減震器膠套壓裝收口機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含20張CAD圖紙】
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減震器多重建模和懸架優(yōu)化LUPU 西普里安,TABACU 西普里安,CAMPAN 丹盧西恩 TERTISCO 米哈伊University POLITEHNICA of Bucharest, Romania,Postal address, Splaiul Independentei 313, sect.6, Bucharest, RomaniaDepartment ofAutomatics and Systems Engineering, Faculty ofAutomatics and ComputersDepartment ofAutovehicles, Faculty of Transport EngineeringE-Mail: lcD: E-Mail: tabacu_E-Mail:I:E-Mail: 摘要摘要目前有 90%車(chē)輛使用的都是阻尼系數(shù)不變的減震器, 這樣的車(chē)輛無(wú)法應(yīng)對(duì)車(chē)輛在行駛過(guò)程中的各鐘突發(fā)情況。 本文設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試的是已有的兩種類(lèi)型的減震器(DSA 和 VZN)。在各種模擬路面和加載條件下比較兩種類(lèi)型的懸掛。這是目前一種新的 VZN 減震器的分析仿真結(jié)果。這是羅馬尼亞的學(xué)院力學(xué)研究所的一項(xiàng)研究。并獲得歐洲和美國(guó)的專利。這種叫做 VZN 的減震器,是 Variable ZetaNecessary 縮寫(xiě),在所有道路和負(fù)載條件下,移動(dòng) zeta 所代表的相對(duì)阻尼。 這是根據(jù)活塞位置變化進(jìn)行逐步的自動(dòng)調(diào)整。這種懸掛系統(tǒng)適用于所有空中和地面運(yùn)輸,系統(tǒng)周?chē)返母袘?yīng)來(lái)修改阻尼系數(shù) z 函數(shù)來(lái)調(diào)整活塞的位置, 從而保護(hù)貨物和運(yùn)輸?shù)陌踩?,?chē)輛載荷與道路不平影響著減震器的相對(duì)的阻尼系數(shù)關(guān)鍵詞:減震器、模擬阻尼器。一、減震器簡(jiǎn)介一、減震器簡(jiǎn)介本文設(shè)計(jì)和測(cè)試多模式兩種減震器的差異(DSA 和 VZN),如圖所示這是一種常規(guī)的減震器 DSA 和另一種新型的(rebound comprssion) 減震器。通過(guò)液壓油在活塞與缸體間的位置來(lái)進(jìn)行研究:DSA 是通過(guò)活塞上的小孔來(lái)調(diào)節(jié)活塞和缸體在工作情況下液壓油的排量。VZN 在氣缸壁上有幾個(gè)垂直的孔,當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)可以把多余的液壓油通過(guò)小孔排到外缸壁這種通過(guò)修改靜緩沖區(qū)的很小的建設(shè)性的差異會(huì)導(dǎo)致減震器的使用效果產(chǎn)生明顯的不同。圖 1. VZN (B) 和 DSA(b) 減震器。如果產(chǎn)品中所產(chǎn)生的緩沖力與小孔的數(shù)量成反比:其中 C1 是一個(gè)小孔的阻尼因數(shù),n 是小孔的數(shù)量(通過(guò)液壓的油小孔)。在 DSA 中阻尼系數(shù)不會(huì)因活塞的位置變化而變化。在整個(gè)對(duì)比過(guò)程(SK-suspenssion or SR-rebound strokes)中。觀察圖 1,在兩個(gè)減震器對(duì)比的過(guò)程中,VZN 的函數(shù)在不斷變化。C1 在只有一個(gè)小孔工作的時(shí)候處于最理想的值,在參考文獻(xiàn)【2.3.4】中讀到 VZN 的質(zhì)量和性能懸掛等問(wèn)題,但是,沒(méi)有一個(gè)論文涉及到其多重建模和 VZN-減震器的優(yōu)化問(wèn)題。本文的目的是為了開(kāi)發(fā)一種多孔式的減震器, 在空間分布基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真優(yōu)化,以確保在道路方面的有效隨機(jī)性和激動(dòng)性第二部分包含了他們?cè)跍p震器多重建模和仿真上的科研結(jié)果。 在第三部分提出了懸掛參數(shù)和優(yōu)化準(zhǔn)則。 在第四部分提出了關(guān)于在一個(gè)隨機(jī)的道路條件下的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化程序,用于懸掛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)果。第五節(jié)包含的是基于一個(gè) VZN類(lèi)型的減震器的一些結(jié)論和意見(jiàn)和新型懸架。二、二、多重建模的靜力學(xué)分析多重建模的靜力學(xué)分析在所有的科學(xué)工作中,懸架式減震器相對(duì)于速度 V 與輸入活塞的輸出力 F的數(shù)學(xué)模型的開(kāi)發(fā)用于車(chē)輛的地盤(pán)懸掛。如果在同一位置 y=0,給定一個(gè)隨機(jī)的u(t),產(chǎn)生的活塞位移 S(t)=Y(t)-U(t),稱為活塞行程圖. 2. DSAF(V) damper-curve, for n=l31 號(hào)缸的活塞行程區(qū)域的整體長(zhǎng)度位移(lo 和 l-lo):Lo 是自由運(yùn)動(dòng)(無(wú)機(jī)械制動(dòng),但不包括通過(guò)小孔的油粘性縱深力)L-lo 限制運(yùn)動(dòng),通過(guò)橡膠墊進(jìn)行吸收兩端的沖擊力,從而進(jìn)行緩沖大多數(shù)已發(fā)表的文獻(xiàn)作品僅指活塞模型的自由運(yùn)動(dòng)。該模型被稱為 F(V 阻尼曲線)。在圖 2 中通過(guò)最小二乘法得到的曲線線性逼近試驗(yàn) F(V)阻尼曲線對(duì)于n=1 曲線的線性相對(duì)所有的比較,速度為正的被稱為 RS 配備具有2kn/s 的斜率,在負(fù)運(yùn)行下,具有較低于以上兩倍的斜率0.8kn/s在圖3中,顯示了模擬的多模型的矩陣框圖,n=1活塞 S(t)的相對(duì)位移,施加到輸入塊1S(t)=S。sin(wt)當(dāng) S=50得到結(jié)果時(shí)振幅 a=2f 是角頻率,f=1Hz。模塊1獲得速度為 V(t) = Sa cos( cot)信號(hào) V(t)被施加于模塊2(多基礎(chǔ)模式)和圖3的 X 軸?;钊?S(t)的相對(duì)位移,施加到輸入塊1S=50得到結(jié)果時(shí)振幅 a=2f 是角頻率,f=1Hz。在模塊1上獲得速度信號(hào)信號(hào)V(t)被施加于輸入數(shù)據(jù)塊2(多模式基)和一個(gè)繪圖器3的 X 軸。在圖4出示了 dampere 的測(cè)試結(jié)果 n=1。為 VZN 型減震器(圖,la)在氣缸壁有四個(gè)孔,得到如圖5所示的 foo Pamper -曲線。在這種情況下,n = 4時(shí)的靜態(tài)特性可在所有的 distnta 輸注液,該活塞不通過(guò)所述第一孔?;钊ㄟ^(guò)第一孔后,仍然有效的只有 n = 3的孔。當(dāng)活塞經(jīng)過(guò)倒數(shù)第二個(gè)孔后,直到行程的末端,因此 n = 1, C = C1并且,力具有最大值。圖5中各個(gè)孔之間有關(guān)四個(gè)方面的四個(gè)靜態(tài)特性, 反映出不斷變化的漸進(jìn)式減震器阻尼的活塞在不同的位置上所受的力。觀察圖5中的圖像,通過(guò)改變漸變量模擬靜態(tài)減震器的功能。從6圖可以看到在壓縮行程和返回行程中的靜態(tài)行為的逐步發(fā)展。在圖6可以看到靜態(tài)曲線是如何在開(kāi)始時(shí)收縮并逐步溶脹,對(duì)比的結(jié)果取決于活塞位置。三,懸掛與多重建模的優(yōu)化問(wèn)題描述三,懸掛與多重建模的優(yōu)化問(wèn)題描述這種模式的主要元件是彈簧和阻尼器。這兩個(gè)底盤(pán)懸掛生產(chǎn)力的元素。為了說(shuō)明的程序和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化車(chē)輛懸架我們?cè)陔S機(jī)路況中使用一個(gè)簡(jiǎn)化具有單自由度的模型,這 Y(t)是底盤(pán)的垂直位移。通過(guò)忽略輪胎動(dòng)作的結(jié)構(gòu)來(lái)簡(jiǎn)化懸架系統(tǒng),如圖 7 所示。為了確定分析模型,許多簡(jiǎn)化假設(shè)是由以下因素組成:柔性元件在力和位移方面的關(guān)系的依賴性的非線性行為(Fe=k(y-u)粘性摩擦力和阻尼器活塞的運(yùn)動(dòng)速度以及油穿過(guò)減振器活塞通孔的速度之間的線性關(guān)系:液壓油的質(zhì)量為 m 視為常數(shù),和集中在一個(gè)點(diǎn)(重心)的質(zhì)量的力,和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和加速度計(jì)算之積為簡(jiǎn)單起見(jiàn),我們忽略了輪胎的彈力。該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為是:另在所關(guān)注的路況下,通過(guò)在模型中的表示,道路的粗糙度所誘導(dǎo)下引起了隨機(jī)干擾信號(hào) u(t)。因此路面粗糙度對(duì)駕駛員和車(chē)輛結(jié)構(gòu)本身有重要的干擾。更多專業(yè)文獻(xiàn)中對(duì)道路表面輪廓測(cè)量和道路的模型進(jìn)行著討論,在振動(dòng)情況下,路面不平度通常表示為一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。關(guān)于懸掛系統(tǒng)的性能評(píng)估, 在本文中, 我們的靈感來(lái)自自動(dòng)控制系統(tǒng)的理論,在保證其尺寸 y(t)在某些外部干擾的動(dòng)作條件下,以給定恒定的值。依照這種理論把就控制器參數(shù)與輸出量 y(t)的減少。特定的 U(t)標(biāo)準(zhǔn)差從一個(gè)給定的規(guī)定值 y0在隨機(jī)干擾的條件的問(wèn)題。為了提高安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提出了隨機(jī)路況兩個(gè)函數(shù) J 和 J1懸架優(yōu)化對(duì)于懸架優(yōu)化本文首先提出標(biāo)準(zhǔn)由平均平方之比為輸出信號(hào) y(t)由平均平方平均 M(y)表示輸入信號(hào) U(t)通過(guò) M(u)平均為中心的集中表現(xiàn):( 4 )在本文的第二項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是:( 5 )從關(guān)系式可以看出,在理想的情況下,在該車(chē)輛的行駛過(guò)程中,其懸架系統(tǒng)收到隨機(jī)擾動(dòng),但底盤(pán)位置 y 不受影響 J=J1=0。信號(hào) Y(t)和 U(t)為標(biāo)準(zhǔn)功能。通過(guò)(4)和(5)的模擬由等式(2)和(3)表達(dá)多模型減振器和懸架動(dòng)力學(xué)。這是眾多型號(hào)懸掛不同而各有自由的一個(gè)程度。此多模式框圖如圖8所示,其中 S(t)=Y(t)-U(t)。在圖8區(qū)域中叫做“command base”(CB)是一個(gè)多模式VZN減震器,其類(lèi)型與通過(guò)油缸壁的四個(gè)孔布置的直線上與中心線垂直,且在它們之間的距離相等。 這一模塊叫 “base mode”(BM) 表示塊CB是在Matlab實(shí)現(xiàn), 塊MB是在Simulink中實(shí)現(xiàn)懸架的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。最優(yōu)化問(wèn)題為懸浮雙參數(shù)最小值m和空穴的數(shù)目J中的n的隨機(jī)擾動(dòng)的條件,U(t)特定。四、四、懸架優(yōu)化結(jié)果懸架優(yōu)化結(jié)果這個(gè)提議的程序用來(lái)解決區(qū)域優(yōu)化問(wèn)題, 這是本文上一節(jié)中制定的一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的方法, 為了尋找近似最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)功能。 這些是涉及響應(yīng)面的探索實(shí)驗(yàn)方法 (在太空中的標(biāo)準(zhǔn)功能描述)。通過(guò)改變輸入變量 m 和 n。測(cè)量的輸出量 J(M,N)為 m 和 n 的輸入量中的隨機(jī)出現(xiàn)的每個(gè)條件的組合。U(t),特定。表1包含通過(guò)上述的過(guò)程所得到的用于模擬和優(yōu)化懸架系統(tǒng)的參數(shù)值。修改的輸入變量 m 和 n 是由技術(shù)因素的限制的, 這樣它可以參照整個(gè)表面的響應(yīng),但只有其中的一部分的工作后圍繞標(biāo)稱的工作點(diǎn)。兩個(gè)外來(lái)變量,這些數(shù)據(jù)是通過(guò)地點(diǎn)的測(cè)量得到的。 這就是所謂的階乘實(shí)驗(yàn)平面 m 和 n 被顯示在下面的圖9中。從圖中得出的參數(shù) m 和 n 的值確保最大的標(biāo)準(zhǔn) J 分別:m* = 700kg,n* =3。從圖中得出的參數(shù) m 和 n 的值確保最大的標(biāo)準(zhǔn) J 分別:m* = 700kg,n* = 3,作為孔周?chē)闹行狞c(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)較低值的所有其他點(diǎn)都獲得此功能。五,結(jié)論五,結(jié)論產(chǎn)量比較與仿真的結(jié)果分析的信號(hào) u 和 DSSAy 的變種以上五倍壓縮行程的比例呈大幅增加。1、該多重建模仿真表明,不可測(cè)量的干擾對(duì)過(guò)程變化的范圍的變化有很大的影響。仿真結(jié)果分析表明方差的比值的大幅增加與產(chǎn)生的DSSA壓縮標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)u和y,在作用力與反作用力上成比例。主要程度的震動(dòng)輸入到懸掛更多質(zhì)量的彈簧上,從而導(dǎo)致Cd more apple as 在的三個(gè)案例當(dāng)中。2、本文的貢獻(xiàn)其主要的目標(biāo):對(duì)于阻尼特性和減振器的多模型的詳細(xì)的測(cè)試提出方案。3、懸掛式多模減震器阻尼特性在隨機(jī)條件下的特性測(cè)試:詮釋所研究的多組多模式線性模型的DSA和VZN減震器的標(biāo)準(zhǔn)阻尼曲線:推導(dǎo)出一部分標(biāo)準(zhǔn)DSA減震器和VZN減震器的靜態(tài)特征(阻尼曲線)。4、這組被指定的模型都被假設(shè)成整體結(jié)構(gòu)MATLAB-Simulink,并提出了模擬和測(cè)試上的標(biāo)準(zhǔn)案例研究。5、DSA和VZN減震器,分析和實(shí)驗(yàn),靜態(tài)特性確定。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 C. 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