双筒液力减振器节流特性试验和仿真研究

为了解减振器的节流特性及阻尼力异常波动的原因,试验和仿真研究了减振器液压变化历程和阀片受力过程.设置子循环能减少计算量,同时会造成液压剧烈波动的假象.经拟合处理,设置子循环的液压速度过程曲线能表示阻尼力速度特性.开阀前,118减振器的节流由常通孔决定;开阀后由阀片与活塞间的缝隙决定.阀片的应力分布明显分为3层,不能认为阀片全面积受均匀分布的液压作用.结果表明:阀片与弹簧座接触方式的转变是造成异常波动的原因.     

基于阀系的减振器试验数据调用方法研究

由于筒式液阻减振器的阻尼力受多个参数的影响,特别是不同的阀片组合将导致减振器阻尼力发生不同程度的变化,因此,要想获得要求的阻尼力值,整个调试过程工作量较大。为了减少调试工作量,采用基于Excel软件的VBA程序对采用不同阀系的减振器阻力试验数据进行存储,并实现试验数据的快速调用,借助于所开发的可操作的人机界面,以利于同型号减振器采用不同阀系的调试、数学模型验证及阀系设计开发。     

减振器阀片尺寸对阻尼力影响仿真及试验研究

在轨道车辆液压减振器的开发过程中,存在难以精确计算阀片节流孔对阻尼力的影响,以及不合理的节流阀片配置会对行程阻尼特性造成不确定性影响等问题。对减振器复原及压缩行程不同阻尼情况进行建模仿真,并分析不同直径节流阀片对减振器阻尼特性的影响;再对其内部复原、压缩阀片采用不同直径的阀片组进行对比试验,从而验证了模型的正确性。该模型及试验结果对轨道车辆减振器研发设计及性能评估试验具有直接参考价值。     

减振器阀片变形求解方法研究

求解阀片变形的解析解是减振器数学建模的关键环节之一,而目前小挠度法与大挠度法在计算环形阀片变形量上均存在一定的误差,且仅适用部分工况。对此,本研究采用微梁元法将受均布载荷阀片视为一段微梁元来求解其变形挠曲方程。分别运用微梁元法、大挠度法、小挠度法来计算阀片变形,并将结果与ANSYS有限元仿真结果做误差对比,发现微梁元法所计算的结果与有限元法所计算的结果的误差仅在3.56%以内。为了进一步验证微梁元法的精确性,利用阀片变形对减振器阻尼力的影响,以Fox型减振器为试验原型建立减振器Simulink仿真模型,将大挠度法、小挠度法、微梁元法所计算的阀片变形值代入减振器仿真模型并计算阻尼力,并将仿真结果与试验结果做误差对比,发现微梁元法所计算的阻尼力与试验结果的误差随外部激励速度的增加而减小,当激励速度为0.5 m/s时微梁元法与试验结果的误差仅在160 N以内,而大挠度法、小挠度法所计算的阻尼力与试验结果的误差均在548 N以上。上述结果表明微梁元法可以准确计算受均布载荷减振器环形阀片的变形量,能满足实际工程中的计算需求。     

电磁阀连续可变阻尼减振器的建模与仿真

针对电磁阀型连续可变阻尼减振器的结构特点,分析该减振器的工作原理与阀系特征。以液压理论为基础建立该减振器的数学模型。利用MATLAB软件进行仿真分析,分别得到不同电磁可变节流孔面积时该减振器仿真与试验的速度特性图与示功特性图。仿真数据与试验所得数据相比较,验证模型的正确性。通过对该减振器关键参数仿真分析,得到电磁阀的可变节流孔的面积、复原阀的弹簧预紧力、复原阀的固定节流孔宽度以及复原阀的阀片当量厚度等参数对该减振器阻尼力的影响。为电磁阀型连续可变阻尼减振器的研究提供了一定的参考依据。     

矿用液压千斤顶泄露相关事宜及对策

在本文中笔者主要从液压的支架千斤顶密封结构和机械制连技术手段两方面出发,比较系统地详细分析了关于矿用工作中液压支架千斤顶在其实践的使用过程中将会出现的内泄漏和外泄漏问题的具体产生原因,并且根据相应的实践经验提出密封的解决办法.那么矿用液压支架设备中千斤顶的可能产生内泄漏问题主要就发生于其活塞密封这个方面的问题,因此,我们就可采用更换其结构活塞密封圈的措施进行有效地预防,这其中就主要包括了更换其设备全套的活塞密封结构、导向环以及o型图等不同类别的手段;外泄漏问题的发生就主要在其导向的法兰静密封、活塞杆封与缸筒的焊接位置,那么在此笔者就建议实践中可采用更换其密封圈结构与对焊缝进行其焊接的手段进行应对.     

弹支阀片双筒液压减振器的阻尼特性

建立了局部载荷作用下弹支环形阀片的力学模型,并讨论了阀片变形的影响规律;利用专用减振器示功机对其阻尼特性进行实验研究,并与理论推导的结果进行了对比与验证.研究了不同关键参数对减振器阻尼特性的影响规律,结果发现:随着弹簧刚度和阀片厚度的增加,减振器复原行程的阻尼力增大,且速度越大,阻尼力增幅越大;阀片环形受载面积对阻尼力有显著影响,因此建议在减振器的设计阶段对该参数进行考察设计,以扩展产品性能区间.研究结果可为弹簧阀片式减振器的设计提供可靠准确的理论参考.     

影响油缸泄漏的几个典型因素

分析了液压油缸泄漏的几个典型因素,产生的原因及预防措施。分析表明:缸筒与活塞之间、活塞杆与缸盖之间、排气阀处和缓冲调节阀处是油缸泄漏的主要途径。     

磁流变减振器的外特性及非线性特性研究

为了更好的研究控制磁流变减振器的运动状态,运用MTS849减振器试验台测试的试验数据来探究电流和活塞运动速度对磁流变减振器的外特性的影响。考虑到磁流变阻尼力非线性的特性,运用LabVIEW软件设计出了多项式的程序框图和前面板,并进行了磁流变减振器阻尼力的多项式拟合仿真,准确的建立了多项式数学模型,并与利用MATLAB软件建立的多项式模型和试验台测试的数据相比较。结果表明：当速度一定时,随着控制电流的增加,减振器阻尼力也随着增加,电流较小时阻尼力增加的相对较慢,电流较大时阻尼力增加的相对较快;当电流一定时,减振器阻尼力随着活塞速度的增加而增加。运用LabVIEW软件拟合的多项式模型更接近试验数据曲线,说明该多项式数学模型能很好的描述磁流变减振器阻尼力的滞回特性和非线性特性。     

磁流变减振器的外特性及非线性特性

为了更好地研究控制磁流变减振器的运动状态,运用MTS849减振器试验台测试的试验数据来探究电流和活塞运动速度对磁流变减振器外特性的影响。考虑到磁流变阻尼力非线性的特性,运用Lab VIEW软件设计出了多项式的程序框图和前面板,并进行了磁流变减振器阻尼力的多项式拟合仿真,准确地建立了多项式数学模型,并与利用MATLAB软件建立的多项式模型和试验台测试的数据相比较。结果表明:当速度一定时,随着控制电流的增加,减振器阻尼力也随着增加,电流较小时阻尼力增加相对较慢,电流较大时阻尼力增加相对较快;当电流一定时,减振器阻尼力随着活塞速度的增加而增加。运用LabVIEW软件拟合的多项式模型更接近试验数据曲线,说明该多项式数学模型能很好地描述磁流变减振器阻尼力的滞回特性和非线性特性。     

带旁通孔磁流变减振器动态特性的研究

在不同的激振频率、不同激励电流下,对一种带旁通孔的磁流变减振器在MTS平台上进行阻尼力测试.该减振器的活塞具有不受磁场影响的3个旁通孔.实验结果表明,该减振器的阻尼力可以在较宽的激振速度范围内与激振速度近似成线性关系,随着激励电流和激振频率的增大,该减振器的阻尼力逐渐增大.在各种激振频率下,阻尼力均没有出现突增现象;但是当阻尼力达到一定数值后,阻尼力基本不再受活塞速度影响.这些特性可以有效提高车辆乘坐舒适性.通过引入液体的局部水头损失,对磁流变液分别采用宾汉模型和艾林模型,计算出减振器的阻尼力理论值.经比较,采用艾林模型得到的理论值与实验值吻合得更好.在各工况下,行程中间位置的阻尼力理论值与实验值最大误差小于2. 3%.若忽略液体的局部水头损失,阻尼力的理论值与实验值的误差将增大.该结果表明,引入局部水头损失及采用艾林模型进行阻尼力理论计算是合理的,研究结论可以对减振器的设计和优化提供参考.     

基于流固耦合的减振器复原阀外特性分析

为了研究液压减振器弹性复原阀对阻尼力的影响,使用ADINA有限元软件,并结合流固耦合相关理论,构建了固体有限元模型及减振油流体有限元模型。通过相关软件后处理进行计算与求解,获得了该减振器的示功特性和速度特性。在此基础上,对该型号液压减振器进行试验验证,并将前后结果进行对比,结果表明所建立的有限元网格模型准确有效。     

并联双杆液压缸偏载力和径向力分析

针对矢量喷管发动机采用的并联双杆液压缸存在不均匀磨损和运动抖动的问题,建立液压缸数学模型和等效静力学模型,研究不同负载、不同阀口开度下偏载力以及活塞与缸筒、活塞杆与导向套之间的径向力变化情况。研究结果表明:当外负载一定时,偏载力与阀口开度近似呈二次函数关系;当阀口开度一定时,偏载力与外负载呈线性关系;在空载条件下,偏载会对2根活塞杆的运动顺序产生影响;在外负载作用下,并联结构的形变导致径向力的产生,2根活塞杆的轴向偏载对径向力影响较小;活塞与缸筒之间的径向力随活塞杆伸出长度增大而增大,活塞杆与导向套之间的径向力随活塞杆伸出长度增大先减小再增大;并联液压缸之间的串联孔面积越大,2根活塞杆的轴向偏载力越小;采用增大连接块厚度或者采用高弹性模量的材料可以有效地降低液压缸的径向力。关于偏载力对2根活塞杆运动顺序的影响,实验结果与理论结果相符。     

汽车悬架液压减振器热机耦合动力学模型

针对汽车悬架液压减振器建立了由路面不平度激励模型、非线性悬架振动模型、考虑温度影响的减振器阻尼力试验数据模型、减振器热动力学模型子模型组成的耦合动力学效应的理论分析模型.通过减振器阻尼力特性试验数据建立了考虑温度影响的非线性阻尼力试验模型,利用减振器发热特性试验数据辨识了减振器热动力学模型参数.利用所建立的耦合动力学理论模型预测了减振器温度上升动态过程,并进行了影响因素的仿真分析.研究表明,减振器的热机耦合效应在高速行驶和较差路面条件下表现突出,而在低速或者良好路面条件下不明显;行驶车速、路面等级、环境温度与减振器周围空气流动速度、悬架非簧载质量、减振器壳体换热面积对减振器发热平衡温度高低具有很大影响,而悬架等效刚度、簧载质量和减振器壳体比热容参数对之影响很小.     

伺服阀滑阀阀口系数影响因素分析

分析电液伺服系统中液压缸活塞位移、液压刚度、阀口开度、外负载刚度及阀芯与阀套间径向间隙对伺服阀阀口系数的影响。采用工作点线性化的处理方法,通过引入液压缸负载力方程,给出零开口电液伺服阀滑阀流量-压力系数和流量增益的计算公式,并对其影响因素进行分析。结果表明,在液压缸全行程中,流量-压力系数会随着液压缸活塞位移、外负载刚度及阀口开度的增加而增大,其中流量-压力系数随液压缸活塞位移的增大呈抛物线增长,其最大值约为最小值的2倍;流量增益随着液压缸活塞位移、外负载刚度的增大而减小,其中流量增益随液压缸活塞位移的增大而近似呈线性规律减小,其最小值约为最大值的1/2;阀芯与阀套间径向间隙对阀口系数随液压缸活塞位移变化率的影响不大;阀口系数在液压刚度取最小值附近时存在突变;同一液压刚度值可对应2个不同的液压缸活塞位移,分别对应的阀口系数值相差非常大。     

液压系统泄漏原因的理论分析及计算

为了便于分析与解决液压系统的泄漏问题,本文先从理论上论述了密封的机理与影响泄漏的一些因素,分析了平面间隙和柱状环形间隙的泄漏量与间隙大小,压力差、粘度及间隙长度之间的关系。同时又举出计算实例若干个。然后根据泄漏公式和按技术设计的要求得出泄漏的主要原因是间隙控制、压力冲击和升温发热等诸方面的问题,并对这三种原因进行了详尽构分析。最后提出了解决液压系统泄漏问题的措施。为便于掌握和了解液压设备的泄漏程度介绍了HFI(Hydraulic Fluid Inlet)值的概念。     

基于整车性能的液压减振器虚拟调校

为使减振器对车辆具有最佳减振效果,利用Rebrouck建模方法,建立了反映液压减振器阀系特性的参数化动力学模型,并将该减振器动力学模型以S-Function的形式嵌入到Carsim^TM的某E-Class整车模型中。以整车动力学性能为优化目标,使用NSGA-II多目标优化算法,在扫频工况下,对车辆前、后轴减振器的阻尼力特性进行了虚拟调校。计算结果表明,经调校以后的液压减振器阻尼特性使得整车的动力学性能得到了较大程度的改善。     

液压自由活塞发动机配流阀工作特性

研究液压自由活塞发动机配流阀工作特性,以提高系统效率和可靠性.建立了液压自由活塞发动机配流阀工作全过程动态模型及其试验装置,结合仿真和试验分析了配流阀动作过程与泵腔压力变化之间的关系,研究了配流阀工作特性对系统性能的影响.结果表明提高吸油阀关阀速度可以提高系统燃油经济性.排油阀在下止点相对于活塞位移的滞后响应降低了系统低频工作的可控性.配流阀阀芯在开启时易与限位装置发生高速碰撞.降低配流阀构件的工作寿命.     

双气室式液阻减振器阻尼特性的三维流-固耦合有限元仿真分析

利用双气室式液阻减振器的较精细三维流-固耦合有限元仿真分析模型获得了减振器的高速阻尼特性,并进行了实验验证。系统地分析了双气室式液阻减振器在不同初始气室容积、初始充气压强下的高速阻尼特性,并与相应的单气室式液阻减振器的阻尼特性进行了对比。单气室式液阻减振器压缩室内气室会增加压缩行程中油液的空化可能性,双气室式液阻减振器可克服这一问题,但会导致行程初期阻尼力的延迟反向。选择较小气室容积、较大充气压强的参数匹配方案可获得较好的阻尼特性;阻尼力反向迟滞时长比值随活塞振动频率的增大而增大;在活塞位移幅值相同的工况下,压缩行程迟滞阻尼力比值随频率的增大(2.5～15 Hz)而减小,伸张行程迟滞阻尼力比值随着活塞振动频率的增大先增大(2.5～10 Hz)、后减小(10～15 Hz)。该研究结果对于双气室式液阻减振器的设计具有重要意义。     

阀系预紧力对减振器开阀点的影响分析

研究阀系预紧力对减振器开阀点节流阀片节流压差的影响.以活塞阀系总成为例,用有限元仿真和理论计算相结合的方法,建立了阀系预紧力与节流阀片在开阀点的节流压差之间的数学关系.根据建立的数学模型,分析活塞阀体弹性模量和节流阀片弹性模量对预紧力作用的影响.实例分析结果表明,活塞阀体弹性模量变化对预紧力的作用影响较大,节流阀片弹性模量的变化对预紧力的作用影响较小.随着活塞阀体弹性模量的增大,阀系预紧力对开阀点节流阀片节流压差的影响减小;节流阀片弹性模量的变化对阀系预紧力的作用影响可以忽略.