针对混凝土泵车臂架系统响应慢、动态性能差等问题,提出了采用电静液执行器(EHA)代替臂架中的传统液压系统,从而提高系统响应速度,减少臂架振动。首先介绍了EHA的工作原理与数学模型,提出了基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制策略,其次利用AMESim与MATLAB软件搭建了混凝土泵车臂架的机械—液压—控制联合仿真模型,通过对臂架油缸伸出和缩回过程的阶跃控制仿真和正弦控制仿真,对比PID控制、模糊PID控制与基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制3种控制策略的仿真结果,结果表明,基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制下系统响应时间减少50%左右,超调量减少67%左右,速度跟踪误差减少50%左右。搭建EHA试验样机进一步验证基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制策略的有效性。

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有抗热冲击、抗拉强度高、耐腐蚀等优点,已广泛应用在机器人、航空航天、工程装备及其他领域,用CFRP来制备液压缸能够大幅度提升液压系统的轻量化的水平,帮助系统降低能耗。本文从复合材料缸筒、活塞和活塞杆、成型工艺、密封润滑和发展趋势五个方面综述了CFRP液压缸的发展现状,介绍缸筒和活塞中金属与复合材料之间的联接方法及多材料设计的参考准则,并对手糊式、缠绕式、拉挤式、树脂传递模型成型等加工工艺进行介绍,然后讨论了CFRP液压缸存在的密封、摩擦、动态响应等问题,最后从涂层、加工、后处理给出了碳纤维液压缸的发展趋势。

为减小液压阀组压力损失,降低系统功率损耗,减轻阀组重量和节省空间,以某型混凝土泵车无杆腔联通阀组为研究对象,运用Fluent软件对联通阀组内部流道进行流场仿真分析。根据得到的流场压力云图、速度矢量图及湍能分布云图,采用铸造阀组对内部流道进行结构优化,并进行压损试验对比。研究结果表明:优化后的铸造阀组质量和体积均减小,且流道具有良好的通流能力,能有效减小压损,降低能耗。该研究对阀组设计和流道优化提供了一定的参考。

汽车制动软管作为汽车制动系统中重要零件之一,主要作用是向制动器传递制动压力,其对软管耐久性及可靠性具有极高的要求。基于这一出发点,设计了一种汽车软管耐久性及可靠性试验系统方案,仿真分析了制动软管液压系统在10.3 MP下的脉冲加载控制性能,对方案可行性进行分析;搭建了汽车软管耐久性及可靠性试验平台,对所提方案的可行性进行了实验验证。研究结果表明,该试验系统脉冲响应时间可控制在25 ms以内,满足参数要求,具有较好的可行性,对汽车制动软管测试具有很好的借鉴意义。

针对Creo软件中的Pro/ping模块无法满足复杂液压管路设计要求这一问题，对Creo软件进行二次开发。建立了完善的管路设计资源库，以解决原模块资源库匮乏的问题。提出软硬管联合设计的理念，实现了管路路径的快速设计与灵活调整。设计了具有优先级参考功能的管件选型模块，体现了智能设计的理念，解决了报表输出时多个物料对应同一编号的问题。通过与传统设计模式进行对比测试，验证了系统的可靠性和高效性，为工程行业解决液压管路设计问题提供了新的思路和方向。