螺管式电磁铁吸力特性的数值分析

各种类型的电磁铁吸力特性的计算是电磁铁设计计算中的主要内容.本文分析讨论了基于法拉第——麦克斯韦观点的多种电磁力计算公式,结合数值计算的特点与要求,提出了较为理想的电磁吸力数值计算方法. 本文应用有限元法,在求得电磁铁内磁场分布数值解的基础上,按文中提出的电磁吸力计算方法,获得了吸力特性的数值解,计算结果由实验予以验证. 从螺管式电磁铁吸力特性这一典型的数值分析结果出发,可将该法进一步推广应用于各种型式的交、直流电磁铁吸力特性的数值分析,在此基础上有可能构成电磁铁的计算机辅助设计的新方法.     

轮毂电机嵌入式电磁离合器优化与动态分析

为了实现微型电动车轮毂电机设计小尺度化提高驻车制动灵敏性提出了一种嵌入式电磁离合器失电制动的新结构并进行了优化和动态分析。基于遗传算法对该电磁离合器结构参数、电磁吸力进行了优化分析优化得到的吸力比优化前的吸力增加了27.6 N;基于有限元方法对该电磁离合器的磁场分布、电流和电磁吸力、衔铁位移随时间变化等动态特性进行了精确计算分析。结果表明采用轮毂电机嵌入式电磁离合器的电磁吸力和动态响应时间能够满足微型电动车驻车制动要求。     

轮毂电机嵌入式电磁驻车制动设计与仿真

根据电磁理论和电磁制动器的工作原理,设计了一种能耗低、嵌入式轮毂电机内部的电磁断电制动新型结构,并且提出了分析计算方法。对电磁制动器进行了磁路分析,建立了数学模型。通过Ansoft软件建立了三维有限元模型,对电磁制动器的电磁性能和工作特性进行分析,并对电磁制动器工作过程进行动态仿真研究。分析了电磁制动器内部复杂的磁场强度分布和电密分布等,得到了激励绕组电流、电磁力与工作气隙以及衔铁位移等变化曲线。电磁吸力的实验结果与仿真计算结果一致,表明电磁有限元方法分析电磁制动器的电磁性能是准确可靠的,能满足电动代步车驻车制动系统的灵敏性、可靠性和特殊要求。     

高压共轨喷油系统中的电磁阀

研究了电磁材料和线圈结构等因素对高速电磁阀的影响,并采用有限单元法对电磁阀的特性进行了分析计算．结果表明：影响电磁阀性能的主要参数有驱动电压、初始气隙、预紧力、运动部件的质量等．通过降低驱动电压,减小初始气隙,降低弹簧预肾力,减轻电磁阀运动部件的质量,均可以提高电磁阀的性能．     

基于电磁作用增强列车黏着力的研究

针对高速列车在进一步发展过程中面临的轮轨黏着力不足的问题,基于电磁作用原理,提出一种电磁增压装置,利用电磁线圈在车轮和钢轨之间产生吸力,增加列车黏着力。首先建立电磁增压装置基本结构模型,进行电磁吸力计算,仿真分析研究列车速度、励磁电流、缠绕线圈形状和匝数分布、线圈距轨面高度等对电磁吸力的影响。研制了电磁试验装置对模型进行试验,验证了电磁场仿真结果的准确性,得到电磁吸力随速度、电流、线圈距轨面高度、线圈形状变化的规律。结果表明电磁增压装置能满足不同速度阶段的增加黏着力需求,并在需要时可对车轮添加反向励磁电流进行消磁。研究表明通过合理调节励磁电流大小可实现对转向架各车轮电磁吸力的稳定控制,可有效改善列车运行平稳性,提高列车运行的安全性。     

吸力等效膨胀力在非饱和膨胀土边坡稳定性中的宏观作用评价

非饱和膨胀土边坡的失稳问题是岩土工程中迫切需要解决的工程难题之一.对吸力等效膨胀力和基质吸力进行测试分析和比较;通过考虑基质吸力非均匀分布和等效膨胀力非均匀分布条件下的南阳非饱和膨胀土边坡稳定性计算,分别探讨3种计算方法的差异,并对计算结果进行对比.研究结果表明,通过吸力等效膨胀力可以反映非饱和膨胀土的基质吸力的宏观贡献;研制的膨胀力测试装置使膨胀力试验的精度大大提高,还大大缩短了膨胀力试验的测试时间;基于卢肇钧提出的非饱和土理论公式的强度折减有限元分析方法具有较大的优越性.     

基于自适应变尺度混沌优化的柴油机高速电磁阀特性仿真

为优化柴油机高速电磁阀设计参数及提高其工作效率,建立高速电磁阀静态吸附特性和动态响应特性模型;采用Visual Basic 7.0和MATLAB相结合的方法研发柴油机高速电磁阀特性仿真系统,并对设计参数优化与特性进行仿真分析.研究结果表明:采用自适应变尺度混沌优化算法可实现柴油机高速电磁阀设计参数优化和工作效率提高;当工作电流为10 A时,所产生的最大电磁吸附力能够确保柴油机高速电磁阀正常开启稳定;当工作气隙宽度为50 μm时,能够有效缩短柴油机高速电磁阀的静态响应时间;当弹簧预紧力为80 N左右时,可确保其工作开启和关闭的响应时间满足实际要求,而衔铁质量对柴油机高速电磁阀动态响应影响不大.     

直流电磁开关阀响应频率的精确测定

本文针对数字式电液控制系统中的一个重要环节——电磁开关阀的响应频率测定,提出一种精确而简便易行的方法。该方法利用计算机进行数据采集和处理,避免了转化误差和读数误差。本文给出了测试系统的工作原理和软硬件结构方案。实验和分析表明,进行测定时合理的采样周期应为20ms左右,电磁阀的响应频率主要取决于阀的结构特性和电磁铁特性,测试结果的精度主要取决于测试系统的精度。采用高位数、转换时间短的模数转换器及计算速度快的计算机是提高测试结果精度的有效途径。     

基于AMEsim的电磁阀仿真与试验验证

电磁阀是液压系统中的控制元件,其阀芯运动特性直接影响液压系统的工作性能。针对阀芯运动的动态特性建模是液压系统检测诊断领域的重要研究方向。以液压系统典型的三位四通电磁换向阀为研究对象,开展了基于AMEsim软件的建模、仿真分析与试验验证研究。在对电磁阀工作机理和各功能模块的分析基础上,利用AMEsim软件中的电磁库与液压库构建了电磁阀仿真模型,对影响电磁阀阀芯位移的主要因素进行分析,给出了不同的路损、弹簧刚度及液压油黏度对电磁阀阀芯位移影响的量化对比曲线;设计并搭建了液压试验台对模型进行验证。试验结果显示,实测数据与仿真结果符合良好,最大相对误差为8.2%。研究工作为电磁换向阀故障诊断和优化设计提供了模型与数据支持。     

发动机电磁气门驱动设计试验与仿真

为探索发动机电磁气门驱动(EVA)的关键技术,设计制作了试验研究用EVA装置及其开环控制系统、试验装置和测试系统,对EVA进行了电磁铁静吸力特性试验、动态试验和仿真计算。结果表明:电磁铁基本达到了设计要求;只要控制参数适当,EVA就能初始化和正常运动,但开环条件下的气门落座速度难于控制;EVA仿真计算结果与试验结果吻合较好,仿真计算可用于EVA方案优选与分析。     

汽车坡起中EPB的Bang-Bang控制研究

针对车辆坡道起步问题,提出了基于Bang-Bang控制的气压式EPB控制策略.分析了坡道起步过程中的受力变化以及气压式EPB工作原理,研究了电磁阀的工作特性,提出了EPB电磁阀的脉宽调制（PWM）和脉频调制（PFM）的结合控制方式.研究了坡道起步过程中驱动力矩与制动力之间的对应关系,提出了坡道起步需求气压理想控制目标,采用Bang-Bang控制算法作为系统控制策略核心算法控制EPB电磁阀.在试验车上进行了坡道起步试验,起步平稳无溜车,控制效果良好,证明了控制策略的可行性.      

气压式电子驻车制动系统控制电磁阀的匹配研究

针对气压式电子驻车制动系统中的电磁阀匹配问题,对改进设计的直动式两位两通电磁阀,以及常见的微型电磁阀、分步直动式电磁阀进行研究。首先对气压式电子驻车制动系统展开了研究,然后依据系统方案设计搭建气压式电子驻车制动系统的阀类试验台,对三种电磁阀进行静、动态特性试验研究;并对不同控制频率和占空比下的系统压力响应特性进行了研究。试验结果证明改进设计后的直动式两位两通电磁阀对于气压式电子驻车制动系统具有优于其余两种阀的匹配性。最后,对该直动式两位两通阀开关动作下系统的压力滞后特性进行研究,得到电磁阀的通电时间至少应大于开启滞后时间20ms,电磁阀的断电时间至少要大于关闭滞后时间24 ms。     

考虑气动管路的双腔气缸动态特性分析与实验

通过对双腔气缸运动特性及气动回路的分析,建立了双腔气缸工作系统的动态特性模型,在建模过程中考虑了电磁切换阀及其到气缸之间的气动管路.在此基础上,采用Matlab对所建模型进行仿真;同时,搭建了气缸动态特性实验系统对建模对象———气缸进行了实验.仿真及实验结果表明,文中所建模型可以较准确地从理论上描述双腔气缸工作系统的动态特性.     

定容积放出法中几种数据处理方法的对比

为准确得到电磁阀的声速流导,把多变指数引入放气法测试气动元件流量特性的数据处理过程.首先介绍了3种数据处理原理:部分多变指数法、完全多变指数法和等熵绝热法;然后对一个电磁阀的放气压力曲线分别用这3种方法进行数据处理,计算得到放气电磁阀的声速流导.对比的结果表明:完全多变指数法的精度最高,基本收敛于一定值,但其测试和数据处理过程比较复杂;部分多变指数法比等熵绝热法得到的声速流导随时间的分散度可以提高1倍,能较准确地得到电磁阀的声速流导.在实际测试中,由于部分多变指数法测试简便并且结果相对比较准确,故有很高的应用价值.     

能流波动规律对电空制动电磁阀性能的影响

列车电空制动电磁阀的动态性能直接决定列车行车安全.基于电磁阀作用过程电磁场能流波动的规律以及对电磁阀动态特性影响分析研究,从提高其工作的灵敏度、稳定性和可靠性入手,通过调整电磁阀衔铁间隙、线圈匝数和弹簧预紧力等主要结构参数,控制电磁阀动态电磁场变化范围及优化性能参数,减少了电磁场能量输出,减缓了电磁阀工作温度的上升速度.     

液压阀用电磁铁CAT系统的开发

以液压阀用电磁铁试验台计算机辅助测试（CAT）系统的开发实践为基础,着重分析了测试软件在实现数据采集与处理、曲线输出功能等方面的程序设计方法和思路,在分析CAT软件设计共性（数据采集卡编程与数据预处理等等）的同时,阐述了针对电磁铁这一特定CAT对象所采取的测试方法。CAT技术的引入与传统的“试验台 函数记录仪”测试模式相比较,在便捷性及提高测试精度方面均具有突出的优点,从而可以高效精确地反映电磁铁的静特性。     

705试验台智能化改造设计与实现

705试验台是检测列车分配阀性能的重要实验设备,为了提高其测量精度和实现测量过程的自动化,分析了试验台存在的主要问题,将试验台进行智能化改造,通过把原有试验台手工操作回转阀和风门改为电磁阀、气动截止阀、电空阀替代,采用工业计算机、工控板卡（PLC）、外围控制及采集电路、压力传感器、数显锁定仪等,使试验台达到智能化要求,具有自动和手动两套独立操作系统,实现对分配阀的快速精确检测,操作简便,较原有705试验台性能有很大提高。     

汽缸摩擦力特性实验研究

研究汽缸的摩擦力特性.采用出口节流调速的方法建立汽缸摩擦力测试实验台,该实验台可进行汽缸的静动摩擦力测试.测试了汽缸在不同供气压力、不同速度和两腔压差下的动摩擦力特性,建立了汽缸的摩擦力模型,此模型将为研究汽缸的爬行现象和汽缸的伺服控制提供有意义的参考.实验结果表明:空载下汽缸的动摩擦力和速度的拟合关系为二次曲线;汽缸的动摩擦力与两腔压差及压差的方向都有关系.     

仓库货物抬升推出系统控制回路设计

根据仓库货物抬升推出系统的设计要求设计2种控制回路,分别以节流阀、行程阀、梭阀等气动元件设计的气动控制回路,以继电器、传感器、电磁阀等电气元件设计的电气控制回路;对2种设计回路进行仿真实验,并完成系统回路安装调试。结果表明:气动控制回路行程阀安装位置精度不高,改变顺序动作困难;电气控制回路的电气元件安装位置不受限制,改变顺序动作灵活,实现自动化控制,能够有效解决自动化立体仓库高效利用问题。