真分析液压蓄能器容积、充气压力及回转制动时间这3个主要因素对系统工作性能的影响规律。研究结果表明:所提出的回转系统在制动时能有效地完成能量回收,其中,回转制动时间对系统工作压力和能量回收效率影响最大,而液压蓄能器容积和充气压力对能量回收效率影响较小,但对恒压网络压力波动影响较大。

摘要：为分析一个锤击周期内两个锤头连续锤击时对打桩锤锤击力的影响,将锤头结构设计为由上、下锤头和中间垫层组成的组合桩锤,用不同的集中质量块表示上锤头、下锤头、砧座和桩帽,用不同的并联的弹簧和阻尼器表示中间垫层和锤垫,用弹簧表示桩垫,用阻尼器表示桩,建立了平衡方程。采用量纲分析法推导出锤击力的数值解,分析了桩锤与垫层的分离情况,比较了组合桩锤各参数和垫层参数对锤击力的影响,并与普通桩锤产生的锤击力进行了比较。结果表明:将锤头设计为组合桩锤结构,使得锤击力波形出现多个峰值,且峰值减小,有效锤击时间加长。

摘要：针对林区作业环境复杂等问题,设计一款面向林区作业的林区智能作业车。建立作业车臂架系统的运动学和动力学模型并进行三维软件仿真和优化设计。首先,采用解析几何法与拉格朗日动力学方程结合,建立臂架系统的动力学模型。其次,利用软件NX1899的机构动力学仿真工具Simcenter 3D Motion对臂架系统进行分析,得到臂架系统各油缸驱动力和行程随时间变化曲线。最后,基于响应面BBD(Box-Behnken design)设计响应面试验,对变幅油缸前后两铰点位置进行优化。结果表明,在油缸行程仅增加0.000 04%情况下,油缸驱动力减小2.33%,BBD所提供的试验设计可靠。因此,该动力学模型可为油缸选型和油缸受力优化提供理论依据。

摘要：为提高打桩锤的打桩质量和工作效率,提出一种基于插装阀设计的新型大流量液压打桩锤。通过分析该打桩锤电液控制系统的结构组成和工作原理,建立了液压系统驱动桩锤打桩的动力学模型。基于AMESim平台构建了打桩锤电液仿真系统,同时搭建了实验平台,对桩锤锤击过程动态特性进行仿真和实验研究。仿真和实验结果表明该系统在满足液压打桩锤基本性能的前提下,还具有实现打击能的无级调节、打桩锤控制效率高、换向压力波动小,以及能保证打桩能量和打击重复精度等优点,为优化桩锤参数和开发新型液压打桩锤产品提供了重要依据。

摘要：针对液体静压导轨在承受偏载荷时特性发生变化的现象,研究了偏载荷作用下油腔形状、导轨节流器结构参数对液体静压导轨性能的影响。论文运用有限元法划分网格,采用Newton-Raphson迭代算法通过求解导轨倾斜状态时的雷诺方程得到油腔压力分布。根据压力分布计算出了不同倾斜角度、不同油腔形状、节流器不同结构参数下静压导轨性能。结果表明倾斜角度、油腔形状、节流器参数对静压导轨的承载能力、刚度与阻尼性能有一定影响,可为静压导轨结构类型选择和设计提供一定的理论参考。

摘要：为了解决挖掘机在回转阶段的能量回收再利用问题,基于压力共轨(CPR)液压混合动力技术设计了一个采用两个蓄能器的闭式回转制动能量回收系统。考虑到气体温度与热传递对蓄能器工作状态的影响,建立了系统的数学模型。为了提高回转制动的平稳性,减少回转装置的能量损失,设计了自适应模糊滑模控制器对回转速度进行跟踪控制。在Matlab平台上对系统进行仿真,结果表明:自适应模糊滑模控制器有较好鲁棒性、稳定性,可平稳控制回转装置;采用该系统可消除压力共轨系统二次元件之间的压力扰动,能够实现高达49.8%的再生能量用于驱动回转系统,比同吨位的液压挖掘机节能16.7%。

摘要：为准确分析直接提钻工况下双斜撑长螺旋钻机桅杆的稳定性,建立双斜撑作用下多段桅杆的挠曲微分方程,引入边界条件,获得双斜撑作用下桅杆失稳特征方程及其提钻临界值。对ZLH43ZL(TB)-D180长螺旋钻机进行稳定性分析,将推导结果与采用ANSYS有限元方法所得结果进行对比。结果表明:推导的失稳特征方程基本正确;直接提钻工况下双斜撑长螺旋钻机桅杆的失稳临界值F_(cr)与主、副斜撑点位置参数λ_1,λ_2,桅杆截面惯性矩I和主卷扬钢丝绳角度θ等因素有关。失稳临界值F_(cr)随λ_1和λ_2的逐渐增大,先增大后减小,且λ_1对F_(cr)的影响甚于λ2;F_(cr)随I的增大,先迅速增大,后逐渐平缓;F_(cr)随θ(0°≤θ≤20°)不断增大而缓慢增大。研究结果对工程机械中类似结构的稳定性分析有一定参考价值。

摘要：为优化混合动力汽车动力系统设计,实现节能减排,提供新能源,运用功率键合图法建立了包含发动机、电机、动力耦合机构、超级电容、车身及底盘的混合动力汽车动力系统数学模型。采用发动机最优控制策略,在Simulink软件平的各项性能及动力系统动态特性进行仿真,并有效地提高了仿真的准确性。应用优化模型,仿真了行有关汽车的动力特征参数对整车各性能的影响,为混合动力系统的优化设计提供了理论依据。在平台上建立了包含整车动力系统和整车控制模块的混合动力汽车整车仿真模型,为混合动力汽车设计优化提供了科学依据。

摘要：为了研究串联式双回路液压制动阀对湿喷机制动性能的影响,根据制动阀结构及工作原理,考虑稳态液动力等非线性因素,采用键合图理论建立了液压制动系统的动力学模型,基于MATLAB平台仿真分析了制动阀的静、动态特性,并在湿喷机上搭建实验平台进行其制动性能测试。结果表明:制动阀输出压力具有比例特性,后桥制动响应快于前桥,且后桥制动压力约大于前桥制动压力0.2 MPa;制动阀双段制动压力梯度的设计可以满足湿喷机在高低速行驶时动能差别较大的制动需求;制动阀阶跃响应迅速,系统能在0.3 s内趋于稳定,且无明显压力超调,制动性能稳定;在制动阀复位阶段,制动油缸将工作腔油液迅速排入油箱,解除制动。制动压力的测试值与仿真值基本吻合,验证了所建模型的准确性。研究结果可以为制动系统的参数匹配和制动阀结构优化提供参考。

摘要：针对传统齿轮设计中所存在的重复建模计算、多图表问题,提出了结合Inventor参数化设计方法和BP神经网络非线性映射特点的方法来设计管棚钻机转盘结构上的齿轮,节省了大量的时间。