平衡閥動態(tài)特性與平衡回路的匹配研究
本文關(guān)鍵詞:平衡閥動態(tài)特性與平衡回路的匹配研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:液壓平衡回路是一種用以克服負(fù)載重力實(shí)現(xiàn)負(fù)載平穩(wěn)下降的回路,在雷達(dá)車、高空作業(yè)車等產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。平衡回路一般采用平衡閥來實(shí)現(xiàn)平衡功能,平衡閥動態(tài)特性直接關(guān)系到回路的特定性,二者若匹配的不好,就可能造成負(fù)載的振動現(xiàn)象。目前由于各類仿真模型中參數(shù)的準(zhǔn)確性不足,仿真結(jié)果很難有效做出對回路參數(shù)的正確配置,因此一般均通過試驗(yàn)試湊來進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定,不僅系統(tǒng)無法達(dá)到最優(yōu),同時大量浪費(fèi)人力物力,給產(chǎn)品的研制帶來一定的不利影響。基于以上現(xiàn)狀,提出了平衡閥動態(tài)特性與平衡回路的匹配性研究課題,旨在得到更具工程意義的仿真模型和技術(shù)成果,以便為現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)化改進(jìn)和后續(xù)產(chǎn)品的研制提供指導(dǎo),其研究成果在工程機(jī)械中也具有廣泛推廣意義。本課題以CBCG平衡閥為研究對象,通過對閥件結(jié)構(gòu)機(jī)理分析和參數(shù)的準(zhǔn)確測量提取,利用功能分析法對平衡閥進(jìn)行了功能分解,以此準(zhǔn)確建立了平衡閥的單向、節(jié)流和溢流三個功能的數(shù)學(xué)模型和仿真模型,并進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果與實(shí)測流量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,結(jié)果基本一致,驗(yàn)證了仿真模型的正確性。該模型在所有CB系列平衡閥中具有通用性,類似產(chǎn)品可以直接采用;谄胶忾y數(shù)學(xué)模型,建立了舉升平衡回路的數(shù)學(xué)模型,并求解其傳遞函數(shù),進(jìn)而分析了影響回路穩(wěn)定性的因素。建立了基于平衡閥仿真模型的平衡回路仿真模型,并根據(jù)工程可實(shí)現(xiàn)的需求,對主要因素進(jìn)行了仿真分析,得出了平衡閥主閥芯開口的穩(wěn)定性決定了平衡回路穩(wěn)定性的結(jié)論,提出了提高平衡回路穩(wěn)定性的途徑。以高空作業(yè)車臂架舉升機(jī)構(gòu)為對象,建立了舉升回路的數(shù)學(xué)模型和仿真模型,擬定了優(yōu)化控制口阻尼和調(diào)整舉升液壓缸支點(diǎn)優(yōu)化慣性載荷的方案,并通過仿真進(jìn)行比對,最終確立了優(yōu)化控制口阻尼以消除臂架振動,提高回路穩(wěn)定性的方案。對優(yōu)化控制口阻尼,增加阻尼網(wǎng)絡(luò)的方案進(jìn)行了實(shí)施,設(shè)計(jì)和實(shí)施了實(shí)車驗(yàn)證方案和測量方案,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)施效果和試驗(yàn)結(jié)果表明,通過優(yōu)化控制口阻尼網(wǎng)絡(luò),能夠消除臂架振動,有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】:平衡閥 平衡回路 CBCG 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH137.52
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 課題來源及目的和意義10-12
- 1.2 國內(nèi)外研究情況12-16
- 1.2.1 平衡閥研究情況12-14
- 1.2.2 平衡回路研究情況14-16
- 1.3 課題主要研究內(nèi)容16-18
- 第2章 平衡閥數(shù)學(xué)模型及仿真分析18-30
- 2.1 平衡閥數(shù)學(xué)建模18-26
- 2.1.1 平衡閥結(jié)構(gòu)和原理18-20
- 2.1.2 單向功能建模20-21
- 2.1.3 節(jié)流功能建模21-25
- 2.1.4 溢流功能建模25-26
- 2.2 平衡閥仿真模型及驗(yàn)證26-29
- 2.2.1 平衡閥仿真模型26-27
- 2.2.2 平衡閥流量特性試驗(yàn)驗(yàn)證27-29
- 2.3 本章小結(jié)29-30
- 第3章 平衡回路數(shù)學(xué)建模及穩(wěn)定性分析30-44
- 3.1 平衡回路建模及穩(wěn)定性影響因素分析30-36
- 3.2 仿真模型及初始條件36-37
- 3.3 平衡閥動態(tài)特性對回路穩(wěn)定性的影響37-40
- 3.3.1 主閥芯調(diào)壓彈簧剛度的影響38
- 3.3.2 導(dǎo)壓比的影響38-39
- 3.3.3 控制口阻尼的影響39-40
- 3.4 慣性載荷的影響40-41
- 3.5 液壓缸的影響41-42
- 3.6 仿真結(jié)果分析42
- 3.7 本章小結(jié)42-44
- 第4章 平衡回路穩(wěn)定性優(yōu)化實(shí)例仿真分析44-55
- 4.1 舉升機(jī)構(gòu)原理及參數(shù)44-48
- 4.2 臂架舉升平衡回路仿真模型的建立48-49
- 4.3 臂架舉升平衡回路優(yōu)化方案及仿真分析49-54
- 4.3.1 控制口阻尼優(yōu)化50-52
- 4.3.2 舉升液壓缸載荷的優(yōu)化52-54
- 4.4 優(yōu)化方案確立54
- 4.5 本章小結(jié)54-55
- 第5章 平衡回路穩(wěn)定性優(yōu)化試驗(yàn)驗(yàn)證55-60
- 5.1 試驗(yàn)概況55-57
- 5.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>55
- 5.1.2 試驗(yàn)方案55-57
- 5.2 試驗(yàn)情況及結(jié)果分析57-59
- 5.2.1 試驗(yàn)步驟57
- 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析57-59
- 5.3 本章小結(jié)59-60
- 結(jié)論與展望60-62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-68
- 致謝68-69
- 個人簡歷69
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10 高紅;傅新;{傻豞購,
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