2021年, 第45卷, 第3期　刊出日期：2021-03-15

  

• 全选
  |

理论研究
• Select
  基于优化BP神经网络的快速起竖装置液压驱动系统故障诊断

  邱寒雨, 张春峰, 徐兵, 苏琦, 王润林

  液压与气动. 2021, 45(3): 1-6. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.001

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  快速起竖装置在自卸车等工程机械以及导弹发射车等军事领域均有较为广泛的应用。液压驱动系统是快速起竖装置的核心,准确诊断其故障具有重要意义。传统BP神经网络故障诊断准确率随着故障类型的增加急剧下降,难以满足工程需求。以快速起竖装置液压驱动系统为研究对象,提出一种基于BP神经网络和AdaBoost算法的故障诊断方法,将BP神经网络与逐步叠加建模算法结合,构造多分类BP-AdaBoost算法,建立故障诊断模型,搭建故障诊断实验台并设置8种典型工况。分析实验数据表明,该BP-AdaBoost算法与传统的BP神经网络方法相比具有更优的分类性能。
• Select
  节流槽形式对滑阀空化流场的影响

  张鑫, 谢道祥, 李旭, 马德建, 英霄

  液压与气动. 2021, 45(3): 7-13. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.002

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了提高采煤工作面液压支架推移拉架准确度,降低空化现象对控制滑阀性能的影响,采用Pumplinx建立了不同节流槽形式下滑阀内部流体域动态模型。仿真分析了不同节流槽形式滑阀在不同开度时,压力场和空化分布以及气体体积分数的变化趋势。结果表明:不同节流槽形式对滑阀内部的压力分布和空化分布具有不同的影响;气体体积分数随着阀口开度的增大,呈现先稳定波动然后陡增最后在阀口完全开放后迅速降低的现象;交错分布形节流槽空化剧烈起始位置为4.5 mm,最大气体体积分数约为0.12,相较于其他槽形明显降低。
• Select
  先导式阀门先导结构的研究进展

  钱锦远, 姚怀宇, 吴嘉懿, 金志江

  液压与气动. 2021, 45(3): 14-24. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.003

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为充分认识先导式阀门的优势,有效提升先导式阀门的使用性能,从先导结构的驱动部件、弹簧组件、阀芯和阻尼孔四个方面,整理了先导式阀门的最新发展;从压力控制、流量控制和方向控制三个方面介绍了先导结构控制先导式阀门所实现的不同功能;从静态特性和动态特性两个角度分析了不同先导结构对先导式阀门性能的影响。结果表明:先导式阀门的阀芯形式、阻尼孔位置对阀门性能影响较大;对于流量控制和方向控制的控制策略还需进一步创新;先导式阀门的动态、静态特性指标之间存在一些不统一的地方。未来,新型特种先导式阀门开发、先导结构参数对阀门动静态特性影响的量化分析将是重要的研究方向。
• Select
  阀控单出杆缸电液伺服系统二阶线性自抗扰控制

  金坤善, 宋建丽, 梁涛, 李永堂, 仉志强

  液压与气动. 2021, 45(3): 25-32. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.004

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为提高阀控单出杆缸电液伺服系统性能,在构建阀控单出杆缸电液伺服系统动态机理模型基础上,提出了一种具有加速度前馈的二阶线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control, LADRC)方法,采用奇异摄动理论分析了闭环系统稳定性,并针对系统响应性能和抗干扰性能与传统PID控制进行仿真和实验对比。结果表明:具有加速度前馈的LADRC对系统中存在的多源不确定扰动具有较强鲁棒性,能有效提高系统动、静态性能,并实现对给定信号的快速、精确轨迹跟踪。
综合应用
• Select
  永磁体内嵌式超洁净阀及其优化设计方法

  刘明潇, 胡亮, 傅新

  液压与气动. 2021, 45(3): 33-39. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.005

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  面向半导体、生物医药、电子级化工等领域的超洁净流控需求,提出了一种新的永磁体内嵌式超洁净阀结构。将永磁体嵌入超洁净材料(如超纯全氟树脂)所制的阀芯内,通过阀腔外部的永磁体驱动阀芯启闭,从而实现液体介质的超洁净控制。阐述了该超洁净阀的工作原理及优势,对其流量-压损特性进行了仿真计算,并通过不同开口下流体介质对阀芯作用力与阀腔内外永磁体间磁场作用力的计算,对阀芯受力特性进行了分析,验证了永磁体内嵌式超洁净阀方案的可行性。进而,为改善阀芯启闭与控制特性,对驱动磁场进行了优化设计,并通过仿真验证了其有效性。
理论研究
• Select
  基于拮抗机制的可变刚度流体驱动柔性致动器研究

  陈英龙, 张军豪, 张增猛, 弓永军

  液压与气动. 2021, 45(3): 40-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.006

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  柔性致动器具有柔顺性高、环境适应性强及人机交互性好等特点。针对传统柔性制动器刚度控制性能差的问题,基于柔性伸长肌和收缩肌的拮抗机制,提出一种新型可变刚度的流体驱动柔性致动器,该致动器能够实现伸长/缩短的复合动作,并通过协同调整伸长和收缩力实现刚度的控制;基于伸长及收缩织物的柔性形变机理,建立了柔性致动器的力学特性模型,并进行了仿真分析;开展了柔性致动器的力学特性试验,测试了致动器在不同充压及形变位移下的力学特性,并验证了柔性致动器的刚度调节特性。
• Select
  高速开关阀控气动位置伺服系统的模糊自适应PID控制

  吴昌文, 朱玉川, 高强

  液压与气动. 2021, 45(3): 47-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.007

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为实现高速开关阀控气动位置伺服系统的精确控制,以4个高速开关阀控制气缸的结构作为研究对象,提出一种模糊自适应PID算法以提高其控制精度。介绍了系统的结构与工作原理,并在此基础上建立系统数学模型。针对常规PID控制器难以适应多工况位置跟踪的问题,利用模糊控制原理对PID控制器的参数进行在线调整,以满足系统控制过程中对于参数的不同要求。实验结果表明,采用模糊自适应PID控制能够获得良好的位置控制性能。跟踪不同幅值阶跃信号时,均能够实现无超调位置跟踪且稳态误差小于0.2 mm,跟踪幅值为30 mm,频率为0.5 Hz的正弦信号时,最大跟踪误差、平均跟踪误差及标准跟踪误差分别为2.4, 0.82, 0.46 mm。
工程技术
• Select
  基于关节速度的液压比例驱动工程机械臂位姿控制

  高波, 王珞豪

  液压与气动. 2021, 45(3): 54-61. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.008

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了解决液压驱动工程机械臂在实际工程作业中加装位置传感器会使得系统复杂,从而可靠性降低,以及在关节处位置闭环伺服控制会导致液压系统效率降低的问题,提出在比例液压油缸驱动的机械臂中用位姿闭环而非关节位置闭环构成机器人控制系统。使用惯性导航、激光雷达、视觉等获得机械臂末端姿态,通过机器人运动学逆解得到当前关节值,与目标关节值形成闭环从而获得关节速度给定值。通过比例液压系统驱动机械臂关节,进而控制位姿变化。推导了负载敏感比例阀控液压油缸传递函数、陀螺仪姿态解算方程并对机械臂进行逆运动学分析。使用MATLAB/Simulink建立基于关节速度控制的液压驱动机械臂位姿闭环控制仿真模型,进行仿真实验,结果验证了控制方法的可行性。
理论研究
• Select
  梯形卸荷槽对外啮合齿轮泵困油压力与流量脉动影响的研究

  魏列江, 李涛, 卢利锋, 强彦, 罗小梅

  液压与气动. 2021, 45(3): 62-69. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.009

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为减小“困油”所引起的压力冲击与流量脉动,基于双斜型卸荷槽、根据齿轮的啮合特点以及啮合过程中困油腔容积的变化规律,对原耳形卸荷槽进行优化,设计了一种具有更大卸荷面积、结构更加紧凑且易加工的梯形卸荷槽。在数值模拟过程中,分别监测耳形、梯形卸荷槽所在的齿轮泵流场困油区压力与出油口流量变化情况。结果表明:当转速在1000~4000 r/min内变化时,梯形卸荷槽能使困油容积区域压力峰值比耳形卸荷槽分别降低36.3%~47.5%,10.7%~22.5%;能使出油口流量脉动系数降低20%~86.1%。证明了梯形卸荷槽降低困油压力缓解困油现象的高效性与降低泵出油口流量脉动的有效性,为渐开线外啮合齿轮泵卸荷槽的创新设计提供了一种新的途径。
• Select
  一种通用型负压软体机械手的设计与分析

  张波, 曹淼龙, 杨元健, CHIWAWA T A

  液压与气动. 2021, 45(3): 70-76. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.010

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  由柔性材料制成的软体机械手不仅可以提高人机交互的安全性,而且对抓取对象也有一定的保护作用。设计了一种基于低成本3D打印技术的通用型负压软体机械手,该机械手主要由软体驱动器、手指和吸盘组成。软体驱动器提供动力,手指和吸盘用于抓取,且手指和吸盘既能独立又能组合工作。软体驱动器采用波纹管结构,并通过有限元仿真分析了不同结构参数对其收缩性能的影响。经过实验测试,在-0.05 MPa气压下,软体驱动器最大末端驱动力为22.53 N,最大收缩量为36.72 mm,软体机械手最大指尖力为4.86 N。实物抓取试验结果表明,该机械手能够抓取0～300 g范围内不同大小、形状和纹理的物体。
工程技术
• Select
  基于Isight对复合储能式混合动力系统的稳健设计

  徐大雨, 林慕义, 李钊, 陈勇, 马彬

  液压与气动. 2021, 45(3): 77-85. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.011

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  由于装载机复合储能式混合动力系统的结构较为复杂,工作性能容易受到其自身多种不稳定系统参数的影响,进而影响到装载机的燃油经济性能。采用田口法并通过Isight软件对复合储能式混合动力系统进行稳健设计,设计出使混合动力系统的工作性能对不稳定系统参数波动最不敏感的稳健设计方案;然后通过整车后向仿真模型来验证稳健设计结果,仿真结果表明整车燃油消耗量得到明显下降;最后通过dSPACE进行硬件在环试验,试验与仿真结果基本一致,验证了优化切实有效。
理论研究
• Select
  挖掘机工作装置负载口独立控制系统节能特性研究

  刘凯磊, 李宇, 康绍鹏, 丁力, 陶扬

  液压与气动. 2021, 45(3): 86-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.012

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  传统的挖掘机负载敏感系统利用1根阀芯同时控制着液压执行器的进、出口油路,在实现运动控制的过程中,造成了多余的节流损失,使得系统能耗大、效率低,为此,结合负载口独立控制技术,采用了5个二位二通比例阀作为主控制阀,设计了挖掘机工作装置负载口独立控制系统,利用机械动力学分析软件ADAMS建立了挖掘机工作装置的动力学模型,利用液压系统仿真软件AMESim分别建立了负载敏感系统仿真模型和负载口独立控制系统仿真模型,分别对两种系统在平整土地作业工况进行了联合仿真分析。仿真结果表明:挖掘机的动臂缸、斗杆缸、铲斗缸在两种系统中均能很好地完成指定运动轨迹,而且相较于负载敏感系统,负载口独立控制系统的节能效率明显提高,平均节能效率可达到14.47%。
工程技术
• Select
  基于摩擦轮反馈的数字液压缸系统

  赵明安, 詹江正, 刘忠, 霍佳波, 石世杰

  液压与气动. 2021, 45(3): 94-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.013

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  提出了一种柔性闭环反馈式数字液压缸系统。该系统采用一种基于摩擦轮柔性连接方式进行反馈控制,通过步进脉冲信号驱动阀芯轴向移动,打开进出油口,推动活塞杆移动,并带动摩擦轮转动,通过与摩擦轮相连接锥齿轮传动将活塞杆运动传递给反馈螺母,进而控制阀芯反向移动,闭合进出油口。该系统通过阀芯的轴向移动距离来控制液压缸的输入流量及活塞杆行程;通过摩擦轮直径大小和对活塞杆正压力以及锥齿轮模数来控制反馈系统的灵敏度和反馈精度;通过摩擦传动避免刚性连接件的机械冲击,减缓构件机械磨损及污染油液,从而提高系统可靠性,并对数字液压缸系统建立数学模型,推导传递函数,运用AMESim仿真软件分析系统的可行性、稳定性以及在不同情况下的动态特性。
理论研究
• Select
  基于CFD的喷嘴结构对高压水射流反推特性的影响

  张吉智, 魏列江, 张振华, 李涛, 姚博文

  液压与气动. 2021, 45(3): 102-107. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.014

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  喷嘴作为无人机新型射流反推弹射的重要元件,其结构参数对无人机弹射动态特性具有重要影响。以圆柱形、圆锥形和余弦形结构的喷嘴为研究对象,基于CFD建立不同结构喷嘴射流流动的数学模型,采用VOF多相流模型和k-ε湍流模型等对不同结构喷嘴射流流态进行数值模拟,获得不同结构喷嘴内外壁面的压力场、速度场分布,对比分析喷嘴结构特征和几何参数对高压水射流反推特性的影响规律。结果表明:相比圆柱形喷嘴,圆锥和余弦形喷嘴射流反推特性更好;当喷嘴入口压力由15 MPa增至30 MPa时,射流速度增幅有下降趋势,当入口压力为25 MPa时,余弦形喷嘴相比圆锥形喷嘴的射流反推力要高18.1%;喷嘴出口内径增大对射流速度影响不大,但会显著增加射流反推力,与圆锥形喷嘴相比,同直径的余弦形喷嘴的射流反推力要高约7.9%。
• Select
  基于CFD动网格优化快速锻造机补液模型研究

  王欲进, 柳渊, 韩贺永

  液压与气动. 2021, 45(3): 108-113. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.015

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  随着汽车行业的发展,汽车对金属材料的加工要求越来越高,尤其对车轴的金属质量和加工精度提出了更加严格的要求。目前加工车轴的快速锻造机,采用充液罐进行补液,此方式无法实现高质量和高精度的加工。使用充液罐补液存在两个不足:一是充液罐压力低,滑块在下行接触工件后,液压油流速低,补液时间较长,建压缓慢,导致工作效率低;二是液压缸进口压力及滑块下行速度对液压缸内的空化量影响较大。通过ANSYS建立快速补液装置的模型,并进行计算仿真和数值分析,研究了快速锻造机的补液装置的进口压力和滑块下行速度对于补液流速和空化量的影响,发现补液流速随着进口压力的增加而增加,同时空化量减少;降低滑块(活塞)下行速度,有利于减少空化量,增加控制精度。
• Select
  基于AMESim的水下节能液压系统仿真分析

  郭浩, 刘刚, 李文娟

  液压与气动. 2021, 45(3): 114-119. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.016

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为满足水下恶劣工况,水下装备液压驱动以高可靠、控制性能优异的定量泵比例控制为主,但阀控液压系统能耗过大,使水下能量受限问题日益突出,制约了水下装备的发展。通过仿真开展了基于定量泵的水下节能液压系统研究。首先建立AMESim水下比例阀控及变频恒压泵控液压系统仿真模型,并设计了系统控制器;随后对液压系统能耗特性进行仿真分析。结果表明,泵控液压系统能耗比阀控液压系统低70%以上,且随着工作水深增加,节能效果增大。相对于目前水下阀控液压系统,变频恒压泵控系统在不增加系统复杂性同时节能效果明显,可有效降低系统能量消耗,提高水下装备的可靠性及稳定性。
• Select
  流体输送管路中悬浮体运动稳定性数值分析

  李岚清, 李俊, 陈晔, 杨洹

  液压与气动. 2021, 45(3): 120-126. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.017

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了解流体驱动管道机器人在流体输送管路中的运动稳定性,以悬浮体为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)软件对其运动进行仿真,通过欧拉角、角速度、线速度、受力和力矩等参数随时间的变化规律分析其稳定性。计算结果表明,悬浮体在转弯过程中稳定性最差,而在整个运动过程,悬浮体所受力和力矩值较小,且欧拉角变化频率低于3 Hz,有利于运动过程中姿态的控制及环境数据采集。由平移和转动运动形式分析可得,悬浮体的运动稳定性由好到差的顺序为:平移:x>z>y,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头;转动:z>y>x,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头。
工程技术
• Select
  基于双阀并联控制的压机四角调平系统研究

  陈晖, 汪启港, 杜恒, 郭志杰, 陈远

  液压与气动. 2021, 45(3): 127-134. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.018

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对热塑性复合材料压机压制精度低、模具磨损严重等问题,在压机四角调平系统中采用双闭环控制策略,此时,内环的压力控制误差直接影响外环的位置同步控制精度。在大流量工况下,调平系统控制阀的阀口开度增加会导致压力控制误差增大,为进一步改善其综合控制性能,提出双阀并联压力控制方案。使用大通径流量补偿阀与小通径压力控制阀并联替换原有单个控制阀,分别对调平缸无杆腔的流量和压力进行控制,满足大流量工况的同时提高压力控制精度,进而提高位置同步控制精度,并搭建调平缸压力台架进行试验以验证双阀并联控制的有效性。结果表明,双阀控制下的压力误差比单阀减少0.5 MPa以上,且压制速度越大其性能优势更突出,为压机调平系统实现高速高精度同步控制提供有效参考。
• Select
  串联泵控液压系统设计及其仿真脉动和能耗优化分析

  徐洪涛, 李延民

  液压与气动. 2021, 45(3): 135-139. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.019

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  选择双液压泵串联的组装方式,可达到泵高速运转并获得高压力效果,充分减小回路的节流损失。该结构完成压力分级叠加,获得更大的液压系统动力源输出压力,采用此动力源能够满足高压力与大流量的液压系统使用要求,进一步通过仿真方式对其脉动和能耗优化展开分析。结果表明:当负载增大后,串联泵控液压系统的流量脉动区间减小。串联泵控液压系统流量脉动随着负载增加变动不明显,表明本系统设计具有很好的稳定性。对电机转速进行调整后,串联泵控液压系统相对单泵系统的齿轮泵发生流量脉动显著降低;可使系统承受更高负载,使液压泵达到更低的输出流量;可以利用功率叠加的过程达到通过低功率电机获得大功率输出的目的。
• Select
  基于压差控制的泥水平衡式盾构机主驱动密封气动自动保压系统研究及应用

  王凯, 文中保

  液压与气动. 2021, 45(3): 140-147. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.020

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  泥水平衡式盾构机主驱动四道唇形密封组合承压能力一般不超过0.6 MPa,无法满足设备在大于0.6 MPa的高水压工况下的安全施工需求。据此,设计了基于压差控制的泥水平衡式盾构机主驱动密封气动自动保压系统。该系统可将现有唇形密封承压能力提高至0.8 MPa,并可自动实现加压、泄压,无需人为参与,降低工人劳动强度。对该系统进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该系统设计合理,控制精度高,安全可靠,可满足泥水盾构机在0.8 MPa高水压工况下主驱动的密封要求。
理论研究
• Select
  滑靴副阻尼孔的研究与设计

  王海吉, 施光林

  液压与气动. 2021, 45(3): 148-152. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.021

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  滑靴副是柱塞泵中极其重要的部件。通过分析滑靴副内压降系数和阻尼孔的类型与尺寸的关系,发现阻尼长孔有助于压降并且阻尼孔直径越小压降越显著,受限于加工难度,阻尼孔很难加工成细长孔,对此,提出了多段阻尼孔的结构,通过尺寸设计,满足所需压降。建立了CFD模型和分析阻尼孔内的流态,通过仿真结果发现此类阻尼孔及其设计尺寸满足压降需求。
综合应用
• Select
  民用飞机燃油系统试验高度模拟系统设计

  段安鹏, 屈元元

  液压与气动. 2021, 45(3): 153-158. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.022

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  地面试验室试验是开展民用飞机燃油系统试验的重要组成部分。地面试验中高度模拟系统的建立对模拟燃油系统的工作状态具有重要意义。设计了适用于民用飞机燃油系统试验的高度模拟系统,并对系统工作原理进行了介绍,对其中的负压调节系统、引气调节系统、液压伺服系统、控制系统进行阐述,分析系统运行状况。结果表明:在模拟飞机爬升过程中,系统控制的平均相对误差为0.02%;在模拟飞机下降过程中,系统控制的平均相对误差为0.06%;当进行全剖面模拟时,系统控制的平均相对误差为0.09%。因此,高度模拟系统能够准确模拟飞机燃油箱内的气压变化,并且能够为开展民用飞机的燃油系统试验提供支持。
• Select
  温度变化下无源刹车系统压力失效故障分析

  史金辉, 何泳, 任杰, 王山, 张晓娟

  液压与气动. 2021, 45(3): 159-164. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.023

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  中小型无人机配装的发动机无附件机匣,不能驱动液压泵。机上液压系统泵源配置电动泵,提取的功率有限,或机上无液压系统,不能提供液压功能,为适应中小型无人机需求,出现了无源刹车系统。无源刹车系统基于电静液作动原理,与机上液压系统完全独立,采用功率电传技术,具有自主防滑能力,自带油源,成附件少,重量轻,抗污染能力强,集成度高,解决了无液压源或液压源能力不足的飞机刹车系统设计问题,在中小型无人机上应用广泛。针对某型机在试飞过程中无源刹车系统出现停机刹车掉压的故障现象进行研究,对无源刹车原理进行介绍,对故障机理进行分析,通过故障复现验证了故障原因,并提出了合理有效的解决措施。
理论研究
• Select
  不同锥角V形球阀流动特性分析

  毛伟, 郑雨松, 王东瑞, 孙瑾, 窦向贞

  液压与气动. 2021, 45(3): 165-171. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.024

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  V形球阀是一种性能优良的调节阀,但在一定条件下会发生空化,从而对管路造成损害。为了研究截流面积对V形球阀内部流动的影响,通过数值模拟的方法,对V形球阀在空化与非空化工况下的内部流场进行了研究,同时对比分析了不同锥角和不同开度下V形球阀流量特性、阻力特性、空化特性的变化规律。结果表明:V形球阀的流量系数随开度和锥角的增大而增大,且阻力系数随着开度和锥角的增大而减小;V形球阀的能量损失随着锥角的增大而减小;随着开度的增大,V形球阀流道内的空化程度减小。研究为V形球阀的应用与设计优化提供了理论依据。
• Select
  基于光反馈柔性气动手爪设计与研究

  曾敏

  液压与气动. 2021, 45(3): 172-177. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.025

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对传统柔性气动手爪分层制作导致的易损及无闭环反馈等问题,通过低温石蜡与3D打印技术,设计并制作了重量仅为15 g的一体式、低成本柔性手爪,提高了柔性手爪的耐压性能及使用寿命。通过采用光感知反馈算法,实现了柔性手爪的闭环反馈控制,并对不同物品进行了抓取试验。结果表明:建立的光强-弯曲数学模型,不仅具有较高的位置控制精度,同时可对目标物进行准确的尺寸识别,不同尺寸下识别误差率为2%~6.7%,为柔性手爪的低成本闭环反馈控制方式提供了新思路。
综合应用
• Select
  清污机器人工作机构电液伺服常值激励研究

  王子权, 黄巍, 童利东, 胡晶晶, 汪林, 林颖杰, 沈秀峰

  液压与气动. 2021, 45(3): 178-184. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.026

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  研究一种抓臂式清污机器人工作机构电液伺服控制在常值激励下的响应。建立工作机构三维实体模型,使用ADAMS建立动力学分析模型,用MATLAB进行控制算法计算与激励信号施加,AMESim建立液压系统仿真模型。分别对工作机构的不同伺服缸组进行常值信号激励,观测工作机构的位移跟踪情况及液压力的变化。研究结果表明:联合仿真接口稳定,得到了工作机构位移响应与液压力变化情况;仿真的初始瞬时均出现了非稳态的振荡情况,并随着时间逐渐收敛至稳态;工作机构同时运动时,出现了一段近似正弦规律波动的液压力变化,在实际操作时应极力避免;仿真结果符合实际变化情况,为进一步改进信号激励、机械结构设计及优化、液压缸设计等提供了依据。
• Select
  煤矿井下履带车辆电液行走同步控制系统设计

  安四元

  液压与气动. 2021, 45(3): 185-188. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.03.027

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  煤矿井下履带车辆行走液压系统主要采用普通的比例阀驱动变量马达的开式系统方案,直行同步性是履带车辆行走液压系统的一个关键问题,其系统特性与系统元件参数的设置密切相关,基于履带车辆行走液压系统的负载特性和工作原理进行理论分析,设计适合于煤矿井下履带车辆电液行走同步控制系统,并经过试验验证了设计方案的可行性,为同类车型行走液压系统的设计提供了参考。