RWTH Aachen, Tyskland Forskningsstatus 2013

Technische Hochschule Aachen Institut for overføring og kontroll av flytende teknologiungen, heretter kalt instituttet for væsketeknologi) var tidligere kjent som instituttet for hydraulisk Pneumatic Drive and Control (IHP), som ble grunnlagt i 1968 av professor Barker, Verdens flytende teknologi leder. Det er verdens eldste, største og mest talentfulle universitetskontor for flytende teknologi. Den nåværende direktøren, Prof. Dr.-Ing.H. Murrenhoff, fullførte sin doktorafhandling ved instituttet i 1983 og tjente som sjefsingeniør fram til 1986. Etter det jobbet han som visedirektør for ingeniør- og markedsføring i et amerikansk luftfartsteknologi selskap, og så tjente han som teknisk leder for et berømt tysk elektromekanisk selskap. Han vendte tilbake til instituttet i oktober 1994 for å etterfølge professor Barker. Målet for instituttet for væsketeknologi er: å gjennomføre kreativ forskning og utvikling og undervisning på området flytende teknologi, å gjøre det mulig for unge ingeniører å oppfylle industriens krav gjennom Ph. D., å kontakte universitetsstudenter som er interessert i dette feltet gjennom kursdesign og mastersoppgave, Og opplæring av industriteknikere og elektroniske teknikere. Og profesjonelle informasjonsteknikere.

Fra februar 1979 til september 1981 arbeidet professor Lu Yongxiang, tidligere president for det kinesiske vitenskapsakademi, her som Ph. Hittil har nesten 20 kinesiske lærde kommet hit for å studere eller forfølge en doktorgrad.

Den 16. august 2013 avholdt instituttet for væsketeknologi en akademisk rapport og en vitenskapelig forskningsrapport (åpningsdag) for å feire professor Murenhoffs 60-årsdag. Forfatteren ble innbudt til å delta, og nå skal jeg kort introdusere instituttets vitenskapelige forskningssituasjon på følgende måte.

I 2012 var instituttets forskningsfinansiering 3,33 millioner euro (omkring 27 millioner RMB), hvorav 40 % kom. fra vitenskapelige forskningskontrakter fra foretak, 29 % fra utdanningsstipendier fra delstatsregjeringer, og 31 % fra vitenskapelig forskningskontrakter fra forskjellige offentlige avdelinger og stiftelser. Nå har den etablert et langsiktig samarbeidsforhold med 134 foretak. Prøvehallen er 1250 kvadratmeter med ca. 50 teststander. Det finnes også et bevegelig kontrollrom med en kontrollerbar temperatur på -70 grader Celsius og en fuktighet på 95 grader. %, 4,7 meter x 3,5 meter x 3 meter, og et lydabsorberende rom. I tillegg til generelle metoder for oljeanalyse finnes det oksidasjonsprøving, friksjonsoksidateringsprøving, hydrolysatprøving og prøvingsbenk for høyt trykk i flytende laboratorium. I materiale- og overflatemålerommet finnes det vanlige mikroskoper, optiske tredimensjonelle mikroskoper, lystransmitterende mikroskoper, forskjellige generelle hardhetstestere, mikrohardhetstestere, hardhetstestere av gummi og plast, Faste og bærbare rustningstestere, og en runde To sett med cylindricitetstestere, høytester og så videre. Når det gjelder tribologiske prøver, finnes det selvfremstillede roterende friksjonstestere, høyfrekvente friksjonstestere, drivstoff (lav viskositet) rotert friksjonstestere osv. Når det gjelder prøving av komponenter, finnes det selvbestemte prøvingsbenker med forurensende stoffer, prøvingsbenker med brenselpumpe, hydrauliske ventiler for kortvarige aldringsbenker, Prøvingsbenker for gassstrøm, prøvingsbenker for effektivitet, prøvingsbenker for hydrauliske ventiler og radialt stempelenheter. Stempelprøvebenk, Pumpforurensning Test Bench Instituttet har for tiden 18 ledere, laboratoriepersonale og teknikere på alle nivåer, 24 doktorander, og omkring 70 masterstudenter som gjør kursdesign og avhandling. Hver doktorand i Instituttet for Væsketeknologi har flere masterstudenter under seg. Doktorandørene er arrangørene av vitenskapelige forskningsprosjekter. og det spesifikke vitenskapelige forskningsarbeidet er ofte tildelt masterstudenter. Forskningsområdene til Instituttet for Væsketeknologi omfatter hydraulikk, industriell automatisering, medisinsk teknologi, miljøvernteknologi, manipulatorteknologi, produksjonsteknologi og stationær hydraulikk osv. Delt i fem forskergrupper.

1. Tribologi og væskeanalyse

11 . 1 Forsknings fokus omfatter måling av friksjonspars overflate egenskaper i instituttets overflate laboratorium og test av væskeegenskaper i oljearbeid Utrolig. Prøvingsutstyret i prøvingshallen gjør det mulig praktisk prøving av friksjonstap, slitasje og lekkasje. Kunnskap som er tilegnet seg ved å analysere skadelige friksjonssystemer, kan bidra til optimering. Simulerer tribologiske systemer og forutsi væskeprofilErties som bruker generelle og selvutviklede digitale verktøy for å hjelpe til å optimere prosesser.

(1) Komponenter

1) Bruk ulike metoder for å analysere, evaluere og optimere friksjonspar i komponenter til væsketeknologi og des

2) Overflatebehandling av mekaniske komponenter for å forbedre friksjonens egenskaper

3) Undersøk virkningen av overflatens tekstur på friksjon og slit

4) Forurensning og filtrering av hydrauliske kretser

5) Elektrostatisk akkumulering av filterelementer og interaksjon med væsken

(2) Trykkmedier

1) Test og beskriv aldringsegenskapene til mineralolje og miljøvernvæske i miljøverne

2) Bestemme samspillet mellom væsker med metall og ikke-metallmaterialer

3) Studievæskeegenskaper i et stort temperatur- og trykkområde.

4) Prøv virkningen av ulike væsker på hydrauliske systemers effektivitet.

(3) Forseglingsteknologi

1) Mål friksjons-, slit- og lekkasjeegenskaper i omsetningsforseglinger

2) Simulering av hydraulisk og pneumatisk forsegling

3) Visualisering av myk elastisk forsegling avløpsprosess

(4) brensel

1) Forutsigelse av drivstoffsmøringsegenskaper

2) Reproduksjon av kontaktmodus

3) Simulering av friksjonskontakt i drivstoffinnsprøytingspumpen

11 . 2 Delvis fullførte forskningsprosjekter

(1) Modellering, optimering og framstilling av mikroteksturen på kontaktoverflaten til den hydrauliske pumpemotoren

(2) Simulering og prøving av stempelenhetens friksjonspar

(3) Forbundsøkonomiske økonomiministeriums prosjekt for markedsføring for biobaserte smøremidler

(4) Omtrentlig faktisk tilstandsovervåking av vegetabilsk olje

(5) Utvikling og påføring av trykkmedie basert på sukkerderivater og vegetabilsk olje

(6) Påvirkningen av overflate- og arbeidsmediet på hydrauliske komponenters glide- og forseglingsfriksjonsegenskaper,

(7) Den kompakte kombinerte forseglingsringen erstatter det komplekse forseglingssystemet av biologisk nedbrytbar væske for mobil servohydraulikk

(8) Prøving av kromfritt beltning på stempel i hydraulisk sylinder

(9) Gjennomføring av et miljøvennlig friksjonssystem på verktøymaskiner gjennom hensiktsmessige sammensatte materialer og mellomstoffer

(10) Aldringsegenskaper for miljømessig bærekraftige mellomstoffer

(11) Den hydrauliske pumpemotoren er tilpasset det grunnleggende systemet for miljøvern.

(12) Analyse og prøving av separationsfunksjonen til filtret med flerlag i hydraulisk innretningen

11 . 3 Forskningsprosjekter som for tiden pågår.

(1) Trykkmediets påvirkning på hydrauliske innretningers energiforbruk

(2) Forskning om elektrostatisk akkumulering av trykkmediet når det passerer gjennom filteret

(3) Friksjonsmåling av stempel og stempel ved høy hastighet

(4) Biobasert bruksansatt drivstoff (i samarbeid med andre gruppe)

2 . Pumpe- og motorteknologi

2 . 1 Forskningen fokuserer på forskning om den hydrauliske forskyvningsmekanismen og utvikling av nye komponenter, herunder forbedring av væsketeknologien for å forbedre effektiviteten, effekttetttheten, levetiden og miljøvennligheten, og redusere kostnadene. Viktige mål for forskning og utvikling er på den ene sidenForbedre friksjonssystemet ved å anvende nye materialer og overflatebehandlinger, og på den annen side å øke effektiviteten til forskjellige hydrauliske komponenter når de ikke er fullt lastet. Bruk det generelle simuleringsprogrammet, og utvikl også spesielle forsknings- og utviklingsverktøy for forskyvningsmekanismen.

(1) Utvikling av komponenter

1) Effektivitetsprøving

2) Forbedre skydningskontakt ved å prøve i forskyvningsmekanisme

3) Effekten av overflatebehandling på delegenskaper

4) Vannhydrauliske overføringsstrukturer

5) Forskning og utvikling av mikrohydrauliske komponenter til klemmekanismer

(2) Støy og pulsering

1) Måling av luftstøyer

2) Måling og beregning av overføringsvibrasjoner

3) Mønsteranalyse

4) Reduser solid støy ved å forbedre strukturen

5) Reduser væskestøy ved å forbedre kontrollenheten

(3) Utformingsverktøy

1) Utvikling av programvare for pumper og motorer

2) Simulering av kontrollprosess

3) Beregning av hydraulisk trykk, mekanikk og tribologi

2 . 2 Noen avsluttede forskningsprosjekter

(1) Den hydrauliske forskyvningsmekanismen tilpasser miljøvernsystemet.

(2) Forbedre effektiviteten av ikke-fulllastforhold

(3) Reduser solid støy ved å forbedre strukturen

(4) Reduser støy og væskepulsering i hydrauliske komponenter og systemer

2 . 3 Forskningsprosjekter som for tiden pågår.

(1) Friksjonssystem i stempelmekanismen

(2) Biobaserte bruksanvisningsstoffer (i samarbeid med den første gruppe)

(3) Industrialiseringsprosjekt "Sliping friksjonspar ved hjelp av vakuumbelbehandling i stempelmekanisme"

(4) Hydrauliske drivkjeder i anlegg for vindenergi.

(5) Hybridhydraulisk driv

3 3 . Ventilteknologi og mekatronikk

3 3 . 1 Forskning Fokus på utvikling og optimering av ventiler, aktuatorer og sensorer, i tillegg til proporsjonelle ventiler og servoventiler, det finnes avlukket ventiler som kombinerer mekaniske komponenter, ventilaktører, sensorer og informasjons- og kommunikasjonsteknologi. Disse utgjør, på grunn av de høye kravene og nye driftsprinsipper, ekstremt utfordrende mekatroniske systemer. Målet med videreutvikling er å systematisk forbedre disse komponentene, idet det tas hensyn til den nødvendige kontrolleffekten, funksjonelle pålitelighet, slitning og dynamisk atferd. Samtidig bør miljøvern også vurderes, for eksempel å unngå lekkasje og redusere støy.

(1) Ventiteknologi

1) Forbedre de statiske og dynamiske overføringsegenskapene i avkoplingsventiler og reguleringsventiler

2) Reduser ventilens drivkraft.

3) Utvikling av høy dynamiske proporsjonale ventiler og servoventiler

4) Konstruksjon av glidventil trykkbalanse rile

(2) Væskemekanikk

1) CFD-simulering av strømningslinjer i ventilen med sikte på å kompensere hydraulisk kraft og redusere trykkatap

2) Måling av ventilstrømningsegenskaper (hydraulisk kraft, strømningstakkurve)

3) Strømline beregningen for å redusere trykkattap av rør og ledd

4) Innfør kavitasjonsmodellen i simuleringsprogrammet for å forbedre simuleringsresultatene

(3) Sensorer og drivVerst

1) Utvikling og prøving av nye ventilstyringsmaskiner, som piezoelektriske keramiske driver og nedsænkede spoledrifter

2) Utvikling av nye sensorer, f.eks. vannstrømsensorer

3) Trykkføler av mangan-nikkel-kobberlegering

3 3 . 2 Ferdige forskningsprosjekter

1) Servohydraulisk driv med høy belastningsstivhet

2) Drivkjedeordning for mobile arbeidsmaskiner

3) Ekspertsystem for servohydraulisk trykk

4) Eksplosjonssikker bryterventil drevet av buss

5) Selvdrevet hydraulisk klemsystem for autonome produksjonsceller

6) Hydraulisk lysventil trykkbalanse tanke

7) Pilottrinn for piezoelektrisk aktivering av svært dynamiske hydrauliske ventiler

8) Høy dynamisk hydraulisk driv

3 3 . 3 Gjeldende forskningsprosjekter

1) Korttid aldringsprøving av hydrauliske ventiler

2) Strømbryter-enhet

3) Ventilsimulering

44. System- og kontrollteknologi

4 . 1 Forskning Fokus er på dynamiske egenskaper og energiforbruk i overføringssystemer til væsketeknologi. Fluid Technology Institutes rike erfaring med å etablere matematiske modeller av væsketeknologisk komponenter har lagt et solid grunnlag for dette. En av prioritetene er utvikling av moderne modulerende kontrollkoncepter og pålitelige tilpasningsstrategier. som i økende grad forenkler integreringen av hydrauliske systemer for brukeren. Forskningen støtter brukere ved å anvende moderne reguleringsordninger som bidrar til å redusere energiforbruket i væskeoverføringer.

(1) Simulering av væsketeknologisystem

1) Ikke-lineær simulering

2) Opprettelse av simuleringsmodelle

3) Test og analyse av systemet med væsketeknologi

(2) Bussystem

1) Busstilkopling av hydrauliske ventiler, pneumatiske ventiler og drivsystemer

2) Utstyrskoncept for væsketeknologi

3) Decentralisert kontrollordning

(3) Energibesparelsesstrategie

1) Utvikle et nytt kretsjon

2) Systemoptimering og syklusoptimering av hydraulisk overføring

(4) Tilstandsovervåking:

1) Feil ved overvåking av prosessventiler

2) Fjerndiagnose av hydrauliske komponenter

(5) Justeringskvalitet

1) Tilpasning av tilpasningsstrategien til systemet

2) Pålitelig tilpasningsstrategi.

4 . 2 Fullførte forskningsprosjekter

(1) Tilstandsovervåking av hydraulisk olje og overføringsolje

(2) Høy stivhet servohydraulisk driv

(3) Høy dynamisk servostyring ved bruk av elektrohysterese.

(4) Reduser støyen fra servokjøring

(5) Intelligent integrert enhjulsdrivende bremsemodul for jernbanevogner

4 . 3 Gjeldende forskningsprosjekter

(1) Miljø for forskning og utvikling av mekatronikksystem for væsketeknologi

(2) Selvforsterkende elektrohydraulisk bremse

(3) Simulering av flerfasest

(4) Prøvingsbenk for bølgeenergikonvertering og absorpsjon av bølgeenergi.

(5) Skaff havenergi ved hjelp av hydrauliske systemet

55. Pneumatikk

5 5 . 1 Forskning fokuserer på utforming, analyse og simulering av pneumatiske komponenter og systemer. Når det gjelder materialtransportteknologi, erstatter forskning og utvikling av trinntransport eksisterende transportordninger. Nye miniaturiserte servo-pneumatiske justeringsløsninger gjør det mulig å bygge svært fleksible griper og manipulatorer. Ved å vurdere de sensorsignalene som allerede finnes i det pneumatiske systemet, er det mulig å forutsi tilstanden til utstyret slik at vedlikeholdsintervaller planlegges optimalt og drives med største energibesparelser. I systemsimuleringen er den friksjonen som forårsakes av forseglingssystemet ikke blitt tilstrekkelig oppmerksomhet. Derfor, Det videre forsknings- og utviklingsmålet er å kombinere forseglingsringens strukturelle mekanisme og forbedre friksjonsmodellen i systemsimuleringen.

(1) Utvikling og forbedring av pneumatiske bestanddeler

1) Reduser kontrolleffekten til ventilen

2) Miniaturisering av ventilstyringen

3) Anvendelse av mikromekanikk

4) Miniaturisering av pneumatiske komponenter

5) Ny proporsjonal ventil

(2) Simulering av pneumatisk systemer

1) Modellering av pneumatiske bestanddeler

2) Strømline simulering CFD

3) Utvid komponentbiblioteket

(3) Nye anvendelsesområder

1) Automatiseringsteknologi

2) Overførings- og fangsteknologi

3) Vandringsmaskiner

4) Servo pneumatikk

5 5 .2 2 Avsluttede forskningsprosjekter

(1) Pneumatisk trappsteg transportering

(2)Servo pneumatisk hånd

(3) Diagnose av pneumatisk utstyr

(4) Forsegling av pneumatisk seteventil

(5) Intelligent to-leverandører

(6) Ustabil beregning for å forbedre de dynamiske egenskapene til den pneumatiske ventilmagnet.

(7) Pneumatisk reguleringsventil for å kontrollere effektredusering

5 5 .3 3 Pågående forskningsprosjekter

(1) Rask måling av pneumatiske bestanddeler

(2) Svært integrert servopneumatisk hånddrift

(3) Friksjonsmodell for forseglingskontakt.

(4) Forbedret modellering i aerodynamikk ved vurdering av strømningspulser, strømningsstyring og trykkbølgeformering

(5) Forbedring av effektiviteten ved bruk av eksos I strømningsteknologi instituttet, all teoretisk forskning, simulering, og modellering skal sammenlignes med faktiske prøvingsresultater. På det akademiske rapportmøtet om ettermiddagen introduserte dr. Bauer fra Hytek rollen som akkumulator i denne hybrid driven. Prof. post fra Festo forklarer hvordan automatiseringen kan forbedres gjennom biomikri. Dr. Kempermann fra Frutronics forklarer hvordan man leverer integrerte systemer i mobil hydraulikk. Dr. Breuer fra Rexroth forklarer hvordan moderne utviklingsverktøy for tiden brukes i utviklingen av hydrauliske pumpemotorer: MKS, FEM, EHD, CFD, M. Element Om kvelden, Professor Murenhoff betalte av egen lomme og holdt en bankett i det gamle slottet Lahr uten å ta imot gaver. Under middagen holdt hans venner, mentorer, kolleger og barn taler, Professoren har reist så langt i alle aspekter, med mange velmenennekt sarkasme, humor, og konstant latter og applaus til sent på kvelden. Professor Murenhof fortalte forfatteren at han er villig til å samarbeide med kinesiske selskaper, for eksempel, for å gi kinesiske selskaper sine forskningsresultater, å godta prøver bestilt av kinesiske selskaper, eller å delta i forskningsprosjekter.