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An Analysis of the Static and Dynamic Behavior of the Hydraulic Compensation System of a Multichannel Valve

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Fluid Dynamics & Materials Processing 2023年第7期19卷 1817-1836页

作者： Jikang Xu ruichuan li Yi Cheng Yanchao li Junru Yang Chenyu Feng Xinkai Ding Huazhong Zhang College of Transportation Shandong University of Science and TechnologyQingdao266590China School of Mechanical and Automotive Engineering Qilu University of TechnologyJinan250353China College of Mechanical and Electronic Engineering Shandong University of Science and TechnologyQingdao266590China Rizhao Haizhuo Hydraulic Co. Ltd.Rizhao276800China Rizhao Polytechnic Rizhao276800China

Electro-hydraulic proportional valve is the core control valve in many hydraulic systems used in agricultural and engineering *** address the problem related to the large throttling losses and poor stability typically associated with these valves,here,the beneficial effects of a triangular groove structure on the related hydraulic response are studied.A mathematical model of the pressure compensation system based on the power-bond graph method is introduced,and the AMESim software is used to simulate its *** results show that the triangular groove structure increases the jet angle and effectively compensates for the hydrodynamic *** steady-state differential pressure at the valve port of the new pressure compensation structure was 0.65 ***,experimental results show that the pressure difference at the main valve port is 0.73 MPa,and that the response time is less than 0.2 *** is concluded that the new compensation structure has good pressure compensation response characteristics.

关键词： Electrohydraulic proportional valve spool shape pressure compensation valve port differential pressure response time

有机钼添加剂作用下CrN和CrAlN涂层的摩擦学性能

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中国表面工程 2021年第6期34卷 181-187页

作者：付小静李瑞川李阳万勇青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266033 齐鲁工业大学机械与汽车工程学院济南250353 黄河前沿新材料研究院有限公司太原030000 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑重点实验室兰州730000

CrN和CrAlN涂层以其优异的力学性能可作为汽车发动机运动部件的保护性涂层使用,然而它与常用润滑油添加剂的相互作用仍需要进一步的研究。采用磁控溅射技术制备氮化铬(CrN)和氮化铬铝(CrAlN)涂层,利用X射线衍射和纳米压痕研究涂层的微... 详细信息

CrN和CrAlN涂层以其优异的力学性能可作为汽车发动机运动部件的保护性涂层使用,然而它与常用润滑油添加剂的相互作用仍需要进一步的研究。采用磁控溅射技术制备氮化铬(CrN)和氮化铬铝(CrAlN)涂层,利用X射线衍射和纳米压痕研究涂层的微结构和机械性能,考察常用摩擦改进剂-烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)对涂层摩擦学性能的影响,并通过电子扫描电镜和X射线光电子能谱技术等表征探究MoDTC的减摩作用机制。结果表明:与CrN涂层相比,CrAlN涂层结构致密,晶粒细化,机械性能更好。在添加质量分数为1%的MoDTC后的PAO基础油润滑下,表现出更优异的减摩抗磨性能。对磨痕表面的XPS分析表明,在边界润滑条件下,钢/CrN和钢/CrAlN摩擦运动过程中MoDTC均发生化学降解反应,生成一层含二硫化钼(MoS_(2))的润滑膜,且后者产生的MoS_(2)含量更高,因而表现出更优的摩擦学性能。研究结果对延长汽车发动机的使用寿命具有指导意义。

关键词： CrN CrAlN MoS_(2) MoDTC 摩擦学性能化学降解

大功率拖拉机电液提升专用力传感器磁路设计与仿真

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农业机械学报 2017年第8期48卷 358-367页

作者：李瑞川郭坤杨俊茹徐继康赤玉荣山东科技大学机械电子工程学院青岛266590 山东五征集团日照276800 山东科技大学交通学院青岛266590 山东海卓电液控制工程技术研究院日照276800

基于压磁效应原理,对大马力拖拉机电液提升控制专用力传感器的磁路结构进行了研究。分析了该力传感器的工况和现有柱状磁芯型力传感器的磁路工作原理,并针对其不足提出了一种十字芯型的力传感器磁路结构方案,将现有柱状磁芯型力传感器... 详细信息

基于压磁效应原理,对大马力拖拉机电液提升控制专用力传感器的磁路结构进行了研究。分析了该力传感器的工况和现有柱状磁芯型力传感器的磁路工作原理,并针对其不足提出了一种十字芯型的力传感器磁路结构方案,将现有柱状磁芯型力传感器产品的受力维度从二维变为三维,在同等受力变形的基础上增大了磁路结构的变形程度,增加了磁场的偏置程度,提高了传感器的灵敏度与线性度。建立了磁结构的三维模型与磁路数学模型,并基于Matlab/Simulink模块分别建立了柱状磁芯型与十字芯型2种力传感器的系统仿真模型。结果表明,与柱状磁芯型力传感器相比,十字芯型力传感器线性度由1.85%降低为0.08%,灵敏度由0.09 mV/kN提高为0.21 mV/kN,适用于重载荷作用下电液提升系统中力的测量与控制,能够更好地适应恶劣的工作环境,提升拖拉机的耕作效果。

关键词：力传感器大马力拖拉机压磁效应磁路设计电液提升控制

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水稻直播机自动驾驶模糊自适应控制方法

农业机械学报 2018年第10期49卷 30-37页

作者：张雁李彦明刘翔鹏陶建峰刘成良李瑞川上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 山东五征集团日照262399

为了提高在水田等恶劣环境下作业的自主导航水稻直播机的性能,提出了一种利用模糊逻辑推理自适应调整PD控制器参数Kd的最优控制方法。首先根据水稻直播机的运动学模型,建立链式空间状态模型;然后基于链式空间状态模型,设计了PD控制器,... 详细信息

为了提高在水田等恶劣环境下作业的自主导航水稻直播机的性能,提出了一种利用模糊逻辑推理自适应调整PD控制器参数Kd的最优控制方法。首先根据水稻直播机的运动学模型,建立链式空间状态模型;然后基于链式空间状态模型,设计了PD控制器,并根据现场实验确定了参数Kp、Kd的取值范围,通过仿真得出了Kp和Kd的值,以及两者比值对系统稳定性和响应速度的影响;最后,提出了模糊自适应控制方法。仿真结果表明,相对于固定参数的PD控制器,模糊自适应控制方法超调较小、上线速度更快、稳定性较好。实地实验结果表明,该方法在水泥路面上平均绝对横向偏差小于0.021 m,水田直线跟踪平均绝对偏差小于0.040 m,与传统的PD控制和纯追踪控制相比,能够有效提高自主导航控制系统的稳定性和快速性。

关键词：水稻直播机模糊控制最优控制稳定性

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水田环境下水稻直播机自动驾驶控制方法

农业机械学报 2018年第11期49卷 15-22页

作者：张雁李彦明刘翔鹏陶建峰刘成良李瑞川上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 山东五征集团日照262399

为了解决无人化水稻直播机在水田里作业时精度不高的问题,提出了一种在不平整泥泞水田环境中的水稻直播机自动驾驶控制方法。首先建立了水稻直播机的运动学模型,基于横向偏差和航向角偏差,提出了一种用于直线作业段的非线性转向控制算... 详细信息

为了解决无人化水稻直播机在水田里作业时精度不高的问题,提出了一种在不平整泥泞水田环境中的水稻直播机自动驾驶控制方法。首先建立了水稻直播机的运动学模型,基于横向偏差和航向角偏差,提出了一种用于直线作业段的非线性转向控制算法。为了避免水田路面不平坦对定位系统的影响,通过倾角传感器获取车身姿态,修正定位误差。通过检测计算位置与地边的相对距离,实现了地头自动转弯。水田实验结果表明,所提控制方法的路径跟踪平均横向绝对偏差为0. 027 m,具有较好的跟踪精度和稳定性,且自动转弯算法切实有效,提供了一种在水田环境下可行的自动驾驶控制方法。

关键词：水稻直播机水田环境自动驾驶控制方法

油溶性有机钼添加剂作用下微弧氧化改性TC4钛合金的摩擦学性能

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摩擦学学报 2022年第2期42卷 294-304页

作者：栾俊吉高建国曹磊万勇李瑞川齐鲁工业大学机械与汽车工程学院山东济南250353 青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266033 青岛大港海关山东青岛266011 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

借助微弧氧化技术在TC4钛合金表面构筑了高硬度氧化物薄膜,利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)及拉曼光谱等手段对膜层结构进行了分析,考察了二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)作为聚α烯烃PAO6润滑添加剂对微弧氧化薄膜的摩擦学性... 详细信息

借助微弧氧化技术在TC4钛合金表面构筑了高硬度氧化物薄膜,利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)及拉曼光谱等手段对膜层结构进行了分析,考察了二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)作为聚α烯烃PAO6润滑添加剂对微弧氧化薄膜的摩擦学性能的影响.结果表明:经过微弧氧化处理后得到的钛合金试样展现了优异的减摩抗磨性能,与未处理的TC4样品相比,在含质量分数为2%MoDTC的PAO6油润滑下,摩擦系数降低了87.4%,磨损率下降了3个数量级.这主要是因为经微弧氧化处理后,TC4钛合金表面形成的TiO_(2)薄膜具有较高硬度与耐磨性,同时促进了MoDTC添加剂在边界润滑条件下的摩擦化学反应,在接触区表面生成含有MoS_(2)的润滑层.

关键词：微弧氧化 TC4钛合金 MoDTC 边界润滑 TiO_(2)

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复合弯管成型工艺及性能特点研究进展

石油工业技术监督 2021年第8期37卷 51-54,64页

作者：李瑞川四川吉石科技有限公司四川成都610000

基于我国流体输送工业用耐蚀耐磨复合弯管的现状,综述了以钢管为基管的几类常用复合弯管的制造成型工艺、性能特点和质量控制方法。其中钢管种类包括陶瓷材料复合弯管、高分子材料衬里复合弯管、堆焊耐蚀合金复合管弯管、复合板直缝焊... 详细信息

基于我国流体输送工业用耐蚀耐磨复合弯管的现状,综述了以钢管为基管的几类常用复合弯管的制造成型工艺、性能特点和质量控制方法。其中钢管种类包括陶瓷材料复合弯管、高分子材料衬里复合弯管、堆焊耐蚀合金复合管弯管、复合板直缝焊热煨弯管和铸造双金属复合弯管。在综合了各种弯管特点的基础上,对相关标准规范、热处理工艺及质量检验提出了建议。

关键词：复合弯管耐蚀耐磨陶瓷复合弯管双金属复合弯管高分子衬里

基于土壤比阻的大功率拖拉机变权重力位综合控制研究

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农业机械学报 2018年第2期49卷 351-357页

作者：王素玉刘站李瑞川徐继康刘延俊山东科技大学机械电子工程学院青岛266590 山东五征集团有限公司日照276800 日照海卓液压有限公司日照276800 山东大学机械工程学院济南250100

针对土壤条件变化较大的作业环境,基于土壤比阻的力位综合控制,探索了其权重系数的自动控制算法。通过构建模糊PID控制策略,并采用土壤比阻B模拟土壤环境,利用Matlab对不同土壤比阻进行分析,以系统超调量、稳定时间以及耕深变化为依据,... 详细信息

针对土壤条件变化较大的作业环境,基于土壤比阻的力位综合控制,探索了其权重系数的自动控制算法。通过构建模糊PID控制策略,并采用土壤比阻B模拟土壤环境,利用Matlab对不同土壤比阻进行分析,以系统超调量、稳定时间以及耕深变化为依据,建立了权重系数与土壤比阻之间的关系模型,得出了基于土壤比阻的权重系数自动控制算法。将采用该算法的变权重力位综合控制(以下简称"变权重方法")与权重系数为0.5的控制方式进行田间试验并对比。结果表明,变权重方法在土壤比阻较小的区域可以保证耕深,发挥位调节的优势;在土壤比阻较大的区域可以确保发动机的性能,发挥力调节的优势。该方法在土壤比阻变化较大的区域可实现权重系数的自动判断与设定,为系统更精确化控制奠定了基础。

关键词：大功率拖拉机土壤比阻力位综合控制模糊PID控制变权重系数

在甘油润滑下TiAlN涂层的超低摩擦和磨损特性

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中国表面工程 2021年第5期34卷 198-205页

作者：付小静李瑞川高建国孙会来万勇青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266033 齐鲁工业大学机械与汽车工程学院济南250353 青岛大港海关青岛266011 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑重点实验室兰州730000

TiAlN涂层具有优异的力学性能,在刀具领域具有广泛的应用背景,然而优化制备参数以获得性能更为优异的TiAlN涂层仍需要做进一步的研究,同时与TiAlN涂层相适应的绿色润滑剂也是当前亟待解决的问题之一。基于磁控溅射技术,研究Al靶溅射电流... 详细信息

TiAlN涂层具有优异的力学性能,在刀具领域具有广泛的应用背景,然而优化制备参数以获得性能更为优异的TiAlN涂层仍需要做进一步的研究,同时与TiAlN涂层相适应的绿色润滑剂也是当前亟待解决的问题之一。基于磁控溅射技术,研究Al靶溅射电流对TiAlN涂层结构和力学性能的影响,考察甘油润滑下TiAlN涂层的摩擦学性能,并利用X射线光电子能谱探究甘油的润滑机理。结果表明:当溅射电流为3 A时得到的TiAlN-3A涂层具有最致密的晶状结构及最优的力学性能。在甘油润滑下,TiAlN-3A涂层的摩擦因数仅为0.007,其磨损率为2.62×10^(-6)mm^(3)N^(-1)m^(-1)。XPS分析表明,甘油在钢球与TiAlN涂层相对滑动过程中发生摩擦降解反应,在表面上生成新的产物FeOOH。FeOOH的亲水性使得在接触区域表面吸附甘油分子及甘油降解产物形成流体润滑层,可提供优异的减摩和耐磨性能。

关键词： TiAlN硬质涂层磁控溅射甘油润滑摩擦降解流体润滑层