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高壓柱塞泵馬達等效加速試驗方法研究

高壓柱塞泵、馬達作為工程機械主機上的核心液壓零部件，其可靠性直接決定重大裝備的使用性能和壽命。國產(chǎn)高壓柱塞泵、馬達的性能和質(zhì)量與主機用戶(hù)的需求之間還有一定差距，內在質(zhì)量不穩定，精度保持性和可靠性低，與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比差距明顯，無(wú)法參照國外全壽命試驗進(jìn)行可靠性評估。本課題擬采用加速退化試驗方法對高壓柱塞泵、馬達進(jìn)行可靠性評估研究，以縮短液壓泵可靠性評估時(shí)間，節省試驗費用，主要研究以下內容：
  1、對柱塞泵馬達的磨損、疲勞及老化等常見(jiàn)失效形式進(jìn)行統計分析，確定影響柱塞泵馬達可靠性的主要失效形式；
  2、柱塞泵、馬達三大摩擦副（柱塞副、滑靴副、配流副）摩擦磨損失效機理研究。采用理論和數值仿真相結合的方法研究流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)等參數及其組合對摩擦磨損的影響規律，確定關(guān)鍵因素。
  3、開(kāi)展加速試驗，基于數理統計方法建立柱塞泵、馬達加速退化模型。
  4、基于加速退化模型，提出柱塞泵馬達加速退化試驗最優(yōu)試驗方法，減少試驗時(shí)間，降低試驗費用，提高評估精度。
  5、綜合柱塞泵馬達失效狀態(tài)評定指標及加速退化模型，提出加速柱塞泵、馬達可靠性評定方法。

1、確定影響柱塞泵、馬達可靠性的主要因素。
  2、確定流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)等對三大摩擦副的摩擦磨損的影響規律。
  3、加速試驗方法可節省試驗時(shí)間50%，壽命預測可信度不低于85%。
  4、開(kāi)發(fā)可靠性評定軟件一套，實(shí)現對高壓柱塞泵、馬達加速可靠性評估、壽命預測。
  5、發(fā)表論文兩篇（其中至少一篇論文被EI或SCI檢索），申請軟件著(zhù)作權1項。

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起重機變幅系統機液耦合仿真技術(shù)研究

    起重機運動(dòng)主要包括起升、變幅和回轉，現有設計水平下，起升和回轉運動(dòng)平穩，變幅運動(dòng)時(shí)會(huì )出現變幅抖動(dòng)問(wèn)題。
      徐工起重機結構力學(xué)計算技術(shù)較完善，但在機液耦合方面缺少相關(guān)研究。起重機變幅動(dòng)作是以液壓驅動(dòng)的復雜的非線(xiàn)性過(guò)程，單純的進(jìn)行結構力學(xué)分析而忽略機械結構和液壓系統的耦合作用，無(wú)法真實(shí)的模擬變幅系統工作過(guò)程。本課題通過(guò)變幅系統機液耦合仿真研究，真實(shí)的模擬起重機變幅動(dòng)作的非線(xiàn)性工作過(guò)程，分析變幅系統動(dòng)態(tài)特性和控制特性，解決起重機變幅系統作業(yè)時(shí)抖動(dòng)問(wèn)題。
  1、建立臂架結構力學(xué)和液壓控制系統耦合模型，分析變幅系統動(dòng)態(tài)特性和控制特性、結構三鉸點(diǎn)偏差對運動(dòng)過(guò)程的影響。
  2、制定解決變幅系統抖動(dòng)的控制方案。

1、建立國際先進(jìn)的起重機變幅系統機液耦合仿真分析平臺。通過(guò)機液耦合仿真分析，解決起重機變幅系統抖動(dòng)難題，技術(shù)指標的計算精度達到90%以上。
2、形成變幅系統控制解決方案，變幅系統工作時(shí),振動(dòng)頻率≥10Hz時(shí)變幅缸振動(dòng)加速度≤0.03g，振動(dòng)頻率≤5Hz起重臂變幅角度的平均波動(dòng)值<0.3°，達到國際先進(jìn)水平。

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消防車(chē)內復雜管路和控制閥壓力損失評估方法與消防系統匹配特性研究

消防系統是舉高類(lèi)消防車(chē)不可缺少的基本配置，其性能直接決定了消防車(chē)的滅火效率和工作能力。目前，本行業(yè)對高空作業(yè)管路內流體力學(xué)特性研究很少，流體運動(dòng)規律分析手段落后，系統壓力損失等關(guān)鍵參數僅采用經(jīng)驗公式計算，大部分關(guān)鍵元件的壓力損失計算甚至無(wú)經(jīng)驗公式可依，造成產(chǎn)品實(shí)際消防能力與設計值存在一定偏差，部分產(chǎn)品甚至無(wú)法滿(mǎn)足標準要求。針對上述問(wèn)題，擬開(kāi)展以下研究：
 
  1、建立舉高消防車(chē)內復雜管路的流場(chǎng)仿真計算方法，為降低管路壓力損失、合理適配水泵-發(fā)動(dòng)機輸出特性提供優(yōu)化設計的理論基礎。
  2、試驗不同類(lèi)型的泡沫滅火劑在管路里的流動(dòng)特性，研究管路高效輸送的主要影響因素，指導消防系統的創(chuàng )新設計，實(shí)現產(chǎn)品節能減排并提高滅火效性。
  3、通過(guò)試驗對比消防管路系統中的各類(lèi)控制閥、伸縮管及變徑接頭等典型元件的能耗特性以及在整個(gè)管路系統中壓力損失的影響因子，提出并規劃今后這些零部件的性能改進(jìn)要求。
  4、針對舉高噴射系列消防車(chē)，開(kāi)發(fā)一套壓力計算軟件，能夠定量準確地計算各位置消防系統的壓力，為消防車(chē)的設計提供理論依據。
  5、結合發(fā)動(dòng)機和消防水泵的外特性曲線(xiàn)，給出消防系統動(dòng)力元件與復雜管路間的匹配方案。

1、確定消防車(chē)內復雜直、彎和波紋形狀等管路的仿真方法。
  2、確定不同滅火劑、不同結構對壓力、流線(xiàn)和湍動(dòng)能等水力學(xué)性能指標的影響規律。
  3、確定消防管路系統壓力實(shí)驗測試方案，驗證理論和仿真結果的準確性；
  4、開(kāi)發(fā)一套消防系統壓力計算軟件，實(shí)現消防系統各位置壓力的準確計算與動(dòng)力匹配。
  5、發(fā)表EI或SCI檢索論文1篇，申請發(fā)明專(zhuān)利1項，申請軟件著(zhù)作權1項。

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