旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究
发布时间：2021-01-12 21:10
振动时效技术在处理机械构件残余应力问题方面具有结构简单、高效节能等独特优势,激振设备是振动时效技术的核心装置,其动态特性对时效工艺具有重要影响。针对振动时效系统及设备均化残余应力的工况需求,克服传统滑阀控制式电液激振系统的固有局限,本文提出一种基于旋转控制阀的电液激振时效系统并对该系统进行结构设计和样机试制。利用试验设计、数值模拟、实验验证等方法对其动态特性及核心元件的工作特性展开相关研究,主要研究内容如下:对旋转控制阀和激振液压缸进行结构设计,建立旋转控制阀通流过程的数学模型,对旋转控制阀的压力-流量特性进行数学解析,分析了旋转控制阀工作过程的液动力特性;设计了唇边活塞变间隙密封及元件密封的激振液压缸复合密封结构。考虑电液激振时效系统的负载特征构建激振液压缸的数学模型。根据电液激振时效系统的组成特点,对系统测控、数据采集和实验要求进行分析。基于Fluent/MRF滑移网格技术模拟旋转控制阀配流过程,分析其在不同油槽形状、转速、压力条件下流场的动态特性;利用DOE-RSM试验设计方法,对阀芯油槽的开槽参数进行多因素交互效应分析,通过二次回归正交优化设计获得试验空间内流场动态特性最佳时阀...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
液压支架局部构件的疲劳破坏Figure1.1Fatiguefailureoflocalcomponentsofhydraulicsupport
旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究2图1.2开裂的液压缸Figure1.2Thecrackedhydrauliccylinder在机械工程学科范畴内，工件毛胚的残余应力是导致工件甚至是机械结构整体变形、失稳的主要因素[10]。构件在几种典型机械加工方式下派生的残余应力及分布情况，如图1.3所示。图1.3机械加工过程派生的残余应力及分布Figure1.3Residualstressdistributionduringmachining残余应力的处理方式主要有：热时效（TSR）、自然时效（NSR）、振动时效（VSR）等[11]。热时效的处理方式可追溯至石器时代，其主要通过加热－保温－冷却等过程削弱工件内的残余应力。自然时效是一种最为古老的残余应力处理方式，通过将工件置于常态的自然条件下，使工件内的残余应力缓慢释放。振动时效是近代兴起的一种时效处理方式，它依靠振动发生设备对工件进行共振处理，其振动频率处于工件固有频率范围，经过一段时间的振动，使工件内的残余应力得到抑制或消除[12]。VSR技术具有设备结构简单、节约资源、高效环保等优点，具有取代传统时效工艺的潜力[13]。激振器作为VSR技术的重要支撑，其主要功能是输出振动特征。激振器的工作特性、
旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究2图1.2开裂的液压缸Figure1.2Thecrackedhydrauliccylinder在机械工程学科范畴内，工件毛胚的残余应力是导致工件甚至是机械结构整体变形、失稳的主要因素[10]。构件在几种典型机械加工方式下派生的残余应力及分布情况，如图1.3所示。图1.3机械加工过程派生的残余应力及分布Figure1.3Residualstressdistributionduringmachining残余应力的处理方式主要有：热时效（TSR）、自然时效（NSR）、振动时效（VSR）等[11]。热时效的处理方式可追溯至石器时代，其主要通过加热－保温－冷却等过程削弱工件内的残余应力。自然时效是一种最为古老的残余应力处理方式，通过将工件置于常态的自然条件下，使工件内的残余应力缓慢释放。振动时效是近代兴起的一种时效处理方式，它依靠振动发生设备对工件进行共振处理，其振动频率处于工件固有频率范围，经过一段时间的振动，使工件内的残余应力得到抑制或消除[12]。VSR技术具有设备结构简单、节约资源、高效环保等优点，具有取代传统时效工艺的潜力[13]。激振器作为VSR技术的重要支撑，其主要功能是输出振动特征。激振器的工作特性、
【参考文献】：
期刊论文
[1]无应力制造技术[J]. 徐春广,李培禄. 机械工程学报. 2020(08)
[2]面向动力电池振动试验台的新型电液激振器研究[J]. 王晶. 机电工程技术. 2019(09)
[3]液压振动下击器的研究与应用[J]. 单晓伟. 断块油气田. 2019(04)
[4]高负荷离心压气机扩压器叶片前缘开槽参数化研究[J]. 张英杰,韩戈,董旭,赵胜丰,张燕峰,卢新根. 西安交通大学学报. 2019(09)
[5]液压支架手动增压控制阀流场特性分析[J]. 孟祥强,曹连民,张丹,王庭明,李朋朋. 煤矿机械. 2019(06)
[6]2D伺服阀先导级螺旋阀口稳态液动力的研究[J]. 陆倩倩,阮健,李胜. 流体机械. 2019(01)
[7]管路体积模量对液压支架立柱缸动态特性的影响[J]. 仉志强,李永堂,赵雄鹏,任静茹,赵红梅. 液压与气动. 2018(12)
[8]两自由度高频转阀阀口压力特性研究[J]. 刘智,杨伟,张涛川. 机床与液压. 2018(20)
[9]复合时效消除工件残余应力的工艺研究[J]. 毛建中,郭灵智,周慧,宋建力. 锻压技术. 2018(10)
[10]变间隙密封液压缸活塞唇边变形量数学模型研究[J]. 姜耀文,傅连东,湛从昌,刘永秀,王婷. 润滑与密封. 2018(10)
博士论文
[1]织构化液压缸摩擦副特性建模与实验研究[D]. 毛阳.武汉科技大学 2017
[2]液压支架用抗冲击双级保护大流量安全阀研究[D]. 宋宇宁.辽宁工程技术大学 2017
[3]捣固装置及其电液激振技术的研究[D]. 刘毅.浙江大学 2013
[4]高频单轴电液振动台振动特性研究[D]. 李伟荣.浙江工业大学 2013
[5]高频电液激振器的特性研究[D]. 任燕.浙江工业大学 2012
[6]液压波动激振机理及实验研究[D]. 廉红珍.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]转阀配流液压变频式振动器特性研究[D]. 陈家林.辽宁工程技术大学 2019
[2]基于功率键合图的转阀式液压激振器运动特性研究[D]. 祁步春.江西理工大学 2018
[3]基于CFD对不同结构形状的滑阀阀芯流场可视化分析与研究[D]. 曹飞梅.太原理工大学 2018
[4]振动时效消除残余应力的有限元分析和试验研究[D]. 郭灵智.湖南大学 2018
[5]液压支架供回液管路压力损失与动态特性研究[D]. 赵雄鹏.太原科技大学 2018
[6]电液伺服振动台多自由度弹性负载建模研究[D]. 陈硕.哈尔滨工程大学 2017
[7]基于表面织构的高速伺服液压缸间隙密封动压润滑研究[D]. 余广.武汉科技大学 2016
[8]二次回归正交法53/5t桥式起重机主梁结构优化设计[D]. 贾晓明.辽宁工程技术大学 2015
[9]转阀配流液压振动器工作特性研究[D]. 井伟川.辽宁工程技术大学 2015
[10]旋转阀口试验台的研发及旋转阀口的仿真研究[D]. 张鹏.中国海洋大学 2015
本文编号：2973551
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
液压支架局部构件的疲劳破坏Figure1.1Fatiguefailureoflocalcomponentsofhydraulicsupport
旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究2图1.2开裂的液压缸Figure1.2Thecrackedhydrauliccylinder在机械工程学科范畴内，工件毛胚的残余应力是导致工件甚至是机械结构整体变形、失稳的主要因素[10]。构件在几种典型机械加工方式下派生的残余应力及分布情况，如图1.3所示。图1.3机械加工过程派生的残余应力及分布Figure1.3Residualstressdistributionduringmachining残余应力的处理方式主要有：热时效（TSR）、自然时效（NSR）、振动时效（VSR）等[11]。热时效的处理方式可追溯至石器时代，其主要通过加热－保温－冷却等过程削弱工件内的残余应力。自然时效是一种最为古老的残余应力处理方式，通过将工件置于常态的自然条件下，使工件内的残余应力缓慢释放。振动时效是近代兴起的一种时效处理方式，它依靠振动发生设备对工件进行共振处理，其振动频率处于工件固有频率范围，经过一段时间的振动，使工件内的残余应力得到抑制或消除[12]。VSR技术具有设备结构简单、节约资源、高效环保等优点，具有取代传统时效工艺的潜力[13]。激振器作为VSR技术的重要支撑，其主要功能是输出振动特征。激振器的工作特性、
旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究2图1.2开裂的液压缸Figure1.2Thecrackedhydrauliccylinder在机械工程学科范畴内，工件毛胚的残余应力是导致工件甚至是机械结构整体变形、失稳的主要因素[10]。构件在几种典型机械加工方式下派生的残余应力及分布情况，如图1.3所示。图1.3机械加工过程派生的残余应力及分布Figure1.3Residualstressdistributionduringmachining残余应力的处理方式主要有：热时效（TSR）、自然时效（NSR）、振动时效（VSR）等[11]。热时效的处理方式可追溯至石器时代，其主要通过加热－保温－冷却等过程削弱工件内的残余应力。自然时效是一种最为古老的残余应力处理方式，通过将工件置于常态的自然条件下，使工件内的残余应力缓慢释放。振动时效是近代兴起的一种时效处理方式，它依靠振动发生设备对工件进行共振处理，其振动频率处于工件固有频率范围，经过一段时间的振动，使工件内的残余应力得到抑制或消除[12]。VSR技术具有设备结构简单、节约资源、高效环保等优点，具有取代传统时效工艺的潜力[13]。激振器作为VSR技术的重要支撑，其主要功能是输出振动特征。激振器的工作特性、
【参考文献】：
期刊论文
[1]无应力制造技术[J]. 徐春广,李培禄. 机械工程学报. 2020(08)
[2]面向动力电池振动试验台的新型电液激振器研究[J]. 王晶. 机电工程技术. 2019(09)
[3]液压振动下击器的研究与应用[J]. 单晓伟. 断块油气田. 2019(04)
[4]高负荷离心压气机扩压器叶片前缘开槽参数化研究[J]. 张英杰,韩戈,董旭,赵胜丰,张燕峰,卢新根. 西安交通大学学报. 2019(09)
[5]液压支架手动增压控制阀流场特性分析[J]. 孟祥强,曹连民,张丹,王庭明,李朋朋. 煤矿机械. 2019(06)
[6]2D伺服阀先导级螺旋阀口稳态液动力的研究[J]. 陆倩倩,阮健,李胜. 流体机械. 2019(01)
[7]管路体积模量对液压支架立柱缸动态特性的影响[J]. 仉志强,李永堂,赵雄鹏,任静茹,赵红梅. 液压与气动. 2018(12)
[8]两自由度高频转阀阀口压力特性研究[J]. 刘智,杨伟,张涛川. 机床与液压. 2018(20)
[9]复合时效消除工件残余应力的工艺研究[J]. 毛建中,郭灵智,周慧,宋建力. 锻压技术. 2018(10)
[10]变间隙密封液压缸活塞唇边变形量数学模型研究[J]. 姜耀文,傅连东,湛从昌,刘永秀,王婷. 润滑与密封. 2018(10)
博士论文
[1]织构化液压缸摩擦副特性建模与实验研究[D]. 毛阳.武汉科技大学 2017
[2]液压支架用抗冲击双级保护大流量安全阀研究[D]. 宋宇宁.辽宁工程技术大学 2017
[3]捣固装置及其电液激振技术的研究[D]. 刘毅.浙江大学 2013
[4]高频单轴电液振动台振动特性研究[D]. 李伟荣.浙江工业大学 2013
[5]高频电液激振器的特性研究[D]. 任燕.浙江工业大学 2012
[6]液压波动激振机理及实验研究[D]. 廉红珍.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]转阀配流液压变频式振动器特性研究[D]. 陈家林.辽宁工程技术大学 2019
[2]基于功率键合图的转阀式液压激振器运动特性研究[D]. 祁步春.江西理工大学 2018
[3]基于CFD对不同结构形状的滑阀阀芯流场可视化分析与研究[D]. 曹飞梅.太原理工大学 2018
[4]振动时效消除残余应力的有限元分析和试验研究[D]. 郭灵智.湖南大学 2018
[5]液压支架供回液管路压力损失与动态特性研究[D]. 赵雄鹏.太原科技大学 2018
[6]电液伺服振动台多自由度弹性负载建模研究[D]. 陈硕.哈尔滨工程大学 2017
[7]基于表面织构的高速伺服液压缸间隙密封动压润滑研究[D]. 余广.武汉科技大学 2016
[8]二次回归正交法53/5t桥式起重机主梁结构优化设计[D]. 贾晓明.辽宁工程技术大学 2015
[9]转阀配流液压振动器工作特性研究[D]. 井伟川.辽宁工程技术大学 2015
[10]旋转阀口试验台的研发及旋转阀口的仿真研究[D]. 张鹏.中国海洋大学 2015
本文编号：2973551
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