基于组态王和三菱PLC软件,开发一套液压系统电气控制可视化虚拟教学实验系统,利用该系统可实现液压系统的继电器控制或PLC控制实验。以机床工作台液压系统继电器控制为例,介绍整个虚拟实验系统的构成方案和详细实现过程。仿真运行和教学效果表明:该虚拟实验系统可实现从虚拟操作台操作、继电器触点动作和虚拟液压系统动作的实时全联动,能够直观、逼真地显示真实液压系统继电器控制中控制信号传递及相互作用全过程,解决学生学习液压系统微机控制专业课程中对隐藏于液压系统电气控制系统硬件内部的控制信号感觉抽象、难以理解的问题。

伺服电机是电静液作动器(EHA)的关键核心元件,其响应速度对EHA动态特性和控制性能有重要的影响。该文以实验室现有的EHA性能实验平台为研究对象,依据其工作原理和参数利用AMESim软件搭建了对应的仿真模型,进行了伺服电机响应速度对EHA位置控制性能影响规律的仿真和实验研究,得到了不同伺服电机响应速度条件下EHA的位移、速度和压力等的阶跃响应曲线,为EHA的性能提升和优化设计提供理论依据和技术支撑。

提出利用半导体冷却器对液压油箱的油液进行冷却,设计出集油液冷却和油箱隔板功能为一体的半导体冷却隔板和油箱结构。利用CFD软件对油箱内无隔板和分别安装有常规隔板、新型半导体冷却隔板时油箱内部油液的流动进行数值模拟,得到三种情况下油箱内部油液的速度分布云图、速度矢量图和油液流动迹线图。分析了加入常规隔板和新型半导体冷却隔板后对油箱内部油液流动的影响规律,为半导体冷却型油箱的设计和优化提供参考。

以10 L/min力反馈两级电液伺服阀为研究对象,在MATLAB/Simulink下建立伺服阀的仿真模型,通过仿真得到伺服阀的阶跃响应曲线、伯德图和动态性能指标,为力反馈两级电液伺服阀的参数优化、性能提升和工程应用提供了参考。

通过对两种顶杆小车液压张紧系统工作原理的分析，利用仿真软件AMESim建立了各自相应的液压模型并进行了仿真，得出了顶杆小车快速启动和停止时小车的速度、各段钢丝绳所受拉力和伸长量的变化曲线，为合理选择钢丝钢丝绳提供了参考，而且通过分析比较可知在对小车速度要求较高的场合，采用电液比例张紧系统效果明显优于普通张紧系统。