液压破碎锤动态特性的研究

基于能量守恒定律与液压动力学原理,建立了液压破碎锤系统模型,运用AMESim软件对液压破碎锤进行分析,探索液压破碎锤的动态特性。本文分析了液压凿岩机的工作原理,探讨了泵的输入流量、冲击活塞的质量、后腔的活塞杆径与冲击活塞速度极值、冲击频率和单次冲击能间的变化关系以及对液压凿岩机性能的影响,仅供参考。     

数字配流式液压马达配流特性研究

研究一种采用高速电磁开关阀组实现数字式配流的液压马达。首先分析该数字配流式液压马达的运行机理与结构特点;接着在柱塞运动学分析的基础上,根据配流过程分区间建立了其逆时针和顺时针旋转的数学模型,分析了两个方向旋转模型之间的差异。针对所提出的模型进行了仿真,并在此基础上研究了数字配流式液压马达转向切换过程的特性。初步讨论了高速开关阀的开关频率对液压马达性能的影响,并将该马达与传统液压马达进行了对比。通过样机试验,证明了仿真结果的正确性和有效性。     

破碎锤独立抽油冷却系统的研究

【目的】针对破碎锤回油脉动造成液压油散热器寿命低、破碎锤回油背压溢流阀造成系统发热、液压系统中的铁屑损伤液压元器件工作表面的现状。【方法】课题组提出了一种破碎锤独立抽油冷却系统,将液压油箱分为独立的集油区和吸油区,集油区内设置磁棒和扰流板,主机液压系统回油不经过液压油散热器,独立冷却液压泵从集油区抽取液压油进入液压油散热器冷却后再流回液压油箱吸油区。同时,对优化后的破碎锤抽油冷却系统在四川邦立重机有限责任公司CEDP260-7破碎机上进行了2 000 h的工业性试验。【结果】该系统在试验中无液压系统高温报警,无散热器、回油滤损坏记录,满足试验要求。【结论】破碎锤独立抽油冷却系统可以延长液压油散热器使用寿命,提高液压系统清洁度,增加回油滤芯及液压元器件的使用寿命;散热器冷却功率智能可控,可防止液压系统过热;该系统成本低廉,改造简单,易于安装,可靠性高,利于在工程制造中推广运用。     

番茄采摘机器人数字孪生仿真系统的开发研究

【目的】实现番茄采摘机器人的快速开发设计与调试,避免大的返工和浪费,降低开发和调试成本,缩短开发周期。【方法】课题组开发了一种虚拟仿真调试系统,应用到番茄采摘机器人的开发研究中。该系统主要由数字孪生仿真软件搭建虚拟样机模型,虚拟样机模型能够赋予物理属性运动关系以及逻辑信号,通过利用基于PC的运动控制卡和低代码的SmartACS编程软件,采用OPC UA通信方式,实现硬件控制卡控制虚拟模型,这样就构建了番茄采摘机器人的数字孪生仿真调试模型。【结果】该数字孪生仿真模型能够很好地验证设备的机械结构和控制程序的合理性,并能够在设计阶段快速且低成本地发现问题并加以改进。【结论】通过对虚拟样机模型进行虚拟的机电联调,能够在不做出物理样机的前提下实现对所设计的机械结构及控制程序的联合调试和验证,从而大幅缩短了开发周期,降低了开发成本。本研究能为其他农业机械的设计研发提供一定的参考,有利于提高我国农业机械化水平。     

马铃薯联合收获机输送臂的建模与运动仿真

依照马铃薯联合收获机输送臂的工作特性,引入虚拟样机技术,利用ADAMS软件建立了输送臂机械模型和液压仿真模块,在Simulink环境下建立了输送臂的控制模型。通过ADAMS与Matlab接口对系统模型进行了集成仿真;对输送臂的运动过程进行了分析与仿真研究。     

液压驱动式水田自走底盘车体的虚拟样机设计

液压驱动式水田自走底盘主要由发动机、液压系统、车体等部分组成。为此,采用虚拟样机技术,对底盘车体的零部件进行三维建模,建立了车体的虚拟三维仿真模型。通过对虚拟三维仿真模型进行了运动模拟和干涉检查,并对车体的关键部件车架进行了应力应变分析,优化了结构设计方案,为液压驱动式水田自走底盘物理样机的研发提供了参考和依据。     

基于AMEsim的采育头锯切液压系统建模与仿真

液压驱动链锯是林木联合采育机采育头的关键执行部件,用于采伐锯切原木,完成伐木过程的造材作业。为了对比采育头串、并联锯切液压系统的优劣,在获得采育头锯切作业性能参数的基础上,对采育头锯切机构进行虚拟样机建模,对锯切作业过程进行研究与分析。基于AMEsim软件平台构建了采育头锯切作业的串联液压系统、并联液压系统的仿真模型,进行液压作业仿真,对仿真结果进行对比与分析,发现并联系统的功率利用率高于串联系统。      

高地隙轮式自走喷雾机液压系统的设计研究

针对玉米与棉花等高秆农作物的生长后期喷雾作业环境及液压传动的技术特点,设计了高地隙轮式自走喷雾机的液压系统,对行走液压工作系统中各元器件工作状态进行了分析,根据工作环境进行了元器件选型,并运用建模软件AMESim进行液压回路的仿真分析,将分析结果作用于样机的制造,同时并对样机进行验证。试验结果表明,设计的液压驱动系统满足使用要求。     

基于ADAMS的高密度压捆机液压系统动力学仿真

利用虚拟样机技术对 9KG-350 型高密度压捆机的液压系统进行了仿真研究,在ADAMS/hydraulics 软件平台上建立了系统的仿真模型;通过对空载状态下液压油路的虚拟仿真,得到了液压油缸在压缩过程中出现的最大冲击力与时间的关系曲线,分析出现液压冲击的原因并提出解决方案;同时,通过改变液压油缸的直径获得了活塞的3种压缩速度,进而得到了3种不同的压缩频率,为今后高密度压捆机液压系统的优化设计提供了理论依据,而且对实际生产具有指导意义.     

预切种式横向甘蔗种植机液压系统设计与试验

根据预切种式横向甘蔗种植机的实际需求设计了种植机的液压系统,建立了开沟机构的AMESIM和ADAMS联合仿真模型,研究双行种植模式下两个开沟机构的同步性,以保证两边开沟深度一致.仿真结果及样机的田间试验表明:液压系统可以满足种植机各个执行机构的控制要求,开沟机构的升降同步误差小于3％,开沟、覆土效果良好,满足设计要求.     

基于AMESim的甘蔗中耕机菱形自走底盘同步性研究

甘蔗中耕是甘蔗生产的重要环节,针对甘蔗中耕作业人工耗费量大、机械化水平低的问题,设计开发了菱形四轮龙门架式高地隙甘蔗中耕机。该机采用全液压驱动,液压行走系统是该机的重要组成部分,驱动轮的同步性能会直接影响整机的稳定性。分析了甘蔗中耕机的结构特点和工作原理,针对中耕机驱动轮的同步性进行仿真分析,建立了分流集流阀和行走液压系统的AMESim模型,并通过样机试验验证了仿真模型的正确性。仿真试验和样机试验结果表明:单纯的分流集流阀同步方案驱动轮的同步误差高达10%以上,严重影响中耕机的直线行走性能。最后,提出了提高中耕机同步性的解决方案,为后续的改进工作提供理论依据。     

基于ADAMS的减速器虚拟样机动力学仿真分析

建立了减速器的虚拟样机模型,对减速器虚拟样机模型进行了动力学仿真分析,得到各级转速、角加速度和齿轮啮合力,并分别时这些物理量进行了时间历程和频率历程上的分析,然后将这些仿真结果数据与理论计算值进行了比较,结果较为准确,说明虚拟样机模型建立正确,具有较高的可信度。     

仿生四足机器人自适应粒子群优化控制

针对仿生四足机器人液压伺服驱动所带来的非线性和参数时变性等问题,有效抑制基于位置内环PID控制液压伺服系统过程中产生的高频振动对仿生四足机器人稳态行走的影响,采用自适应粒子群(PSO)算法优化位置内环PID控制的仿生四足机器人液压伺服系统。该方法能让PID控制器快速通过粒子种群的随机搜索和全局通讯来寻找最优解作为仿生四足机器人实时控制中的PID控制参数,优化液压伺服系统的传动性能。在分析仿生四足机器人结构和液压驱动模型的基础上,建立了液压伺服系统仿真模型。通过Mat Lab/Simulink软件对所建立的模型作为目标函数进行了正弦响应跟踪仿真试验,并在所设计的仿生四足机器人试验样机上进行了对角步态行走测试。实验结果表明:与传统的PID控制器相比,采用自适应粒子群(PSO)算法优化PID控制的液压伺服系统,具有更好的动态响应和鲁棒性,能够有效地提高对仿生四足机器人液压伺服系统的控制精度,保证仿生四足机器人能够平稳行走。     

红枣收获机液压转向系统的设计与研究

针对矮化密植红枣的种植模式,研制了自走式矮化密植红枣收获机,通过分析红枣收获机整机性能指标和工作要求,设计了液压转向系统,对主要液压元件进行选型;运用AMESim仿真软件搭建了液压系统模型,设置了系统中主要元件的参数。仿真结果显示:转向驱动油缸满足实际工况的动作要求,验证了模型的正确性,为红枣收获机液压转向系统的开发和改进提供了一定的理论依据。     

基于AMESim的拖拉机液压提升系统压力冲击研究

为研究某款东方红拖拉机带辅助油缸的液压提升系统压力冲击特性,以其液压提升系统和悬挂机构作为研究对象,建立农具提升和降落时系统的物理、数学模型,利用AMESim软件建立液压系统的仿真模型,并对拖拉机样机进行测试验证模型的有效性.研究结果表明:农具提升时三组油缸无杆腔压力冲击仅为4.72 MPa,整个提升过程压力平稳;农具...     

五自由度并联机床虚拟样机建模与仿真

为了验证五自由度完全并联机床的设计方案和理论模型,将虚拟样机技术应用于该并联机床的设计开发过程.利用三维机械CAD软件SolidWorks建立该并联机床的虚拟样机模型,应用OLE接口技术实现了该并联机床的数控加工仿真、刀具轨迹显示验证和仿真过程中自动换刀与毛坯的自动设计,采用多体动力学仿真软件ADAMS实现了该并联机床的动力学分析和仿真.计算机仿真结果证实了理论模型的正确性,验证了设计的合理性和可靠性.     

基于AMESim的全液压转向系统的仿真分析

AMESim是法国EMAGINE公司开发的高级工程系统建模仿真软件,为机械液压控制等工程系统提供一个较为完善的时域仿真建模环境。通过在AMESim仿真软件中建立全液压转向系统中优先阀和转向油缸的仿真模型,得出系统的仿真结果曲线,并进行分析,这对进一步提高工程机械的转向性能有一定的指导意义。     

反铲式挖泥船反铲装置的理论分析与动态仿真

采用虚拟样机技术,对液压挖泥船反铲工作装置进行了六连杆机构自由度的计算,并进行了三维实体建模、虚拟装配、运动仿真与动态模拟,对潜在设计问题进行了预测分析.在实验室内对土壤进行反铲斗挖掘做了试验研究,将所观察到的实验值与仿真值进行了比较,并分析了运动仿真的正确性与实用性,为挖泥船物理样机的制造和新机型设计方案的评估提供有效参考数据.     

液压支腿机械液压联合仿真分析——基于ADAMS与AMESim

以机械平衡用的果园多功能移动作业平台液压支腿为研究对象,分别建立了实体模型与液压回路模型,通过机构简化与分析构建了支腿运动方程;分析了双作用单活塞杆在液压缸内速度以及缸内液体压力的变化规律,利用ADAMS和AMESim软件进行了参数化设计及联合仿真,并对仿真结果进行了分析。其结果证明了液压支腿机械液压联合仿真控制闭环模型的可行性,为液压支腿设计与优化提供了捷径,使结构设计与仿真模型更符合工程实际,有助于提高系统性能。     

基于ADAMS对滑道式栽植器工作稳定性的仿真分析

通过对钵苗在滑道上的运动进行了仿真分析和虚拟试验,同时还进行了物理样机试验对照,表明虚拟试验与物理样机试验结果比较接近,证明了滑道模型建立的合理性,参数选择恰当.从中得到了滑道倾角的取值范围,对设计物理样机有一定指导意义.