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新型液压冲击机械设计理论与控制策略研究

刘忠  
【摘要】:论文在分析了目前国内外液压冲击机械工作原理与控制技术现状的基础上,通过对传统的行程反馈调节原理液压冲击器的辨证否定,创新提出了基于变行程无级调节原理的新型液压冲击机械系统,全面、深入地研究了它的设计理论、工作参数调节原理和电液控制策略,从本质上揭示了这种新型液压冲击机械系统的工作机理。以液压冲击器活塞行程无级控制为目标,设计了一种全新的液压冲击机械变行程调节机构,并对其进行了计算机动态仿真和结构优化设计,为实现新型液压冲击机械输出工作参数的电液数字控制提供了理论依据;在分析了新型液压冲击机械系统运动规律和结构模型的基础上,建立了该系统的非线性数学模型,并进行了数字动态仿真,系统的研究了新型液压冲击机械系统各参数对其工作性能的影响,从中获得了有关新型液压冲击机械运动的规律性认识。针对新型液压冲击机械系统根据工作对象的不同可无级变频调能的技术特点,以高速开关电磁阀技术为核心,首次提出了新型液压冲击机械电液数字控制系统及控制方法,并对液压动力源——泵的新型变量伺服系统和推进力伺服系统进行了深入研究,为实现新型液压冲击机械系统的机电液一体化无级调节控制奠定了理论基础。为准确评价液压冲击机械设备工作性能的优劣,论文率先明确的建立了以“软件即仪器”为本质的液压冲击计算机辅助测试(控)系统,实现了对液压冲击机械设备整体性能的正确评估。根据上述研究,研制了一台变行程无级调节的新型液压冲击机械设备——BXC-350型液压凿岩机,并对其进行了实验研究,通过实验测试(控)表明,实验结果与设计及仿真结果吻合良好,达到了预期的理论研究效果。 综合上述研究成果,本文基本形成了比较完整的新型液压冲击机械系统设计理论、控制方法及测试评估体系,将现代机械技术、电液控制技术、计算机技术与测试测控技术融为一体,为实现液压冲击机械系统的信息化和产业化提供了理论基础与技术指导,具有重要的理论价值和现实意义。


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