为提高采棉机的作业品质和驾乘舒适性,提出一种基于液压功率分流原理的采棉机无级变速箱设计方案。首先,构建无级变速箱的传动方程,确定其传动参数取值;其次,构建包括泵控液压马达、行星齿轮和湿式离合器在内的变速箱动力学方程,并在SimulationX下构建采棉机行走系统的整体动力学仿真模型;最后,基于所构建的模型对无级变速采棉机的功率流和调速特性等进行分析。研究结果显示:所设计的变速箱可实现采棉机在0~20 km/h范围内的无级调速;采棉机在初采和复采作业速度下的液压功率分流比分别为20%和10%;采棉机在满载行驶时的换段加速度和冲击度峰值分别为1.24 m/s^2和12.9 m/s^3。研究结果表明:该变速箱具有较低的能量消耗和较高的燃油经济性,且具有较低的换段冲击水平。

掘进机截割油缸背压是决定掘进机截割能力的关键因素,为了保持截割油缸合理的背压,对掘进机负载敏感系统进行分析,建立了截割油缸背压的数学方程,得出了影响截割油缸背压的关键因素。应用SimulationX多体动力学仿真软件对掘进机截割液压回路进行仿真建模,对比研究了不同阀芯位置、油缸速比和阀芯结构下截割油缸的背压。结果表明,油缸速比越大,背压越大;当采用非对称阀芯时,能够有效减小背压,合理的匹配油缸的速比和背压。

以双向电液比例变排量轴向柱塞泵为研究对象,通过分析变量机构的控制原理和斜盘的变量阻力矩,建立了基于变量活塞位置反馈的闭环排量控制系统,以达到排量跟随给定控制信号的变排量控制目的并使其具有良好的动态响应特性和稳态控制特性。利用SimulationX软件对双向电液比例变排量轴向柱塞泵建模并进行仿真,得出了排量控制特性曲线并分析了关键参数对控制特性的影响。为电液比例轴向柱塞泵变量机构设计以及参数优化提供了可靠的理论依据。

以自行走直臂式高空作业平台为例,根据其机械结构将其分为俯仰机构、伸缩机构以及调平机构。应用Simulation X解决俯仰机构与调平机构的旋转关节以及伸缩臂伸缩机构设计等问题,搭建高空作业平台虚拟样机模型,为工作人员在各种虚拟环境中模拟其液压系统的运行以及更好地进行液压系统仿真提供一个便捷、直观的分析环境。

工程机械电控转向系统有利于减轻驾驶员劳动强度、提高操作舒适性,描述了电控转向系统的原理,并应用Simulation X软件对该系统压力变化进行仿真分析,总结影响因素和规律,为系统设计提供理论依据。

根据液压助力转向系统的结构和参数,采用Simulation X多学科系统仿真软件建立了整体式液压助力转向系统的仿真模型。在输入转向盘转角一定的情况下,通过改变液压助力转向系统中的主要影响参数进行仿真,分析这些参数对转向系统助力特性的影响。仿真结果给出了扭杆刚度变动时转向动力油缸压力和转向齿条所受阻力的动态响应曲线,以及油缸活塞直径变动时转向盘转矩的动态响应曲线和FFT分析。通过仿真与分析,可以进一步对液压助力转向系统进行方案分析和性能优化。

为提高综采工作面支架各执行机构的精确控制,以支架供液系统压力波动特性为研究起点,基于卸荷阀压力控制原理,利用SimulationX建立了支架供液系统的机液联合仿真模型。通过仿真供液流量、管路长度和支架典型动作过程,分析总结了在支架不同动作模式下的压力波动规律,并通过井下实测压力数据和搭建实验平台进行验证。结果表明:支架不动作时,压力波动在卸载阀调定范围内波动;频率受泄漏孔和管路长度影响较大,受供液流量影响较小;支架动作时,降柱压力波动最大,卸荷阀频繁开启;升柱用液量最大,系统压力下降到最低。

滚珠丝杠具有高精度、阻力小、效率高等优点,是工业上常见的变回转运动为直线运动的执行机构。为使其充分结合液压系统功重比大的特点,提出了一种新型的液压-机械执行器系统,该系统在电动缸的基础上,采用液压马达替代电动机驱动滚珠丝杠,并推导出其数学模型。在多学科仿真软件SimulationX中建立了该系统的物理模型,对系统的闭环位置控制特性进行了仿真研究。结果表明:闭式泵控新型液压-机械执行器系统可以实现快速、准确、稳定的位置控制;当正

叉车举升装置工作时产生可观的重力势能普通叉车通常忽略了这部分能量致其白白损耗掉能量利用效率低下同时也使液压系统发热缩短了液压元件的使用寿命。通过对液压蓄能器的合理使用构造出一种将重力势能转化为液压能存储和再利用的节能模型并在多学科领域系统仿真软件SimulationX上建立了该模型进行仿真。

采用ITI-SimulationX仿真软件建立了气动开关电磁阀动态仿真模型根据实际开发的产品参数设置了模型的主要参数。对模型进行仿真得出了相关参数的仿真曲线并对仿真结果进行了分析验证了仿真的可行性。在实际的工业应用上理论算法和动态仿真模型在设计中结合是切实可行得。研究结果可以为气动开关电磁阀设计和优化提供有效的数据。