液压双轮铣槽机是当今最先进的地下岩土开挖设备,但在开挖过程中会遇到底层土质的多样性问题,负载的波动对铣槽机的研发、控制使用带来困难。本研究基于国内第一台自主研发的液压双轮铣槽机,通过设计试验过程,提取和分析试验数据,并与理论分析结果对比后发现铣轮铣削岩土的负载受力呈现周期性变化规律,周期是铣轮旋转一周的时间,但受客观因素的随机性影响,铣轮的切削受力的周期性也具有随机性;铣轮受力受岩土强度、铣轮转速、铣轮正反转的影响,岩土强度越高,切削力越大,切削力的波动性越大;铣轮转速越高,切削力越大,切削力的波动性越大;相同条件下铣轮正向运转时的负载受力要大于反向运转时的负载受力;通过切削受力曲线,可以得出切削力的变化周期、平均切削力的大小、切削力的波动程度,这为液压双轮铣槽机的电液控制系统的设...

在大型中水层拖网渔船拖曳系统的工作过程中,渔船受海洋环境的影响,会产生显著的升沉运动。本文针对渔船升降降低捕鱼效率的问题,采用一种波浪被动补偿装置的方法,研究了该装置的数学模型并进行仿真分析,设计试验过程,分析试验数据,并与理论分析结果对比发现钢丝绳的涨紧力和蓄能器的压强跟随油缸位移呈周期变化,油缸的位移与钢丝绳涨紧力、蓄能器压强的变化相反;钢丝绳涨紧力的变化幅度大于蓄能器压强的变化幅度,但位移变化幅度小于50 mm时,涨紧力(<5 N)和压强(<6 Pa)保持稳定;受惯性力的作用,涨紧力变化速度呈现阶段性变化。通过仿真分析可知蓄能器在平衡位置时的充气压强越大,涨紧力与压强越大;蓄能器的面积越大,涨紧力与压强越小。

针对蓄能器的被动介入和储放能给电液控制带来的许多未知问题,本文基于一台起重机,研究了变幅机构的阀控缸内部原理;分别对先导阀、主阀、蓄能器和油缸进行模块化建模,建立了有蓄能器与无蓄能器的对比模型。采用仿真和实验相结合的方法研究了蓄能器的被动介入给电液比例控制带来的影响,结果表明：蓄能器的被动介入造成油缸伸出时的速度波动,但对油缸缩回运动无影响;在油缸伸出时根据系统的压力,减少的阀供油量等于蓄能器释放的油量,可有效解决速度波动问题。最后通过实验验证了补偿方案的可行性。

随着海洋工程的不断发展大型海上浮吊已成为海上工程建设的重要组成部分.但对浮吊原型的试验分析受到了时间、实验条件、环境等诸多限制.将相似理论和量纲分析法运用到模型试验中设计出了浮吊的缩尺模型并对模型进行了测试试验通过模型实验准确地预测出原型结构的静动态特性与响应[1].同时通过Hypermesh 与AnsysWorkbench的联合仿真验证了模型试验结果的准确性和可靠性为原型的设计制作提供了科学依据.

针对大型高海况打捞浮吊设计成本和研发风险较高的问题通过缩比模型实验运用相似理论对大的原型进行预测为设计、控制和打捞提供指导.首先建立多坐标系的运动学模型建立基于变幅机构的角速度和角加速度微分方程模型得到了角速度-角加速度-位移-速度的数学关系;其次基于流体运动学方程的分析方法和量纲矩阵的方法推出导原型和模型的相似准则两种方法推导的相似准则相一致并在几何相似和加速度相似的基础上推导原型和模型的相似比;最后结合原型和模型的实验数据验证了运动学模型和相似理论中关于时间、速度、流量等的结论.

为提高高海况下救助打捞成功率与起吊过程安全性，介绍一种基于高海况柔性网具救助打捞系统的方法，提出一种以变幅油缸为执行机构的主被动复合波浪补偿方案，采用模糊自适应PID算法控制器，控制变幅油缸伸缩位移，抑制船舶横摇对伸缩吊臂的影响。根据相似准则对打捞系统进行模型设计并建立波浪补偿系统缩比模型试验，通过液压摇摆台模拟船舶横摇角度，测试变幅油缸的响应时间、运动的平稳性及缩比模型的补偿精度，预测原型样机的波浪补偿效果。实验结果表明：模型试验系统运行稳定可靠，补偿效果良好，打捞吊机跟随模拟平台做-15°~+15°的正弦摇摆，吊臂的波浪补偿运动误差维持在±1°内。该方法原理和试验数据可为原型样机的设计提供参考。