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基于先导压力与主泵压力的挖掘机刷坡工况效率预测
1
作者 夏毅敏 孙成杰 +2 位作者 王维 陈艳军 夏士奇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3294-3305,共12页
针对挖掘机刷坡工况效率获取困难的问题,提出一种基于先导压力与主泵压力的挖掘机效率预测方法。该方法首先以挖掘机实际刷坡作业为研究对象,基于LabVIEW平台完成流量与压力、液压缸位移等原始数据的采集;对原始数据进行基于时间窗口的... 针对挖掘机刷坡工况效率获取困难的问题,提出一种基于先导压力与主泵压力的挖掘机效率预测方法。该方法首先以挖掘机实际刷坡作业为研究对象,基于LabVIEW平台完成流量与压力、液压缸位移等原始数据的采集;对原始数据进行基于时间窗口的特征值提取、效率的获取等;然后,建立主成分分析-随机森林模型,包括采用主成分分析理论降低输入数据的维度,提高模型的运算速度与抗过拟合能力,采用随机森林算法建立挖掘机效率预测模型,实现挖掘机效率的精准预测;最后,将随机森林预测模型与支持向量机预测模型和BP神经网络预测模型进行对比,并探究样本数量与时间窗口对模型预测精度的影响、各主成分对挖掘机效率预测的重要程度等。研究结果表明:主成分分析可以有效地将输入数据的维度从18维降至6维,在选定的6个主成分中,挖掘机铲斗下降运动与挖掘机负载波动程度对挖掘机效率预测结果的影响较大;与支持向量机预测模型和BP神经网络预测模型相比,随机森林预测模型的精度更高;在样本数量为0~50 000个、时间窗口为0.05~0.25 s时,建立的基于主成分分析-随机森林算法的预测模型精度随样本数量与时间窗口宽度的增加有所提高,并在样本数量为40 000个、时间窗口宽度为0.1 s时取得最优性能,此时均方根误差为0.029 2。 展开更多
关键词 效率预测 挖掘机 随机森林 主成分分析
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考虑气液耦合作用的柱塞泵三角槽空化特性分析 被引量：1
2
作者 刘伟 夏士奇 +2 位作者 孙成杰 杨斌 王成瑜 《液压与气动》 北大核心 2024年第2期1-9,共9页
针对柱塞泵在运转过程中容易产生空化现象,建立了液压油黏度计算方程。方程在考虑黏温特性的前提下进一步增加了气液耦合作用的影响。根据柱塞泵结构特点,建立了柱塞泵内部流体域仿真模型,并通过压力特性试验验证了模型结果的准确性。... 针对柱塞泵在运转过程中容易产生空化现象,建立了液压油黏度计算方程。方程在考虑黏温特性的前提下进一步增加了气液耦合作用的影响。根据柱塞泵结构特点,建立了柱塞泵内部流体域仿真模型,并通过压力特性试验验证了模型结果的准确性。最后探究了三角槽宽度角和深度角结构参数对柱塞泵空化特性的影响。结果表明,仿真与试验在出口压力均值上的对比误差小于4%,仿真模型可以较好地模拟柱塞泵工作实况;考虑气液耦合作用的黏度模型在配流盘内、外死点处均存在黏度下降;三角槽宽度角和深度角的增加均导致气体体积分数下降,有利于抑制空化现象,且内死点空化现象较外死点更加严重。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 空化 黏度 气液耦合 三角槽
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固-液-温耦合作用下油液特性对大排量柱塞泵流量脉动的影响 被引量：3
3
作者 夏毅敏 李正辉 +2 位作者 谭顺辉 刘伟 夏士奇 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期44-55,共12页
挖掘机、盾构机等大型工程机械工作过程中,由于工况复杂、环境多变,其液压系统动力元件大排量柱塞泵相较于常规柱塞泵存在更大的液压冲击,进而引起较大的流量脉动与压力脉动。为降低大排量柱塞泵在挖掘、盾构等工况下的流量、压力脉动,... 挖掘机、盾构机等大型工程机械工作过程中,由于工况复杂、环境多变,其液压系统动力元件大排量柱塞泵相较于常规柱塞泵存在更大的液压冲击,进而引起较大的流量脉动与压力脉动。为降低大排量柱塞泵在挖掘、盾构等工况下的流量、压力脉动,减小油液介质对下游元件的冲击损坏,以及为选择油液介质方法提供理论指导,文中搭建了基于温度场影响的油液动力黏度、密度与体积弹性模量数学模型,在此基础上建立固-液-温耦合作用的柱塞泵数学模型;并使用ADAMS、AMESim软件完成固-液-温耦合作用下750 mL/r柱塞泵联合仿真,得到不同温度影响下柱塞泵流量脉动与压力脉动变化规律;通过整泵试验探究油液温度对柱塞泵压力脉动的影响规律,验证了750 mL/r柱塞泵固-液-温耦合联合仿真模型的正确性。针对油液的3种特性,分别使用正交试验法与单因素分析法考量其对柱塞泵流量脉动率的影响程度和规律。结果表明:柱塞泵出口流量脉动、压力脉动随温度的升高而增大;在设定工况下,油液体积弹性模量对流量脉动率影响占比为97.19%,密度占比为2.03%,动力黏度占比为0.78%;为降低油液特性对柱塞泵出口脉动率的影响,应选择体积弹性模量较大且密度较小的液压油。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 油液特性 流量脉动 动力学 温度场
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工程教育认证背景下液压传动课程教学设计与质量评价探究
4
作者 夏士奇 曾桂英 郭淑娟 《科教文汇》 2023年第12期91-94,共4页
课题组首先以工程教育认证标准需求为准则,探究液压传动课程的教学设计与教学质量评价方法,分析液压传动课程的课程目标与毕业指标要求,进一步开展包含课程内容、试验实践内容、作业内容在内的课程教学设计,凝练出课程教学过程中的重难... 课题组首先以工程教育认证标准需求为准则,探究液压传动课程的教学设计与教学质量评价方法,分析液压传动课程的课程目标与毕业指标要求,进一步开展包含课程内容、试验实践内容、作业内容在内的课程教学设计,凝练出课程教学过程中的重难点问题。其次采取多样化的教学和考核方式,制定课程达成度分析量表,结合案例开展达成度计算分析。最后通过课程教学设计与质量评价探究,提升液压传动领域的专业人才培养水平,服务工程教育认证。 展开更多
关键词 工程教育认证 液压传动 教学设计 质量评价 达成度
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轴向柱塞泵噪声源的识别策略:仿真和试验 被引量：7
5
作者 张军辉 夏士奇 +1 位作者 叶绍干 周万仁 《液压与气动》 北大核心 2017年第3期93-100,共8页
在流体传动系统中,轴向柱塞泵的高噪声成为一个显著弊端,高噪声的噪声源主要来自于柱塞腔压力产生的各种作用力和力矩。首先通过集中参数仿真模型在时域和频域对轴向力和力矩进行分析,然后通过试验测量单点沿x、y和z轴,不同压力和排量... 在流体传动系统中,轴向柱塞泵的高噪声成为一个显著弊端,高噪声的噪声源主要来自于柱塞腔压力产生的各种作用力和力矩。首先通过集中参数仿真模型在时域和频域对轴向力和力矩进行分析,然后通过试验测量单点沿x、y和z轴,不同压力和排量等级下以及不同位置的振动特性来分析主要噪声源。对比仿真和试验结果发现:沿x轴力矩产生的振动成为主要噪声源;随着泵压力和排量升高,振动速度频域特性中一次谐波所占比重逐渐增大;对于悬臂安装的泵,距离安装面越远振动情况越剧烈。 展开更多
关键词 噪声源识别 傅里叶变换 振动 轴向柱塞泵
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配流盘对轴向柱塞泵声振特性的影响 被引量：11
6
作者 张军辉 周万仁 +1 位作者 赵喻明 夏士奇 《液压与气动》 北大核心 2017年第4期42-48,共7页
通过振动和噪声测试试验台,在两种不同的试验工况下,分别对轴向柱塞泵的表面振动速度和声压级进行了测试。使用傅里叶变换对测试数据进行处理,分析了不同试验工况下轴向柱塞泵的声振特性,探讨了振动速度和声压级之间的对应关系。然后对... 通过振动和噪声测试试验台,在两种不同的试验工况下,分别对轴向柱塞泵的表面振动速度和声压级进行了测试。使用傅里叶变换对测试数据进行处理,分析了不同试验工况下轴向柱塞泵的声振特性,探讨了振动速度和声压级之间的对应关系。然后对比了两种配流盘结构对声振特性的影响,给出了阻尼孔以及三角槽结构的配流盘的适用范围和各自的优势,为不同工况下轴向柱塞泵配流盘结构的选择提供了一定的参考。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 配流盘 声振特性 声压级 振动速度
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轴向柱塞泵柱塞滑靴组件动力学特性建模与分析 被引量：9
7
作者 胡敏 徐兵 +1 位作者 周万仁 夏士奇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期373-380,共8页
柱塞滑靴组件的动力学特性直接决定了泵的工作性能。泵运转周期内,存在如离心力、滑靴副摩擦力及柱塞与缸孔间接触力等大小和方向都时变的作用力,但长期以来在对柱塞滑靴组件的动力学参数分析中,仅局限于或在某一固定位置处、或在简化... 柱塞滑靴组件的动力学特性直接决定了泵的工作性能。泵运转周期内,存在如离心力、滑靴副摩擦力及柱塞与缸孔间接触力等大小和方向都时变的作用力,但长期以来在对柱塞滑靴组件的动力学参数分析中,仅局限于或在某一固定位置处、或在简化假设情况下进行计算,这给泵结构的优化设计及泵性能的预期评估带来不利影响。为在全周期内动态评估柱塞滑靴组件的动力学性能,依据不同应用需要,在简化受力情况下提出了相应的简化数学模型,在完整受力情况下,通过引入随体坐标系,提出了相应的精细数学模型。建立的模型遵循真实的柱塞-缸孔线接触力动力学行为,并进一步考虑到了接触力作用位置随工况实时动态变化的实际情况。通过实验结果与基于AMESim-ADAMS软件建立的联合仿真模型分布参数法仿真结果的对比,验证了所提出的数学模型。应用实践表明,提出的模型可以方便地应用于对柱塞滑靴组件相关重要动力学参数的全面动态评估及泵结构的动态优化设计。 展开更多
关键词 斜盘式轴向柱塞泵 柱塞滑靴组件 动力学模型 线接触
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一种十字摆盘驱动式轴向柱塞泵结构设计 被引量：2
8
作者 张华扬 张军辉 +1 位作者 夏士奇 岳艺明 《液压与气动》 北大核心 2018年第11期8-12,共5页
轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件,具有额定压力高、流量大、功重比高等优点,传统斜盘式柱塞泵结构复杂,易导致滑靴磨损,且柱塞与缸体之间具有较大的侧向力易造成柱塞卡死,影响柱塞泵的可靠性及寿命。提出了一种新型十字摆盘驱动... 轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件,具有额定压力高、流量大、功重比高等优点,传统斜盘式柱塞泵结构复杂,易导致滑靴磨损,且柱塞与缸体之间具有较大的侧向力易造成柱塞卡死,影响柱塞泵的可靠性及寿命。提出了一种新型十字摆盘驱动式轴向柱塞泵结构,斜盘轴旋转驱动十字摆盘摆动回程,实现柱塞的往复运动,同时高低压配液阀实现流体介质的配流,完成柱塞吸排油动作。通过模型受力分析验证,该柱塞泵具有回程结构性能稳定、侧向力小等优点,应用前景广泛。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 十字摆盘 侧向力
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