针对多路阀K形节流槽阀口流动阻力大、阀芯滞卡、振动噪声等问题。以某型装载机多路阀铲斗滑阀联为研究对象,基于流体动力学和湍流场协同理论,应用数值模拟方法对不同阀口开度和入口体积流量下的铲斗滑阀联流场进行稳态仿真,研究入口节流阀口面积、流场特性及压降场协同角分布规律。研究结果表明:K形节流槽内部流动阻力较大的区域主要分布在节流槽等效阀口面积、节流槽外壁、阀芯凹角及剧烈涡流等压力梯度变化较大或流线弯折角度较大处,随着阀口开度的增加,流动阻力逐渐减小,入口体积流量对阀内流动阻力没有显著影响。研究成果将为非全周开口滑阀的流动减阻优化设计提供思路。

针对工程机械用多路阀磨损故障频率高、故障类型不易诊断的问题,以自主研发的双阀芯电液多路阀为研究对象,对其压力特性进行数学建模,理论分析阀芯不同磨损程度下对其压力特性的影响规律;搭建电液多路阀仿真模型,模拟不同磨损条件下的压力特性曲线,由仿真数据训练支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型,对不同磨损程度进行分类。仿真与实验结果表明,压力特性曲线随着阀芯磨损程度的变化而变化,SVM预测模型具有较高正确率,能够有效和精准地识别阀芯的不同磨损程度。

风力机上的气动载荷与风力机周围流场有关,气动载荷和弹性力等交变载荷引起柔性风轮、塔架等部件振动变形,风力机部件振动变形影响风机周围流场,对风力机测风技术提出更高要求,而高分辨率风速测量对风力发电机组的控制和载荷计算具有重要意义。采用基于滑移网格的计算流体动力学仿真(CFD)和基于动网格的流固耦合仿真(FSI)研究大型风力机,探究风力机周围流场演化和柔性叶片变形特性,可以降低现场试验和风洞试验成本,为风速预测模型提供验证数据。结果表明,CFD和FSI仿真模拟风力机的来流效应和尾流效应和理论值接近,FSI仿真可模拟风力机风轮最大应力和最大应变的幅度和位置。

针对定量泵液压系统LUDV多路阀内压力补偿阀流量小的问题,采用单通道双溢流的方法,设计出一种新型大流量三通压力补偿阀;经理论计算,设计了该补偿阀的关键结构参数。通过AMESim仿真和实验研究证明了该阀在大流量工况下具有较好的压力卸荷特性及压力补偿特性,其流量可达到400L/min,卸荷压力降到3MPa以下,满足工程机械定量泵液压系统大流量的使用要求。

针对挖掘机动作协调性难以客观评价的问题,以影响挖掘机动作协调性的多指标为研究对象,建立了多指标综合评价体系。提出了一种多指标综合评价方法,通过层次分析法对难以量化的挖掘机协调性指标进行权重分配,采用隶属函数来量化定性指标,引入逻辑系数K克服加权求和的线性补偿对评价结果的影响,此方法利用较少的定量信息使决策思维过程数学化,解决了挖掘机动作协调性评价多目标、多准则、无结构特性以及难以完全定量的复杂决策问题。最后

为了解决单向电磁铁比例阀的非线性特性对系统位置控制精度和动态响应速度的问题,设计了不严格依赖于精确数学模型且具有较好控制精度的非线性补偿策略。基于系统的位置反馈偏差和偏差的变化率,提出了速度和加速度反馈的补偿思想,同时引入了前馈校正提高比例流量阀的跟踪精度。在AMESim仿真平台上验证了非线性补偿策略的有效性。结果表明:非线性补偿算法的引入,消除了比例阀存在的滞后性和不稳定性,提高了高频率下的响应速度和跟踪精度。

为了研究工程机械用高压螺纹插装式溢流阀稳定性及动态响应性,针对高压螺纹插装式溢流阀结构特点,通过Routh判据给出了先导阀在任意工作点能够保持稳定的条件,分析出导阀稳定性影响因素。利用MATLAB/Simulink建立溢流阀状态空间方程仿真模型,以获得高响应、小超调为目标,对影响高压螺纹插装阀动态响应的多因素组合进行分析。针对多因素制定了12因素3水平正交试验表,并对12种结构分别利用状态空间方程进行计算仿真,得到影响溢流阀动态响应因素的主

针对全电控正流量挖掘机复合动作时,执行机构增减而产生速度突变的协调性问题,对某公司37 t挖掘机进行研究,分析了单动作与复合动作各执行机构速度与主泵流量分配之间的关系,提出了调整正流量挖掘机前后泵输出初始排量并留一部分排量余量,使前后泵排量余量跟随各先导电手柄电流信号的变化调整输出的控制策略,建立了AMESim-Motion机械液压联合仿真模型。仿真与实验结果表明,复合动作增减动作时速度突变量减小10%以上,其动作协调性有显著提升。

高压螺纹插装阀在工程机械中应用广泛,其启闭特性直接影响系统压力波动、泵头能量损失、噪声大小等。为了探究结构参数对高压螺纹插装阀启闭特性的影响,基于其结构特征,推导启闭特性数学模型。由于结构参数改变的同时会对动态响应性、稳定性、内泄漏产生交叉影响,以提高启闭特性为目标,以动态响应性、稳定性、内泄漏为约束条件,在不改变其三方面性能的前提下,通过理论建模、仿真分析、试验验证,提高螺纹插装阀的启闭特性。研究结果可为螺

针对高温工作状况下由滑阀几何形状引起的阀芯径向液压卡紧力进行了理论推导,进行了温度变化对阀芯与阀套配合间隙影响的温度场仿真分析,并对阀芯与阀套做了热应变分析,得到了滑阀顺锥与倒锥结构对阀芯受力的影响及油液、阀体温度不同情况下滑阀流道的温度场分布。通过对计算结果的分析,得出滑阀卡紧故障的原因,为滑阀设计提供了理论参考。