现今大中城市停车难的问题越来越严重,马路两边无序停放的车辆不仅影响城市的市容,更给城市居民的日常生活带来了很大的麻烦。文中提出了一种新型无避让立体车库,其结构简单、稳定,操作方便,能够实现单位面积上容车数量的翻倍,该车库既可以单个安装,也可以实现联排式安装,且每一个单元都能实现独立操控,同时,通过软件的模拟优化,实现立体车库的轻量化设计,满足实际生产要求。

为了有效地提高液压挖掘机在实际工作时的能量利用率,提出了一种基于蓄能器设计的动臂势能回收再利用系统。分析储能系统的工作原理,构建了对应AMESim模型,研究了蓄能器自身的充气压力、体积及动臂下降速度等参数对能量回收率存在的影响,然后通过特定实验的方式检验该设计的可行性,即通过设置合适的蓄能器参数可实现有效的能量回收。该方案在本次实验的一个工作循环中可以回收52.3 J的能量,即液压泵的节能率能够达到35%,如果将其应用于大吨位挖掘机实现能量回收,则能实现客观的效益。

针对液压系统中低功耗电子元件使用电池供电时,存在续航短、更换困难等弊端,提出了一种收集压力脉动能量的层叠式三片串联压电俘能器。针对该压电俘能器,实验分析了静态压力、脉动频率、负载电阻等参数对俘能特性的影响。结果表明,频率与静态压力相同时,输出电压会随着负载电阻的增加而增大,最终趋于平缓,而且输出电压在电阻相同时会随着频率的增加而增大,频率为100 Hz,压力为3 MPa时,800 kΩ处输出电压最高可达9.52 V;输出功率先增大后减小,即存在最佳电阻使输出功率达到最大,且不同频率下使俘能器达到最大输出功率的负载电阻不同,频率为100 Hz,压力为3 MPa时,100 kΩ处输出的平均功率最大可达368.45μW。

基于响应面法对剪叉式升降台进行结构优化,以液压缸最大推力和整体最大应力为目标函数,建立多目标优化的参数化数学模型。采用拉丁超立方试验构造样本空间,通过ANSYS软件对各样本点进行有限元计算,基于获取的有限元响应值建立非参数回归响应面,并通过响应面评价指标验证该响应面的拟合质量,基于多目标遗传算法对多目标函数进行优化,得到Pareto最优解,使液压缸最大推力降低30.1%,整体最大应力降低29.4%。该方法摆脱了传统设计方法的低效性与局限性,为优化剪叉式升降台的结构,改善液压系统的工作压力并提高设备的安全性能提供了一条有效途径。

基于子模型思想,将某零件在装配体中的约束转化为单元节点位移插值,单独研究该零件的受力情况,并对此零件进行拓扑优化,使其在满足强度要求的情况下优化结构。以两级剪叉式升降台为例,通过Solid Works建立其模型,联合ANSYS Workbench对其中关键零件——连接板进行拓扑优化,优化结果表明,该方法具有很高的精度并可明显减少求解资源占用情况。

对ZL50G轮式装载机液压系统进行了分析研究,针对在非转向时压力损失较大的问题,对其液压系统进行了优化,运用AMESim仿真软件对优化后的装载机液压系统进行总体建模并仿真。仿真结果表明,优化后的ZL50G轮式装载机液压系统合理可用。

数控动梁龙门镗铣床在直角附件头采用大直径端面铣刀盘加工平面,在X-Z平面及Y-Z平面内加工时经常会发生＂扫刀＂的情况,明显影响工件表面的加工质量,降低了刀具的使用寿命,难以满足高精度加工的需要。自动倾刀装置可防止大直径刀盘扫刀现象,延长刀具使用寿命。

以剪叉式液压升降台为研究对象,运用AMESim仿真软件建立其液压系统模型并进行仿真分析,得到剪叉式升降台的速度曲线、起落高度曲线,并与剪叉式液压升降台相应的计算数据相对比,验证了液压系统的可行性,发现了升降台机械部分设计的不恰当之处并提出了解决办法。

基于AMESim对一种剪叉式升降台液压系统进行仿真建模,得到了升降台起升初始时刻与临近复位状态时两种模式速度对比曲线。针对升降台存在的速度激增问题对液压系统进行了优化,运用AMESim对优化后的升降台液压系统进行仿真分析,得到了优化后升降台起升初始时刻与临近复位状态时的两种模式速度对比曲线,验证优化方案的可行性。

本文针对目前国内外液压盘刹系统的应用，结合胜利高原利丰公司生产的SHL系列网电修井机液压盘刹系统的现场应用跟踪，提出了一系列的优化措施，如将双液缸直推式盘式刹车结构改为单液缸浮动式结构、将普通齿轮泵改为恒压变量泵、将普通手动选择阀改为手动减压阀等。