2014年, 第0卷, 第11期　刊出日期：2014-11-15

  

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专题
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  气动技术中无线技术应用

  郝鹏飞, 孙喜明, 何枫

  液压与气动. 2014, 0(11): 1-5. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.001

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  无线技术已经给人们的日常生活带来了很多便利,逐渐改变着人们的生活习惯和生产控制理念,无线技术对工业自动化技术的发展也将产生越来越大的影响。基于ZigBee技术研制多通道通用无线传输模块,实现了气动系统无线组网的信号传输和时序控制;研制两种利用气缸排气,为无线元件供电的微型发电装置;应用无线压力传感器组网,在线监测气动管网压力,结合小波提升算法进行气动泄漏定位检测。对当前主流无线技术在传输距离、传输速率、组网能力、功耗和响应时间等关键参数作了对比分析,为气动技术生产实时监测控制,以无线传感器和无线控制器的产品形态组成无线网络的研究提供了参考。
研究设计
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  基于AMESim的负载敏感充液系统研究

  张春辉, 赵静一, 布丹, 孙希科

  液压与气动. 2014, 0(11): 6-9. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.002

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  介绍了负载敏感充液系统的原理并对系统中的关键元件先导卸荷阀进行分析,在此基础上建立了充液过程的数学模型;建立了系统的AMESim仿真模型,研究主要结构参数及系统参数对充液系统性能的影响。通过试验验证了仿真模型的正确性,为充液系统以及先导卸荷阀的设计提供参考。
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  斜齿齿轮泵啮合载荷计算方法

  李纪强, 刘忠明

  液压与气动. 2014, 0(11): 10-15. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.003

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  根据油压分布与轮齿啮合的位置关系,分析了有侧隙与无侧隙齿轮泵主动齿轮、从动齿轮上的负载变化。基于啮合齿轮副的薄片化处理,建立了斜齿齿轮泵功率损耗、齿廓啮合载荷计算的数学模型,并通过理论推导得到了适用于直齿和斜齿齿轮泵啮合载荷计算的数学式。通过实例计算,针对有侧隙与无侧隙齿轮泵进行了对比分析,研究表明:参数相同、侧隙类型相同的直齿齿轮泵和斜齿齿轮泵相比,两者功率损耗、齿廓啮合载荷的变化趋势相同,数值相差也较小,而无侧隙齿轮泵与有侧隙齿轮泵相比,功率损耗与齿廓啮合载荷的变动幅值要小很多,且齿廓啮合载荷在工作过程中连续、无冲击,齿轮泵的无侧隙设计可有效降低齿轮泵的噪声值,且更有利于原动机的正常平稳工作。
元件介质
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  基于双平面线圈驱动的GMM薄膜微泵

  寇旗旗, 张辉, 许亚峰, 马思宇, 王传礼

  液压与气动. 2014, 0(11): 15-18. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.004

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  针对由超磁致伸缩材料驱动的微泵体积大、流量小的问题,提出了一种用于精密输液的基于双平面线圈驱动的GMM薄膜新型微泵,采用双平面螺旋线圈作为驱动部件并设计双泵腔,以减小微泵的体积、增大微泵流量。该研究对新型微泵结构原理、制备工艺和输出流量进行了分析,结果表明该新型薄膜微泵具有输出流量大、尺寸小、易于微型化、响应速度快和精度高等优越性能,为微流体机电系统的驱动提供一种新的动力装置。
主机应用
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  多回路电液动力制动系统的仿真与试验

  蔡普, 林慕义, 赵方

  液压与气动. 2014, 0(11): 18-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.005

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  电液动力制动是工程车辆制动系统的发展方向。文章通过对多回路电液动力制动系统的研究,建立了系统主要模块的数学模型,运用MATLAB/Simulink 软件建立了系统的仿真模型并进行了仿真分析。建立了系统的试验台架,用VB编写了相应的程序实现了对试验台各回路制动信号输入的控制。通过实验验证了仿真模型的正确性,各回路动态响应的仿真与试验分析结果基本吻合,为多回路电液动力制动系统的设计与应用提供了方法依据。
元件介质
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  基于AMESim的超声汽化蒸汽驱动的膀胱动力泵建模及仿真

  肖祖辉, 李笑, 关婷, 肖远松

  液压与气动. 2014, 0(11): 24-28. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.006

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  为了分析超声汽化蒸汽驱动的膀胱动力泵的性能,利用超声学、热力学和流体力学理论,建立了该泵的数学模型和AMESim仿真模型,并进行了试验验证,利用所建立的模型仿真,分析了超声波控制参数对系统尿流率特性的影响规律。结果表明:尿流率主要与超声波的声强、频率和辐射时间以及工质特性参数有关;在超声理疗剂量范围内,增大声强、频率和辐射时间,均可提高尿流率。研究工作将为超声汽化蒸汽驱动的膀胱动力泵的特性分析和结构优化设计提供理论指导。
使用维修
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  轧机AGC伺服液压缸故障诊断与对策

  龚云, 陈奎生, 湛从昌, 陈新元

  液压与气动. 2014, 0(11): 29-32. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.007

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  对轧机AGC伺服液压缸进行故障介绍、分析及静态仿真,指出了最易出现故障的部位及其改善措施。以某钢厂轧机AGC伺服液压缸为例,通过静态仿真数据分析,对轧机AGC伺服液压缸进行故障诊断,并提出处理对策。
研究设计
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  基于Fluent的脉冲射流喷嘴的全尺寸结构优化

  弓永军, 郭臣, 侯交义, 张增猛

  液压与气动. 2014, 0(11): 32-35. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.008

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  基于Fluent对全尺寸自激振脉冲射流喷嘴进行仿真研究,要使自激振脉冲喷嘴产生良好的自激振效果,喷嘴腔体直径、腔体长度、上喷嘴直径、下喷嘴直径、碰撞中心角等参数必须相互配合。采用无量纲量,针对不同腔径、腔长、下喷嘴直径配合而成的多种工况进行仿真分析,得到自激振喷嘴最优的结构参数。
元件介质
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  基于压电陶瓷驱动的微小型液压泵

  陈惟峰, 王林翔, 吕福在

  液压与气动. 2014, 0(11): 36-43. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.009

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  近年来,基于压电陶瓷驱动的微小型液压泵逐渐开始受到广泛的关注和研究。由于体积重量小、结构简单、能耗低、无电磁干扰等优点,压电泵已经在航空航天、微机电系统等工程领域得到越来越多的应用。主要对国内外压电泵相关的研究进行了概述。首先对压电材料物理特性进行了简要说明,重点介绍了压电泵工作原理、研究意义及当前国内外的研究现状。最后对压电泵的关键技术进行总结,并提出今后的研究方向。
研究设计
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  商用车自动驻车制动控制系统设计研究

  王洪亮, 于钦, 黄涤, 黄曦鼎

  液压与气动. 2014, 0(11): 44-48. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.010

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  针对商用车气压式驻车制动系统驾驶员操控强度高的问题,提出了基于线控技术的驻车制动自动控制方法。规划了自动驻车制动系统的功能,设计了系统的总体方案,筛选系统控制参数。设计基于8位单片机的控制系统,搭建开关信号、模拟信号及气动电磁阀的驱动电路,试制电子控制单元。最终在自动驻车制动系统试验台上,通过实验证实了系统方案是切实可行的,可有效简化驾驶员操作。
使用维修
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  钢轨打磨试验台恒压打磨控制技术研究

  王文清, 刘彬彬, 单光星, 沈海阔

  液压与气动. 2014, 0(11): 48-52. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.011

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  钢轨打磨列车已成为世界范围内铁路线路的常规养护维修技术装备,拥有为钢轨打磨列车的研发提供实验支撑的钢轨打磨试验台十分必要。打磨控制系统是整个钢轨打磨试验台的关键,为了对打磨压力进行精确控制,研究了钢轨打磨试验台的恒压打磨控制技术,设计了基于电气比例控制系统的打磨控制方案。根据系统组成,对元器件进行选型后,应用空气动力学相关知识建立了该系统的数学模型。采用Simulink建立了系统的仿真模型。通过仿真分析,得出所采用控制方案具有优越性,为钢轨打磨试验台控制系统的实现提供有力的理论依据。
主机应用
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  变频泵控液压调速系统建模与仿真

  柯良, 惠相君, 王卫东

  液压与气动. 2014, 0(11): 53-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.012

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  针对变排量液压容积调速回路结构复杂、轻载效率低、噪声大等缺点,将变频调速技术与液压技术相结合,提出了一种结构简单、可靠性高、轻载时系统效率高、噪声低的变频泵控液压调速系统。介绍了变频泵控液压调速系统的工作原理,建立了变频装置、电动机、液压系统三个环节的仿真模型,并利用MATLAB/Simulink软件在变负载和变转速两种工况下对系统的性能进行了仿真分析。通过仿真实验,验证了模型的正确性和有效性,并应用PID闭环控制优化了模型系统的控制性能。
研究设计
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  一种拖拉机液压制动系统及控制阀的设计

  韩江义, 高翔

  液压与气动. 2014, 0(11): 59-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.013

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  为实现轮式拖拉机单边后轮制动和四轮制动的模式切换,提出一种可进行制动模式切换的液压制动系统及液压控制阀。通过力学分析建立了液压控制阀的动力学模型,以某型号轮式拖拉机为例设计了液压控制阀的结构参数; 通过仿真试验对阀芯进行了制动时位移响应分析,结果表明所设计的控制阀能够满足液压制动系统的响应要求,为实践应用提供了参考。
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  双层肉牛运输车垂直升降尾板设计与液压系统仿真

  范沿沿, 邓立新, 张之红, 王万章, 秦伟桦, 葛斌

  液压与气动. 2014, 0(11): 62-65. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.014

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  针对一种双层肉牛运输车垂直升降尾板进行设计研究。提出了双层肉牛运输车垂直升降尾板的技术方案,并进行结构优化和液压系统设计。应用AMESim软件对双层肉牛运输车垂直升降尾板液压系统进行建模和仿真,分析了系统液压缸位移曲线,结果证明所建液压系统模型技术合理,给设计和生产提供了技术依据。
元件介质
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  变量滚柱泵流量特性研究

  叶智彪, 方晓勤, 陈凯

  液压与气动. 2014, 0(11): 65-70. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.015

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  提出了一种新的变量泵种,在对其基本结构和工作原理进行详细阐述的基础上,对该变量泵的两部分密封容积和瞬时流量的计算公式进行了理论推导,并对其输出流量的各个影响因素进行了分析仿真,得出了输出流量特性的变化规律。
研究设计
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  基于核电站稳压器喷雾阀的核级气动执行机构研究

  郭庆, 陈久松, 李涛, 徐文才

  液压与气动. 2014, 0(11): 71-73. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.016

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  介绍了基于稳压器喷雾阀的核级气动执行机构。建立了气动执行机构的模型,并阐述了执行机构的工作原理。同时介绍了执行机构的控制反馈系统原理。针对执行机构输出转矩特性,给出了开启方向和关闭方向的转矩特性曲线。
使用维修
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  大型转台液压油缸驱动方式研究

  谭曦, 焦生杰, 刘志君, 杨毅骁

  液压与气动. 2014, 0(11): 74-77. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.017

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  介绍了一种大型转台的液压油缸驱动方式,分析结构和工作原理,建立其运动学和动力学模型,讨论流量波动问题,提出解决方案。通过计算分析,说明在采取合理措施控制系统流量波动的前提下,该驱动方式能为大型转台提供稳定而大的驱动力矩。
研究设计
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  基于AMESim轧机液压系统振动仿真

  吴炳胜, 穆银兵

  液压与气动. 2014, 0(11): 78-81. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.018

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  介绍了CSP热轧机液压压下AGC系统的构造及其工作原理,然后运用AMESim仿真软件建立轧机液压压下AGC系统的仿真模型,接着针对液压缸泄漏以及电液伺服阀阀芯行程不灵敏率这两个参数对CSP热轧机液压压下AGC系统运行仿真,并查看液压缸活塞杆位移仿真图,最后找出轧机液压系统振动故障原因,提出合理的改进措施。
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  一种多位多通手动控制组合阀的设计

  王兆荣, 张志清, 戚晓霞, 卢文涛

  液压与气动. 2014, 0(11): 82-84. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.019

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  介绍了一种多位多通手动控制组合阀的一种设计思路。该设计应用于需要集中控制的气动系统中,结构紧凑,便于操作。
主机应用
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  虚拟轴承试验机基于ELM的在线控制

  王雷, 黄茹楠, 高英杰, 孟林园

  液压与气动. 2014, 0(11): 84-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.020

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  提出在航空关节轴承试验机加载控制系统中应用极限学习机(ELM)对电液力PID控制参数进行在线调节的方法。解决了BP神经网络梯度下降法速度太慢导致在伺服系统中PID控制实时性太差的问题。实验结果表明,该方法泛化性能好、学习速度快、模型精度高,具有很强的实践指导意义。
使用维修
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  基于AMESim的液压支腿的故障研究

  张平格, 黄京汉, 郭磊雷, 刘宇心, 卢正月

  液压与气动. 2014, 0(11): 88-90. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.021

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  根据液压支腿回路的工作原理建立了支腿液压回路的AMESim仿真模型,针对支腿缸内泄漏的大小对液压支腿故障的影响进行仿真分析,得出一定负载下,液压支腿的“软腿”与液压缸的内泄漏没有必然联系的结论,为支腿液压回路的故障诊断提供了参考依据。
主机应用
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  基于改进PSO的RBF神经网络在液压钻机故障诊断中的应用

  孙立峰, 吕枫

  液压与气动. 2014, 0(11): 91-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.022

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  引入了一种基于解空间划分的改进粒子群算法,有效地解决了传统粒子群算法前期容易陷入局部极小值的问题,并将此算法应用到RBF神经网络的参数优化和样本学习中。运用聚减累算法确定了径向基函数中心个数,通过改进的PSO优化了网络中基函数的中心值和宽度,最后利用PSO训练网络输出样本,实现了液压钻机的故障诊断。试验结果表明,基于改进PSO优化的RBF神经网络在液压钻机故障诊断中,在样本较小的情况下,具有较快的响应速度以及较高的诊断精度。
使用维修
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  计算机控制的高压、小口径导管液压强度和爆破试验设备

  高泽普, 徐佩金, 华军

  液压与气动. 2014, 0(11): 95-99. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.023

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  液体强度试验和爆破试验是考核导管安全裕度的必要手段。为了满足高压、小口径导管试验的需求,采用计算机控制技术、比例调节和PID控制方法,利用气驱增压技术和基于组态王软件的界面友好的测控软件,解决了高压、小口径导管液压强度试验和爆破试验的精确控制问题,实现了过程自动化,满足了产品批量试验的需要。
研究设计
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  基于AMESim的并联式液压混合动力车能量回收系统研究

  张丹丹, 张学炜, 张伟

  液压与气动. 2014, 0(11): 100-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.024

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  针对城市公交车频繁启停过程中存在能量利用率低的问题,分析了具有广阔应用前景的并联式液压混合动力车能量回收与辅助驱动系统的工作原理;应用机理建模的方法对二次元件(液压泵/马达)、蓄能器、转矩耦合器的参数进行了分析;基于AMESim仿真软件,建立了能量回收与辅助驱动模型,并进行了车辆液压制动和启动相关仿真分析。结果表明:减小蓄能器初始容积或提高蓄能器最低工作压力能够缩短车辆制动时间和制动距离,但能量回收率降低;增大蓄能器初始容积,能够获得更持久的辅助动力;增大二次元件排量,能够显著改善车辆制动和启动性能,但不影响能量回收利用率。该结论能够为并联式液压混合动力车的实际开发提供一定借鉴。
• Select
  直驱式容积控制电液伺服系统研究

  赵春华, 宁春玉, 庞春颖

  液压与气动. 2014, 0(11): 105-107. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.025

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对常规液压机存在能源利用率不高、系统复杂、易干扰等问题,设计了直驱式容积控制电液伺服控制系统,采用交流电机伺服控制系统代替电液伺服阀。实验表明,该系统具有体积小和效率高等特点,适用于对空间和效率要求高的伺服控制场合。
主机应用
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  起重机开式卷扬液压系统溜钩问题分析

  彭继文, 朱安宁, 刘士杰, 汪云峰

  液压与气动. 2014, 0(11): 108-111. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.026

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  对起重机卷扬溜钩现象进行深入分析,查明卷扬溜钩问题的关键因素。从泵、阀、制动器、马达等关键环节的匹配控制着手,制定卷扬液压系统的改进方案,通过试验验证后用于国产化产品,在降低产品成本的同时确保产品性能。
研究设计
• Select
  基于CFD的球阀阀腔流场的数值仿真

  屈铎, 彭利坤, 林俊兴, 倪刚

  液压与气动. 2014, 0(11): 112-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.027

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  用SST湍流模型封闭的雷诺平均N-S方程组,对球阀在不同开度下的三维流场进行了数值仿真,同时针对球阀结构,建立了不同阀腔通径的流场模型,计算了其不均匀度和流量系数,分析了阀腔对流场的影响。结果表明,在一定开度下,球阀阀芯通道内会形成一对大小相等、方向相反的涡流,在阀后出口管道内会形成两对方向相反的涡流,其中靠近节流口的涡流尺度较小;阀腔会增加流场内部的扰动,并且随阀腔空间的增大,扰动也在增加。研究结果为球阀阀腔结构的优化设计提供了参考。
主机应用
• Select
  新型两级伺服油缸设计及应用

  刘念, 沈红, 王帆

  液压与气动. 2014, 0(11): 116-119. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.028

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  设计了一种新型两级伺服油缸,其每一级分别由1个伺服阀单独控制,各自构成1个闭环控制系统。利用AMESim液压元件设计库和机械库中的元件,采用单级油缸级联方法构建了两级伺服油缸模型。以两级伺服油缸驱动的某风洞迎角机构为例,利用AMESim/Motion搭建整个系统机电液模型并进行仿真分析。仿真与实验结果表明:创建的两级伺服油缸模型能较好地模拟两级伺服油缸的实际工况,同时表明两级伺服油缸可在安装空间受限条件下,实现长行程条件下的精确定位。
元件介质
• Select
  液压支架双伸缩立柱用两种底阀的分析与研究

  龚智伟, 王丽丽

  液压与气动. 2014, 0(11): 120-122. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.029

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  通过对双伸缩立柱用的两种底阀SL4.04和FD(G)的结构、测量数据、理论及仿真分析,比较新、旧标准相关条款,得出在双伸缩立柱用底阀的设计中,底阀的开启压力在满足使用时可以尽量的小。
• Select
  基于阀控缸结构的矢量喷管电液伺服系统频率特性分析

  刘杰, 冯永保, 马承利, 赵辉

  液压与气动. 2014, 0(11): 123-127. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.030

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为提高矢量喷管电液伺服系统频宽的策略,以阀控缸为研究对象,分析影响系统频宽的因素。建立了阀控缸系统的数学模型,通过MATLAB仿真计算系统的理论频宽。为研究过度容积对阀控缸频宽的影响,建立了矢量喷管电液伺服系统的AMESim仿真模型。结果表明:应用分布参数管路模型分析,系统频宽与总压缩容积并非严格单调关系,存在一最佳过渡容积112 cm³,使系统频宽达到最大。
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  一种静压支承摆动液压马达的结构设计和性能研究

  曹健, 刘长宜, 李建明

  液压与气动. 2014, 0(11): 128-130. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.031

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  提出了一种新型专门用于角振动台的四叶片摆动液压马达的结构模型,该马达使用静压支承技术和间隙密封的形式,能够解决在高频振动工况下马达寿命低的问题。针对马达的静压轴承刚度、泄漏特性进行分析,证明其具有液压固有频率高、摩擦力矩小、寿命高、输出能力强等优点,说明该马达在液压角振动台的工况下有着良好的表现。
主机应用
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  混合釜气动升降翻转装置的设计和优化

  肖淑芬, 李渊, 李锡文

  液压与气动. 2014, 0(11): 131-133. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.11.032

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  为了降低物料混合后转运工作的劳动强度和对不同规格混合釜的适应性,设计了一套混合釜气动升降翻转装置,该装置由定位机构、升降机构和翻转机构组成,采用气压传动为升降翻转装置提供动力,以满足高黏度和热敏性材料的转运工作。其中,对不同规格混合釜的适应性通过控制多位置气缸活塞杆位置实现,混合釜翻转时的转轴位置通过参数优化实现,优化后的转轴位置为距离混合釜耳部0.5656 m处。