拖拉机液压机械无级变速器换挡过程动态特性研究

分析了液压机械无级变速器（HMCVT）的换挡过程,建立了HMCVT等效动力学模型,利用SimulationX对湿式离合器液压控制系统和HMCVT换挡过程进行了建模。对变速器无级变速特性和换挡过程中离合器的油压变化规律进行了仿真研究并与试验结果进行了对比,验证了仿真模型的正确性。依据仿真模型分析了HMCVT在换挡过程中的动态特性,研究了阻力矩对离合器滑磨功的影响规律。该仿真模型可以有效地模拟HMCVT换挡的动态过程,可用于预测传动系的性能,为改善换挡品质提供依据。     

基于MFAPC的动力换挡变速箱湿式离合器压力控制方法

针对大功率拖拉机动力换挡过程中湿式离合器充油压力实际值与理想值之间存在偏差的问题,提出了基于紧格式动态线性化的离合器压力无模型自适应预测控制（Model free adaptive predictive control,MFAPC）算法,以实现离合器油缸压力的跟随控制。考虑到外界干扰和离合器液压控制系统参数的不确定性,构建湿式离合器驱动执行机构的完整非线性动力学模型和AMESim仿真模型,以离合器油缸压力为控制目标,采用紧格式动态线性化方法将非线性离合器液压执行机构数学模型等价转换为动态线性化数据模型,并设计了基于MFAPC的湿式离合器压力控制器,经Matlab/Simulink仿真试验验证了动态线性化模型的正确性及控制算法的可靠性。结果表明,与PID、MFAC等算法相比,本文算法控制跟踪效果更优,且具有较好的鲁棒性;MFAPC能够快速调整控制参数,响应期望压力变化;在方波信号激励下的响应时间仅为0.119s,在正弦信号激励下的稳态误差仅为±0.0281MPa,比传统PID算法降低了48.91%。此外,MFAPC的抗干扰能力优于其他算法,在接合过程中,湿式离合器最大冲击度仅为16.57m/s3,证明该算法具有较好的动态性能,有利于提高动力换挡的换挡品质,保证大功率拖拉机工作过程中的动力性。     

多片湿式离合器结构的换挡响应研究

针对一种多片湿式离合器结构,基于摩擦理论对O型密封圈与缸壁之间的摩擦特性进行了定性分析和定量计算,再利用AMESim软件针对液压油压力、复位弹簧弹力以及O型圈的摩擦阻力三个主要因素对湿式离合器换挡响应时间的影响进行了建模仿真。仿真结果表明:液压油压力产生的荷载主要影响湿式离合器的接合时间,且压力达到一定程度时,其影响不再明显;复位弹簧的弹力主要影响离合器的分离时间;摩擦阻力主要影响离合器能否正常接合与分离。所得到的规律对研究多片湿式离合器的换挡响应特性有一定的参考价值。     

车辆液力机械传动系统换挡过程动态特性仿真

为研究车辆液力机械传动系统换挡过程的动态特性，基于动力换档离合器及其液压控制系统的结构和工作原理，建立了车辆动力－传动系统的动力学模型，并进一步分析建立了各组成部分的数学模型。在Matlab/Simulink图形建模环境的支持下建立了车辆动力－传动系统的仿真模型。仿真结果表明，该模型能够有效地模拟车辆液力机械传动系统换挡的动态过程，可以用来预测系统的性能，进而为结构的改进和控制系统的设计提供依据。     

大功率拖拉机湿式离合器换挡液压试验台的设计

为获得大功率拖拉机无级调速与动力换挡试验所需的湿式离合器控制规律,设计并试制1台拖拉机湿式离合器换挡液压试验台。首先,阐述湿式离合器的结构与控制原理;其次,设计其液压系统,包括泵站的计算、选型和工作油路的阀块设计;再次,基于Labview和PLC开发试验台的远程控制系统,并基于NI数据采集卡实现传感器数据的实时读取;最后,构建了该试验台的决策支持模型,并重点对比例减压阀和湿式离合器模型进行试验验证。结果表明:所选用比例减压阀的线性度和最小起调压力满足试验需求,其压力调整曲线与压差—流量曲线的最大仿真误差均小于额定输出压力的4%;湿式离合器的压力控制仅在其活塞到达止点后有效,其接合压力在3个关键点处的最大时间仿真误差小于离合器总接合时间的2%。本研究所开发的试验台在132 kW动力换向拖拉机的研发项目中首次取得应用,极大提高研发效率,不仅表明其设计的合理性,同时也为后续无级变速拖拉机的研究提供试验平台。     

DCT液压系统中阀口开度对控制性能的影响

为提高双离合自动变速器(DCT)中的液压控制系统的控制精度,以自主研发的七速对置双离合自动变速器的电液控制系统为研究对象,针对同步器和离合器的不同工作特性,通过对滑阀油口开度的控制来实现对同步器和离合器作动缸的动作控制,从而实现动力换挡。仿真结果表明,液压阀油口开度对输出油液的压强和流量有直接影响,通过对油口开度的控制可以使作动缸满足作动要求。     

双离合器式自动变速器换挡控制研究与仿真

为提高双离合器式自动变速器的换挡质量,研究换挡过程中双离合器的协调控制方法。分析了双离合器自动变速器的结构和动力传递路线,并建立传动系统的数学模型。综合考虑整车动力性、经济性和换挡平顺性等因素,采用模糊控制理论设计了综合智能型的换挡策略。以MATLAB/Simulink/Stateflow为软件平台,开发动力传动系统的仿真模型并对换挡过程进行仿真试验。结果表明,该策略可以较好地减少换挡时间和缓和冲击度,优化了换挡品质。     

多组离合器参与的换挡过程混合建模与仿真

在分析多组离合器参与的自动变速器换挡过程特点的基础上，指出该换挡过程是由连续系统与离散系统组成的混合系统，进而提出基于键合图理论的连续系统和基于有限状态机的离散系统的换挡过程混合建模方法。在Matlab／Simulink和Matlab／Stateflow平台上建立了包含多种状态的东方红1302R型橡胶履带拖拉机液压机械无级变速器的换挡过程仿真模型，仿真结果表明该建模方法能很好地模拟自动变速器换挡过程中离合器的动态行为，并通过仿真分析了其对换挡品质的影响。     

拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究

拖拉机动力换挡变速器通过控制多组湿式摩擦离合器之间的转矩传递来实现不停车换挡,具有不会因超载使发动机熄火、起步性能好、能降低外载荷突然变化所引起的传动系统振动与冲击等优点。换挡离合器的分离与接合时序是影响拖拉机换挡平顺性和操作舒适性的关键因素。本文研究了换挡过程动态特性分析方法,引入变速器输出转速和输出转矩作为拖拉机生产率和动力性的评价指标,弥补了传统换挡品质指标不能对拖拉机性能进行评价的不足。运用动力学原理构建动力换挡变速器模型,研究了不同换挡重叠时间下的离合器载荷、滑摩功与功率特性,确定了动力换挡变速器换挡品质的控制方法及控制策略。提出以动力换挡变速器输出转速变化幅值为指标来优化换挡重叠时间与离合器接合油压,通过仿真验证了拖拉机换挡过程中离合器控制策略的有效性。仿真结果表明,通过该优化算法所选择的换挡参数受拖拉机牵引载荷变化影响较小,变速器输出转速过渡平稳,可减少负向输出转矩的产生,避免换挡过程中拖拉机减速或动力传递中断,提高了换挡品质。     

车辆双离合器自动变速传动技术研究进展分析

双离合器式自动变速从根本上解决了电控机械式自动变速存在的切断动力换挡问题,极大地提高了换挡舒适性,保证了车辆具有良好的动力性与换挡特性.分析了双离合器自动变速传动的工作原理和典型结构,干式单片离合器和湿式多片离合器的结构特点,并对双离合器自动变速传动系统的换挡控制、离合器控制等关键控制问题进行了分析.     

基于珩磨机主轴往复液压控制系统的特殊伺服阀设计

介绍了在研磨加工领域,主轴往复液压控制系统中的伺服阀,重点介绍该系统中特殊伺服阀的设计和计算。设计的伺服阀的阀芯驱动方式与用比例电磁铁驱动的传统伺服阀不同,该阀芯用伺服电机加滚珠丝杠的方式驱动,可以精准控制阀芯,也可以克服液动力对阀芯位移的影响。     

挖掘机工作装置结构分析

工作装置作为液压挖掘机最重要的部分,其性能直接影响液压挖掘机的工作性能和可靠性,并且工作装置占挖掘机整机质量的比重较大。因此,在保证工作装置刚度、强度、稳定性要求的前提下,对挖掘机工作装置进行轻量化研究非常有必要。通过对液压挖掘机工作装置斗杆的结构分析和优化,分析斗杆的强度、刚度,确定斗杆是否还有轻量化设计的空间。课题提出的斗杆轻量化研究方法对工程机械的轻量化设计具有参考价值。     

基于STM32的热敏探测器均匀性测试仪的设计

针对传统热敏探测器均匀性测试仪智能化程度低和系统运行实时性差的问题出了一种基于STM32F373的热敏探测器均匀性测试仪的设计方法。测试仪由以STM32f373为核心的电路系统、光学聚焦系统、XY两轴位置控制平台、信号放大与采集系统和控制与显示系统组成,上位机采用VB进行了系统编程。采用热敏探测器进行系统测试,多次测试表明设计的均匀性测试仪的重复精度为0.82%,测试单点时间为1.49s,为小型化均匀性测试仪的设计提供了一种方法。     

基于ANSYS的桅杆起重机静态性能分析

选取1 000/150吨码头固定桅杆臂架式起重机为研究目标,通过ANSYS对桅杆起重机的具体结构和既定情况进行分析,计算该类结构在最不利工况下静强度、静刚度,通过仿真验证桅杆起重机是否满足起重机设计规范GB 3811-2008规范的要求。     

舰用塑壳断路器电磁脱扣器的优化

针对普通工频断路器用于400Hz条件下的舰船上不能通断问题,采用了基于磁路和基于磁场的分析方法,对额定工作电流为25A的断路器的脱扣器进行了研究。建立了脱扣器的三维模型,在有限元分析软件ANSYS中进行静态电磁仿真分析计算,找出了工频脱扣器不能正常脱扣的因素,并根据影响因素和实际工作经验,对原有的脱扣器进行了优化设计,仿真的结果得到了实验验证。     

带双负载运行的VIENNA整流器中点电压平衡控制

针对VIENNA整流器结构固有的中点电压波动问题,可以通过双负载结构中调整负载的大小来观察。文章分析了三相VIENNA整流器的工作原理,采用一种电压电流双环结构,空间矢量调制(SVPWM)方式控制运行。针对三电平结构固有中点电压波动问题,通过调节正负小矢量的作用时间,能够达到双负载在大小不同的情况下,直流电压稳定,中点电压平衡的效果,最后使用MATLAB/Simulink仿真证明了此方案的可行性。     

通用型伺服液压缸测试系统设计与研究

为满足企业对液压缸产品测试的可靠性与自动化需求,对液压缸综合性能测试台的测控系统进行了研究与设计,满足企业需求,提高生产效率,保证生产质量。通过伺服液压缸对被测试缸加载,结合被测缸自身测试功能,通过PLC可编程控制技术对油路中各个阀体的控制,测试液压缸产品的各项性能,提高检测精度试验台的设计,以及巧妙的工装设计,提高测试台的通用性。实验台机械结构紧凑,布局合理,一目了然,便于操作,便于检查维修,模块化设计的实验系统具有良好的开放性和可拓展性。     

基于伺服加载技术的电机综合性能测试台研制

采用西门子S7-1200型PLC作为控制器,Sinamics S120作为加载变频器,构建了基于PROFINET现场总线的两级控制系统,设计并实现了电机综合性能试验台的搭建。测试台能够完成三相异步电机、永磁同步无齿曳引机、永磁同步电机、变频电机等各类电机的精确加载试验。测试装置加载不仅动态控制精度高而且可靠稳定,采用伺服控制方式加载不需要进行转向识别,操作便捷。实际应用表明,该测试台控制精度能够达到预期目标。     

基于iSight的柴油机喷油摇臂结构优化

喷油摇臂是控制发动机喷油的关键部件,工作过程承受往复周期负载,容易疲劳失效,优化喷油摇臂对提升发动机整体性能具有重要作用。基于此,分析了传统叉形柴油机摇臂容易断裂的原因,通过AVL Excite TD进行动力学分析和实验验证,得到摇臂泵喷嘴侧反作用力负载,在Abaqus中对摇臂进行有限元分析,给出摇臂发生破坏性断裂的机理。通过iSight优化软件与Abaqus集成,采用优化有限元方法,以摇臂承受的最大应力值为目标函数,应用粒子群算法进行优化求解,设计了新型的摇臂结构。对两种摇臂机构的强度、刚度及抗疲劳性进行了对比,结果表明,新结构明显优于传统叉形结构。最后,对设计的新型摇臂机构进行了耐久性实验测试,验证了新结构设计的合理性和优越性。     

拖拉机作业负载工况数据采集试验

为了提升柴油机对农业作业工况的适应性,提高我国智能农业机械装备的技术水平,对拖拉机作业负载工况进行了研究。首先开展了农用拖拉机实机作业工况试验,获取了整机运行的原始数据;其次,划分了作业片段,构建了农用拖拉机作业典型工况。