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《大连海事大学》 2015年
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风翼回转液压系统设计优化研究

闫亚胜  
【摘要】:近年来随着世界范围内能源危机的日益严重,航运业正在积极寻求新能源来达到船舶节能减排的目的。风能以其可再生、分布广泛的优点受到航运界的普遍关注,船舶利用风能的主要方式为风帆助航。为了使风帆达到较好的助推效果,风帆的角度需要由可靠的风帆驱动装置根据风向或航向的变化来适时调整。因此设计一套风帆驱动装置并对其优化对风帆助航技术的推广具有重要意义。首先,通过查阅风帆驱动系统的相关资料,选定开式回转液压系统作为风帆的驱动系统;选择一种适用于目标船的具有较大升力系数的多段翼风帆(风翼),根据该风翼的空气动力学性能,设计了目标船风翼回转液压驱动系统;对该回转液压系统比例缩小后搭建了液压回转实验台以利于实验研究。然后,分析了仿真技术在液压领域的应用,选用计算机辅助AMESim建模方法建立了风翼回转液压系统的仿真模型,并且根据液压系统元件选型结果设置系统模型的相关参数;将仿真结果与实验结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性,在此基础上对液压系统的部分特性进行分析和总结,找出了液压系统的相关不足,确定了系统的优化对象。最后,针对液压系统压力波动较大的现象分别采取加装蓄能器和动压阻尼器的方法,确定了对二者稳压性能影响较大的参数值:对比例调速阀的不同开口形式进行了分析和优化,通过减小调速阀阀芯行程两端的过流面积梯度,使系统各运行阶段的压力波动减小了52%以上;针对液压系统大负载启动时出现的短暂反向回转现象,提出了制动器延时松闸控制策略,确定了不同风阻力矩和制动器延时松闸时间的对应关系,其中额定风阻力矩下的延时时间确定为0.9秒。经过对液压系统的优化,系统压力波动和大负载下的反向回转现象得到了较好的解决,液压系统趋于完善。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U664.3;TH137

【参考文献】
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