设计了起模机构的起升/顶升装置以及尺寸调节装置。液压缸和液压马达组成了液压控制系统。通过ansys软件对顶升机构进行了强度分析以及压杆稳定性校核。采用RecurDyn动力学仿真实现了尺寸调节的动态过程。

为了提高船舶在海面上作业时补偿精度,采用BP神经网络PID控制方法,并对船舶升沉运动输出误差进行仿真。建立船舶主动升沉补偿系统简图,分析船舶升沉运动工作原理,给出液压缸驱动传递函数。引用BP神经网络算法,采用梯度下降法对BP神经网络加权值进行修正,通过学习速率来补偿控制系统输出误差,从而实现PID控制器参数在线调节。在受到不同负载影响状况下,采用MATLAB软件对船舶升沉运动补偿精度进行仿真,并且与PID控制补偿精度进行对比。结果表明:采用PID控制器,船舶升沉运动输出误差较大,控制系统反应速度较慢;而采用BP神经网络PID控制器,船舶升沉运动输出误差较小,控制系统反应速度较快,同时,随着负载质量的增加,输出误差就会增大。采用BP神经网络PID控制系统,响应速度快,补偿精度高,提高了船舶在海面上作业定位精度。

为了解决装载机液力传动系统换挡过程中的换挡冲击问题,研究了换挡过程的工作原理,分析换挡过程的动力传递特性;利用AMESim软件建立样机行走传动系统的仿真模型,通过实验与仿真分析对比,验证了仿真模型的正确性;分析样机离合器充油压力、传递扭矩和冲击度等动态特性,结合理论分析得到换挡过程中产生冲击的主要原因,提出优化方案并进行了实验验证。结果表明:合理控制离合器的充油压力及转速比变化率可以降低整机冲击度,改善换挡品质,为今后离合换挡的优化设计提供可靠依据。

为了缓解起重机回转系统启动过程中的压力冲击问题,分析回转系统的组成及其液压系统;基于AMESim仿真软件建立样机回转系统的仿真模型,并通过实验与仿真分析对比验证了仿真模型的正确性;分析样机马达A、B口与制动器的压力动态特性,提出改善回转系统性能的改进措施并进行了实验验证。仿真及实验结果表明:通过采用旁通回路,回转系统启动时的冲击压力减小了;通过改变系统的控制策略并在制动回路中加装单向节流阀,回转系统制动时的稳定性明显增强,为今后回转系统的改进设计提供了参考。

针对油液温度变化,引起定量泵溢流阀系统的压力波动问题,在实验室使用QCS003实验台进行了试验研究。试验结果表明,油液温度升高导致系统的压力降低,得出了系统压力的变化规律,分析了影响的因素及各个因素对系统压力的影响程度。

针对节流调速回路实验中出现的先导式溢流阀定压精度低的情况，分析回路和溢流阀的结构，确定了把先导式溢流阀的内泄式改为外泄式的解决方案。并在内泄式和外泄式两种情况下对溢流阀进行了启闭特性试验。对比试验结果表明：采用外泄式可以明显改善先导式溢流阀的静态性能，提高溢流阀的定压精度。研究内容对生产实践有很好的指导意义，提供了一种简单实用的改善设备性能的方法。