拖拉机液压悬挂耕深电液控制系统设计与试验

从拖拉机液压悬挂耕深电液控制系统原理出发,设计了一种以电液比例阀为主控制阀的耕深电液控制系统,建立该系统数学模型,分析其位控制和力控制特性,并进行了试验验证.试验结果表明:采用耕深电液控制系统,其位控制过渡时间为0.65 s,静差为±1.5 cm;力控制调节时间为7.5 s;力位综合控制耕深为20cm时,耕深的波动范围为±1 crn.能够满足农机具田间作业时耕深的控制精度和稳定性要求.     

电液比例控制在农林业机器人中的应用

比例控制系统是电液控制技术的一项新发展,采用电液比例控制技术可以有效地提高整个系统的性能。电液比例阀具有优良的静态性能和适当的动态性能,并且容易实现连续控制和自动无级调速。根据电液比例阀的特点和系统构成,提出了计算机开环控制和远程闭环控制系统方案,由主控计算机、各种传感器、通信模块、液压泵站、电液比例阀、液压缸和相应的数据通信线等组成现场实时网络控制系统,并应用于农林业机器人的控制系统设计。     

桃林口水电站微机调速器常见故障分析处理

1 常见故障及分析处理1.1 电液转换器故障桃林口水电站调速器配置的电液转换器型号为SV9型,属位移式电液转换器,它能把微弱的电气信号通过液压放大转换为具有相当大作用力的位移输出,是微机调速器的关键部件。电液转换器故障的出现严重影响着电能质量、机组安全运行和电站的经济效益。     

悬挂式农机具电液智能控制系统设计

【目的】提升悬挂农机生产性能,提高农业生产效率。【方法】笔者分析了悬挂式农机具电液控制系统的整体构成模块,包括驾驶员控制面板、智能传感器、液压系统、电子控制单元以及悬挂机构;根据电液控制系统原理,提出了硬件设计与软件设计方案;利用STM32F103单片机作为核心控制单元,通过脉宽调制（Pulse Width Modulation, PWM）信号输出可有效驱动电路,以实现对比例阀及液压调速的合理控制。【结果】当PWM信号占空比不断增加时,马达转速也在不断提升。当占空比在5%～25%变化时,液压马达运行转速从18.1 r/min提升至610.9 r/min,整体提升速度较快。尤其是当动力输出轴占空比为25%时,受到负载反馈影响,转速增幅较大。当占空比在5%以内时,产生了比例阀开度死区,流量不足,此时的转速为0。当占空比为55%时,比例阀开度处于最大状态,出现了流量饱和现象,此时的液压马达运行转速最大,且不再提升。【结论】通过PWM信号占空比对控制系统的性能进行试验分析,该设计通过控制比例阀液压来进行调速和提升手柄控制模块性能,实现了悬挂式农机具的智能化控制。     

适应于中小水电技术改造的全电液微机调速器

针对我国中小水电站机组调速器技术落后、自动化水平低、可靠性差以及改造经费严重不足的现状，提出了一种可在不改动原有调速器压力油源系统的条件下，仅需投入少量的资金改造故障率较高的控制部分，就能显著提高调速器技术水平及可靠性的全电液微机调速器。     

立式精碾米机机组的设计

立式精碾米机机组采用“一砂二铁”碾米流程,顺向和逆向砂、铁辊碾米多单机组合,无中间附加物流设备,采用喷风、低温升和喷风加湿碾米技术。在结构设计上,采用了独立的碾辊轴系,可分式碾辊及螺旋输送器结构,运转精度高、装拆维护方便和调整快捷。应用实践证明,该机组布局紧凑,性能良好,工作可靠。     

环保型叶片调节系统的开发与应用

叶片全调节是大型叶片泵工况调节的主要方式,在分析传统的机械和液压叶片调节方式存在问题的基础上,提出将机械式操作拉杆和液压式操作动力进行组合的环保型叶片调节机构,并设计了接力器的活塞缸分别布置在水泵轴和电动机轴之间的中置式和布置在轮毂上方的下置式2种叶片调节机构型式,较好地解决了密封要求高的问题,保证叶轮无泄漏.建立以三维CFD模拟技术为基础的叶片受力和水力矩大小及分布的预测和计算模型,提出了按不同叶片安放角和不同运行工况下力矩分布设计接力器结构(直径和压力等级)的方法.对现有的受油器结构和控制原理进行改进与完善,并成功研制采用伺服电动机-配压阀和数字比例阀的新型受油器结构,其调节精度可达4‰,实现了叶片精确调节和开/闭环控制.     

先导式电液比例阀的特性研究

液压阀是控制液流的压力、流量和方向的控制元件。目前在液压领域的流量控制阀主要原理是采用阀芯运动改变节流面积进而改变流量的。基于先导式溢流阀的原理,设计一款先导阀芯与主阀芯同轴配合的液压阀,提出基于CFD仿真的液压阀流量性能控制设计方法,比较主阀芯的结构形式。建立基于先导式电液比例阀结构的数学模型,并利用MATLAB进行建模仿真分析。为验证阀的动、静态流量性能,建立MATLAB模型,确定阀芯的面积—位移特性实现比例流量控制,并在试验台进行试验,验证其静态和动态流量性能。结果显示,采用矩形空心缓冲头阀芯具有良好的小流量比例特性,电液比例阀电压与流量的曲线线性度系数为0.983,流量的动态阶跃效应超调量为7%,调整时间为0.02 s。     

水轮机微机调速器控制策略分析与研究

水轮机调速器分为机械液压型、电气液压型和微机调速器,前两种只能采用常规PI或PID控制策略,难以满足和提高大型水轮机组或孤立电网带负荷机组调节系统的控制品质和要求,因此变参数PID调节、自适应控制、模糊控制等复杂和更高级的控制策略只能依靠计算机来完成,由于水轮机调节系统是一个具有非线性、时变性的非最小相位系统,采用线性理论分析和设计的调速器无法得到满意的结果,因此对微机调速器的结构和控制策略进行对比分析,从中找出较合适的控制结构和策略。     

自励式发电机开关跳闸后的降压措施

一、概述小水电机组容量小,一般采用自励分流式或电阻限流式调节励磁装置。我县蕉源电站装机1000千瓦(200×5),为 TSMN-S 型低压发电机,分一、二级站安装。控制盘上只有感应过流继电器和空气开关相配合的保护装置;调速系统,有两台机组配 TT-150型调速器,三台配手动电动调速机构;调速装置的电源,取自本机端电压。由于机组容量较小,各种保护性能都不够完善;当机组开关跳闸之后,由于电压过高,使照明     

冲击式水轮机喷射机构优选与磨损特性分析

为探索冲击式水轮机喷射机构水力性能和泥沙磨损特性，以500 MW冲击式水轮机为例，结合VOF模型和离散项模型对喷射机构内水气沙三相流进行了数值计算，求解得出不同喷针/喷嘴锥角喷射机构效率和流量，得到了喷射机构在不同开度下的流动特性和泥沙磨损特性，并结合实际电站磨损情况进行对比分析。结果表明：喷针/喷嘴锥角为45°/62°组合的喷射机构具有更好的调节性能。在额定开度下，喷射机构的水力效率达98.5%，比小容量机组的效率略高，随着开度的减小，效率有所下降。支撑肋导致喷射机构内形成附着涡并向出口发展，使颗粒撞击速度增加，从而对喷针表面造成不对称磨损，喷嘴磨损主要发生在出口边附近。附着涡致使速度场分布不均，导致喷嘴出口处水流卷吸空气形成了漩涡，致使泥沙颗粒发生“逃逸”现象。研究成果可为冲击式水轮机的设计和运行提供参考。     

NI PXIe嵌入式电液伺服同步系统设计

为了合理选择控制方法和测控系统以提高电液伺服同步系统同步精度,基于同步系统多回路特性,针对控制方法改进提出了在各回路中添加控制器进行信号预处理;采用基于NI PXIe嵌入式平台的测控系统,结合PXIe-8133嵌入式实时控制器与PXIe-4300同步采集卡,在高速采集的同时提高液压系统的同步特性;PC端采用LabVIEW编写试验台的测控程序,实现系统的精确控制与数据的实时采集及后处理,并对两缸同步电液伺服系统进行初步试验研究,实现了液压系统数据的同步采集和实时控制.结果发现,两缸同步的系统误差由0.40 mm减小至0.15 mm,取得了良好的控制效果,达到了设计要求.设计体现了嵌入式测控平台兼具高速性与可靠性的优势,在同步系统控制中具有优越性,可以有效提高圆筒阀与调速器控制系统的同步精度.     

悬挂式农机具电液智能控制系统设计

我国农业机械工作部件大多数为纯机械式驱动,无法根据工况及时变化、独立调整,从而影响工作性能。为此,针对悬挂农机具的工作部件,设计了机电液智能控制系统。通过基于单片机控制比例阀的液压驱动调速技术和提升手柄控制系统的设计,实现悬挂式农机具工作部件工作状态的实时检测与反馈式智能控制。试验表明:该悬挂农机具电液智能控制系统能够实现悬挂农机具工作部件工作状态与自动监控技术的有机融合,提高了系统的智能化水平。     

蓄能式液控双速闸门启闭系统的研究

研究采用水力过渡过程理论、电液控制技术与蓄压器技术、研究了大型轴流泵站在“超驼峰运行”条件下水泵出口闸门的最优启闭程序,并研制了蓄能液控双速闸门及启闭系统,从而实现了在水泵启动和停机过程中水泵出口的闸门全自动双速开启与关闭,从而解决了大型轴流泵站的所谓“超驼峰运行”问题,为确保机组正常安全运行,提高泵站的经济效益发挥了重要的作用。     

冲击式水轮机喷射机构的磨损特性数值分析

冲击式水轮机广泛应用于高水头地区,应用水头一般高于500 m,因此喷嘴出口流速将大于100 m/s.高速的自由射流中,水中携带的细小沙粒不仅会对冲击式水轮机的水斗表面结构造成磨损,而且会破坏喷射机构.喷射机构的主要作用在于形成高质量圆柱射流,提高转轮中的能量转换效率.沙粒磨损喷射机构将影响射流质量,造成效率损失.对喷射机构以及自由射流的水固气三相流动进行了三维非定常的数值模拟.水中携带的细小沙粒简化为圆形固体颗粒,并采用离散颗粒模型模拟其运动特性以及喷射机构的磨损特性.研究发现不同颗粒直径的沙粒其运动轨迹区别很大,造成的喷射机构磨损特性也不相同.喷针表面磨损预测结果显示,直径小的颗粒随流性较强,会对喷针头部造成磨损;直径大的颗粒惯性大,容易撞击喷针颈部上游区域,造成磨损.     

基于CAN总线的变量施肥控制器设计

阐述了基于CAN总线的变量施肥作业系统的组成及电液比例阀控液压马达排肥驱动系统,设计了变量施肥控制器和基于电液比例阀的闭环PID控制算法.利用阶跃响应对PID参数进行整定并分析了闭环控制系统的性能,同时制定了基于CAN总线的通讯协议;推导了施肥量控制公式,并对尿素、磷酸二铵和复合肥3种常用颗粒肥料的控制曲线进行了标定,田间常量和变量施肥试验表明,所设计的变量施肥控制器能满足变量作业的要求.     

快速卷扬式启闭机液压阻尼调速器的应用

为解决离心调速器运行存在反复振荡、摩擦片易发热烧损等问题,将液压启闭机速度控制原理运用于快速卷扬式启闭机,采用液压阻尼调速器改进卷扬式启闭机的调速装置,论述液压阻尼调速器速度控制原理,建立调速器流体力学模型,推导流量及阻尼力矩计算公式.对QPK-2×160kN卷扬式启闭机安装2种调速器进行试验分析,结果表明:流量控制主要与阻尼孔的直径有关,阻尼力矩与阻尼孔面积的平方成反比例关系;阻尼力矩随阻尼器输入角速度的增大而增大;采用液压阻尼调速器具有良好的阻尼特性,能吸收负载振动、冲击,缩小扭矩和转速振荡的时间和范围,仅需经过2～3次振荡吸收便可实现扭矩平衡,防止设备共振,改善系统平顺性和稳定性,增加启闭机可靠性,使闸门能够匀速下降,延长其使用寿命,扩大快速卷扬式启闭机使用范围.     

水电机组调速器控制技术发展与应

简述了水电机组的特点及其调速器的发展，着重论述了控制技术特别是智能控制技术在水电机组调速器控制中的应用，分析了当前存在的问题，提出了水电机组调速器控制技术今后发展与研究的方向。     

大型自走式喷雾机喷杆研究现状及发展趋势分析

高地隙自走式喷杆喷雾机是田间施药机械的主要机型,而喷杆是实现喷雾稳定作业的关键机构。近年来,为提高高地隙自走式喷雾机喷杆的精准施药水平,喷杆结构不断得到优化,喷杆减振、平衡技术日趋成熟。本文阐述了喷杆的平面、三角形立体和梯形立体等3种桁架结构,分析国内外自走式喷雾机喷杆的主要结构参数以及减振装置和智能控制系统的技术现状,概述了喷杆在减振、平衡和位姿检测方面的主要研究成果。据统计20m以上喷幅的喷雾机仅占比6.79%,10~14.9m喷幅占比73.30%,表明国内以小型喷杆为主,大型喷雾机占比小。分析了国内喷杆存在的主要问题,指出我国喷杆的发展趋势,即优化喷杆结构、加强喷杆系列产品开发、设置多级多点减振机构、提高自平衡控制水平、实现位姿智能监测调整,为我国喷杆进一步的结构优化和性能提升提供了参考。     

快速卷扬式启闭机液压阻尼调速器的应用

为解决离心调速器运行存在反复振荡、摩擦片易发热烧损等问题,将液压启闭机速度控制原理运用于快速卷扬式启闭机,采用液压阻尼调速器改进卷扬式启闭机的调速装置,论述液压阻尼调速器速度控制原理,建立调速器流体力学模型,推导流量及阻尼力矩计算公式.对QPK-2 ×160 kN卷扬式启闭机安装2种调速器进行试验分析,结果表明:流量控制主要与阻尼孔的直径有关,阻尼力矩与阻尼孔面积的平方成反比例关系;阻尼力矩随阻尼器输入角速度的增大而增大;采用液压阻尼调速器具有良好的阻尼特性,能吸收负载振动、冲击,缩小扭矩和转速振荡的时间和范围,仅需经过2～3次振荡吸收便可实现扭矩平衡,防止设备共振,改善系统平顺性和稳定性,增加启闭机可靠性,使闸门能够匀速下降,延长其使用寿命,扩大快速卷扬式启闭机使用范围.