2015, 43(19):1-8. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519001
摘要:详细介绍了集在线测量、长行程加工、短行程加工功能一体的全自动珩磨加工的实现方法。在珩磨加工过程中,数控系统通过传感器获得孔径大小,并以此为依据分析珩磨机的加工参数;通过G代码、PLC和背景程序的配合以及信息交互,实现了粗、精珩双进给及珩磨压力控制的全自动加工。
2015, 43(19):9-15. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519002
摘要:根据液压系统固有频率公式对液压自伺服摆动缸进行动态特性分析,通过分析影响其动态特性的四个参数得出,在一定条件下,欲提高液压自伺服摆动缸的动态特性,必须对其进行结构优化以便获得尽可能大的工作腔每弧度排量。在此基础上,提出了一种利用遗传算法对液压自伺服摆动缸结构进行优化的方法。为提高液压自伺服摆动缸的动态特性,建立了其三大状态方程及Simulink模型,分析了液压自伺服摆动缸系统固有频率式中4个参数对其动态特性的影响,并利用遗传算法获得了其结构参数最优解,将最优解与初始值分别代入Simulink模型进行仿真,仿真结果表明:利用液压自伺服摆动缸系统固有频率公式来研究其动态响应特性是正确可行的,该系统固有频率公式也可以应用于其他液压系统动态响应特性分析;利用遗传算法对液压自伺服摆动缸进行结构参数优化,与优化之前相比,优化之后系统整体的动态响应速度有了明显的提升。
2015, 43(19):16-19. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519003
摘要:针对激光快速成形这一重要的3D打印技术,分析了技术原理、关键技术步骤和应用优势,综述了激光成形技术研究和应用现状,对其在直升机制造业中的应用前景进行了分析。
2015, 43(19):19-21. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519004
摘要:从影响电火花小孔加工速度因素分析入手,研究了改变工作液电导率,从而改变了放电间隙,优化了排屑条件,促使电火花加工速度提高的理论。通过不同添加剂改变工作液电导率进行电火花小孔加工实验,与原有自来水工作液加工速度进行对比,发现工作液电导率与小孔加工速度有一定关系,存在工作液最佳电导率范围,所得结论对电火花小孔加工工作液配比有一定参考。
2015, 43(19):22-24. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519005
摘要:根据高速干式滚齿机机床的设计结构,分析了其热变形机制。在此基础上,分析了机床床身热变形以及立柱热变形对滚齿加工精度的影响,同时建立了相应的误差模型并进行了初步验证,为滚齿机热变形误差的控制及补偿提供了有益参考。
2015, 43(19):25-28. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519006
摘要:产品的创新设计已经发展成为企业的核心竞争力,而逆向工程技术是实现创新设计的重要工具。本文首先对基于正逆向软件相结合的及混合建模的逆向工程再设计方法进行了研究,并在此基础上将逆向工程再设计与仿真优化、快速成型相结合,提出了面向创新设计的逆向工程工程流程,并给出了实例,为产品创新设计提供了新的途径。
2015, 43(19):29-33. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519007
摘要:针对复杂环境下系统的不稳定、非线性和快速性等要求较高的特性,以及旋转式二级倒立摆相对于一级摆增加一个自由度,非线性、耦合特性和抖振更加严重的问题,通过建立理论模型,并设计了一种LQR控制器,测试确定控制参数,实现对旋转式二级倒立摆系统的稳定控制。仿真结果表明:在受到人工干扰下,各个状态变量的实时变化曲线的跟踪效果较好,控制摆角的精确度达到10-3 数量级,表明基于LQR方法对二级倒立摆的控制效果较为优越,为相关领域的控制问题提供了依据。
2015, 43(19):34-39. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519008
摘要:为了对电火花加工工艺进行绿色性综合评价,在5个绿色制造目标特性的基础上建立了面向绿色制造电火花加工工艺综合评价指标体系,考虑到电火花加工工艺综合评价指标之间的相互影响关系,提出了一种适用于面向绿色制造的电火花加工工艺综合评价方法DEMATELTOPSIS法,通过建立面向绿色制造的电火花加工工艺综合评价模型,并应用案例对绿色电火花加工工艺方案进行排序得到最优方案,验证了该模型的可行性,为电火花加工工艺综合评价提供了理论依据。
2015, 43(19):40-45. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519009
摘要:作为一种新型制孔工艺,螺旋铣孔能有效地减小碳纤维复合材料轴向力并改善其加工质量。因此,准确预测碳纤维复合材料螺旋铣孔过程中切削力的大小,有助于合理选择切削参数以及减小加工缺陷的产生。对碳纤维复合材料进行螺旋铣孔试验研究,得到不同切削参数下的切削力以及加工质量。利用线性回归分析,推导出轴向力和平面切削力经验公式。然后,通过对孔质量观察,发现入口和出口处均没有明显的撕裂现象,主要加工缺陷是入口毛刺,最后,探讨切削参数对入口毛刺的影响。
2015, 43(19):46-50. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519010
摘要:基于螺旋铣孔的加工原理,建立了孔壁残留高度的理论计算模型和计算公式,并据此构造了孔壁微观形貌的仿真模型。通过分别对刀具自转速度与公转速度之比为整数和非整数两种情形的形貌仿真与制孔试验,协同研究了切削控制参数影响螺旋铣孔粗糙度的变化规律。形貌仿真结果表明,当自转速度与公转速度之比为整数时,孔壁粗糙度随刀具齿数增大和自转速度提高而减小;随公转转速和公转半径的增大,孔壁粗糙度增大;轴向进给螺距对孔壁粗糙度影响不大。当自转转速与公转转速之比为非整数时,其试验结果分析发现,同一公转半径下,随自转转速、周向每齿进给量、轴向进给螺距增加,孔壁粗糙度都呈增大趋势,其中自转转速、轴向进给螺距都比周向每齿进给量影响显著;不同公转半径之间,公转半径的增加有助自转转速、周向每齿进给量、轴向进给螺距降低孔壁粗糙度。
2015, 43(19):51-55. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519011
摘要:由于最优二次型调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR)具有调节精度高和控制消耗少的综合控制优势,将离散LQR引入到吊车数控系统的设计中,用以实现吊车单摆快速返回平衡位置。建立了吊车系统的连续状态空间方程及其对应的离散状态空间方程。针对吊车系统的离散数学模型,利用LQR最优控制理论,设计了直流伺服电机的控制策略。计算机仿真结果表明:相比传统的极点配置方法,LQR控制方法可实现吊车单摆更加快速和更加精确的调节,并且避免了复杂的参数调节过程,故易于工程实现。
2015, 43(19):56-58. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519012
摘要:在数控机床热误差补偿技术中,温度测点的选择与优化是一个难点。通过热成像仪获得了某立式铣床的温度场,根据温度场的分布情况,在机床上布置多个温度传感器。根据测量的温度和热变形数据,采用FCM模糊聚类和相关分析对温度测点进行了分组优化,然后利用多元回归分析建立了关键测温点的热误差模型,并通过实验进行了验证。结果表明:该方法能有效减少测温点,测温点由13个减少到5个,所建立模型预测精度较好,Y,Z方向热误差由50 μm减少到9 μm以内。
2015, 43(19):59-64. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519013
摘要:为研究油气悬架发射车在全轮支撑状态下导弹起竖时的动力学特性,采用了基于ADAMS/Simulink/AMESim的联合仿真方法。建立了ADAMS发射车的虚拟样机模型、AMESim油气悬架系统模型和四级起竖液压缸模型,设计了Simulink起竖模型的控制策略,并以Simulink为平台,通过各软件的联合仿真接口实现了联合仿真研究。仿真结果表明:随着导弹起竖过程的进行,各级油缸能够依次伸出,在启动、换级、停止时产生较大的冲击;连通式油气悬架相比于独立式油气悬架能更好的分配各轴载荷,保持车体平衡姿态;起竖到某个位置时,油缸对起竖臂的力由推力变为拉力。
2015, 43(19):68-70. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519015
摘要:应用有限元方法对卧式镗铣加工中心主轴进行建模,通过对主轴模型导热系数等参数的计算、热边界条件的确定,以及机床主轴轴承在不同转速下发热功率的计算结果,运用ANSYS Workbench对模型进行网格划分,并对其进行了热特性分析。结果表明:3号轴承发热量较大,对主轴温度场分布有着较大的影响,在机床主轴设计过程中,可以考虑通过改善冷却条件、热误差补偿等手段对主轴进行温度控制,以减〖JP2〗小对机床加工精度的影响;轴承的发热量随着主轴转速的提高而提高,系统的热平衡温度也随之提高,达到热平衡所需时间也变长。分析结果为机床主轴的设计以及结构优化提供参考。
2015, 43(19):71-74. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519016
摘要:压电致动器具有响应速度快、功耗低、输出力大和定位精度高等优点,但是其迟滞特性给精确的微位移控制带来难度,为实现动静态特性理想的压电致动器控制,必须要针对其迟滞特性建模。对压电致动器的迟滞特性进行实验测试,在此基础上绘制其特性曲线,通过多项式拟合的方式求得满足给定精度下的特征曲线方程,完成对压电致动器迟滞特性的建模。同等输入量条件下,将实验测试结果与模型输出结果进行比较,结果表明:压电致动器静态模型误差均在1%左右,证明了该方法的有效性。
2015, 43(19):75-77. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519017
摘要:在标准粒子群算法的基础上,提出了一种混合粒子群算法,并将该方法用于磨削加工过程中的参数选择。以材料去除率最大为优化目标,在两种不同的加工性能下进行求解。结果表明:混合粒子群算法在求解效率和收敛性能上要优于粒子群方法,利用该方法优化求解磨削加工参数是可行的,且能获得较好的求解结果。
2015, 43(19):78-84. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519018
摘要:折弯机在折弯载荷作用下的变形直接影响折弯机的刚性,从而决定折弯机的折弯精度,而折弯载荷的确定是其中的关键问题。以某型数控折弯机为研究对象,采用SolidWorks 建立三维模型,利用DEFORM3D有限元分析软件对折弯过程进行仿真,计算表明滑块在主要承受竖直方向折弯力的同时,还受到板料对滑块的水平推力。将仿真计算得到的折弯力施加到折弯机的有限元模型,获得了折弯机的整体变形规律。为了验证折弯机有限元计算结果的正确性,对折弯机滑块的变形进行了实验测试,试验测试值与有限元计算值比较接近,为进一步完善和优化折弯机结构提供了理论依据。
2015, 43(19):82-85. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519019
摘要:多余力是影响被动式电液力负载模拟器控制精度的关键因素。传统的基于结构不变性原理的补偿方法,由于含有高阶微分环节因而较难实现。为此,提出了采用随动补偿环节和自适应模糊PID控制器的复合控制方法来抑制多余力。随动补偿环节是施加与多余力频率相同、幅值相反的信号。自适应模糊PID控制器在传统PID的基础上,加入模糊算法对PID控制参数进行在线修正。仿真分析与试验结果表明:复合控制方法结构简单、易实现,多余力抑制效果良好。
2015, 43(19):86-90. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519020
摘要:液压能量回收系统是一种新型的节能液压系统,它能够回收惯性负载的制动动能和重力势能。根据液压节能抽油机系统对负载势能回收原理,其采用液压马达、液压泵和蓄能器结合实现负载的重力势能回收与利用,并对该系统节能效果进行研究。利用EM20仪器进行实验研究,不但随时读取当下系统的流量、压力和温度,而且可以读取峰值压力。结果表明:该系统具有显著的节能效果。
2015, 43(19):91-94. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519021
摘要:间隙密封是一种非接触密封结构形式,可以实现自润滑、减小摩擦力,提高液压缸的动态特性。对不同结构的间隙内部流场进行数值模拟,探讨了流场速度、 摩擦力与活塞速度、间隙大小的变化规律。结果表明:缸筒内壁处的黏性力与活塞速度呈正比例关系,活塞壁面的黏性力与活塞速度呈反比;活塞静止时间隙大小与黏性力成正比例关系并基本相等,但活塞表面的黏性力小于活塞静止时的黏性力,而缸筒壁面上的黏性力大于静止时的黏性力。
2015, 43(19):95-99. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519022
摘要:为了提高机床精度,利用温度传感器采集其关键点温度,以ARM11_Linux开发板为主体,嵌入多元线性回归算法,对Fanuc机床的主轴热误差实时补偿研究。设计了3个模块,即温度采集分析模块、热误差建模及实时补偿模块和机床接收数据模块。利用S3C6410开发板移植了QT界面,良好的人机界面便于动态监视数据。实验证明:该补偿器是可行的,且具有良好的补偿效果。
2015, 43(19):100-104. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519023
摘要:为研究渐变节流液压缓冲器工作特性的影响因素,分析了其结构以及工作原理,基于流体力学以及运动学建立数学模型,利用MATLAB进行求解,得到了缓冲特性曲线;为达到更加理想的缓冲效果,利用遗传算法对缓冲器进行优化,以阻尼孔的半径与长度以及针形节流杆的最小半径作为优化变量,将理想缓冲效率与实际缓冲效率的差值设为目标函数。结果表明:优化后的缓冲器缓冲效率增加,最大缓冲力降低。
2015, 43(19):105-108. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519024
摘要:内嵌式溢油回收机是海面溢油回收应急响应的重要机械化装备之一,扫油臂端部(浮筒)与围油栏卷筒速度同步控制是其关键技术。以内嵌式溢油回收系统中浮筒与围油栏卷筒线速度同步控制系统为研究对象,提出了以PLC为控制核心,采用PID与“同等方式”联合同步控制方案,实现以双HST驱动的双马达速度协调控制;给出了速度同步控制系统硬件设计方案,并对系统关键技术控制软件进行设计与运行;运用Matlab仿真软件对系统速度进行仿真与分析,给出了线速度误差的评价方法。该阶段研究成果为本项目后续工作及同类技术设计提供了参考依据。
2015, 43(19):109-112. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519025
摘要:在海上溢油回收中,为了提高溢油回收船的自动化程度和工作效率,针对溢油回收船中,机械臂快速捕获围油栏前端浮筒的问题,提出了一种基于单目视觉的精确定位方法。该方法由上位机控制摄像机获取图像信息,通过Canny算子边缘检测方法提取浮筒的边缘,采用Hough变换将图像空间对应到参数空间,利用三维空间参数聚类,提取浮筒的圆心坐标。最终,将坐标数据传输给下位机,驱动机械臂,完成快速捕获浮筒、导出围油栏的任务。
2015, 43(19):113-115. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519026
摘要:介绍了一种集成式机液伺服液压缸的结构及工作原理,建立了集成式机液伺服缸的数学模型,对系统的动态特性进行了仿真研究。改变阀正开口量、面积梯度、阻尼孔直径和负载质量参数,分析其对系统动态特性的影响,优化系统参数,获得了良好的动态特性。
2015, 43(19):116-119. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519027
摘要:于基于钢丝绳进行远程传动的多水下升降台,定位精度是保障演出效果的重要条件,故需保证位置零点的高度一致及运行过程的高定位精度。根据机械限位开关确定位置零点存在难以保证多升降台处于同一平面且调整工作量大的问题,而运行中因钢丝绳张力变化造成的弹性伸长又会影响位置控制精度。针对上述问题,对升降台运行过程中受力情况进行分析,设计了一种基于补偿的精确位置定位方法,通过测量零位误差和换向误差进行零位补偿和换向补偿以提高定位精度。最后,基于实际平台对该方法进行了验证,实践证明该补偿方法易于操作实现,能有效提高升降台位置定位精度。
2015, 43(19):120-122. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519028
摘要:在自制的单脉冲放电实验装置上进行了不同材料、不同参数的单脉冲放电实验,并采用数字存储示波器记录下不同情况下的单脉冲放电的电流电压波形数据,经过分析认为,虽然聚晶金刚石电火花加工的放电波形与普通电火花加工非常类似,但在击穿电压、火花维持电压及短路特征波形等方面具有自己的鲜明特征。
2015, 43(19):123-125. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519029
摘要:鉴于自由曲面在各领域的应用情况和其加工的难度,提出一种自由曲面铣削加工的刀具路径优化方法,结合铣削加工的机制,在方法中采用加工力最小为路径的评价指标,并通过仿真实例来说明文中方法的有效性,为自由曲面加工提供一种可行的刀具路径优化方法。
2015, 43(19):126-127. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519030
摘要:为了对燃气射流的喷射状态进行研究,通过控制射流的流场状态,实现射流与周围空气更好地混合,提高燃气的燃烧效率,设计了一套基于高频电磁阀控制的脉冲微射流控制圆射流的实验台。利用模块化设计的方法,选择新型的气动元件,进行了脉冲微射流控制圆射流实验台气压系统的设计。
2015, 43(19):128-131. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519031
摘要:缩短产品设计周期,降低成本对于提高企业快速反映市场的能力必不可少。通过对不同变形技术的分析,提出了将两种变形方法和反求建模相结合的再设计方法,即首先将光学扫描后的点云数据导入到Geomagic studio系统中进行修复和曲面重构,然后将重构之后的模型导入到ThinkDesign和Freeform中进行再设计,最后将得到的STL模型用于3D打印,并以实际案例表述了整个过程。
2015, 43(19):132-135. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519032
摘要:针对某企业实施MCIS项目时,机床PLC不能够直接和MCIS进行通讯的问题,提出了采用支持CCLink通信功能的小型可编程序控制器作为桥梁来实现两者的通讯。阐述了如何利用机床PLC扩展I/O板和欧姆龙CP1L型PLC完成数控机床 CCLink现场总线接口的设计。通过设计的控制电路和编写的PLC程序实现了机床PLC和MCIS通讯。运用该接口方案,实现了MCIS远程操作机床和采集机床状态信息的功能。经过客户现场测试,该接口方案满足MCIS项目要求,为MCIS项目的实施和制造业的信息化、网络化提供一条有效途径。
2015, 43(19):136-139. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519033
摘要:为避免加工过程中出现意外的干涉及碰撞情况,在开放式数控系统PA的基础上,针对3PRS并联机构搅拌摩擦焊机床,开发了具有虚拟加工功能的数控系统。虚拟加工功能采用MFC编程并基于OpenGL库实现,构件模型数据直接取自机床零件的3维模型数据,位置数据取自数控系统CNC的驱动轴实时数据。最后对数控系统进行了运行测试,结果表明:该系统可以准确地仿真出机床的实际运动情况。
2015, 43(19):140-154. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519034
摘要:电子液压制动系统的可靠性和安全性对行车安全至关重要,为提高它的安全性和可靠性,设计了一种电子液压制动系统失效保护设计的结构方案,通过AMESim验证了方案的可行性后,基于ISO262622对系统方案的电子电控单元进行失效分析,对电子电控单元的ECU,电机,传感器进行功能性安全设计,让整个系统达到ASIL D评级要求。最后用实验手段验证方案的可行性和所做功能安全设计有效性,结果表明该功能安全设计符合制动法规要求,证明该设计是有效的。
2015, 43(19):146-150. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519035
摘要:为实现远程监控大坝的水位信息和终端电池电量,提出了一种基于ZigBee的无线网络通信的数据传输方法,成功地将水位信息和终端模块的电池电量信息上传到监控中心。利用VC++60开发环境实现软件的开发并成功实验,结果表明:将终端采集数据通过ZigBee无线网络技术上传到GPRS网络再和Internet网络实现联网,实现了和监控中心的通信,从而在监控中心实现对大坝安全数据的统计采样、数据采集、查询式监控。
2015, 43(19):151-154. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519036
摘要:以方坯结晶器加工装置的核心部件弧形滑动导轨为研究对象,利用HyperMesh有限元前处理软件建立了弧形滑动导轨的有限元模型,通过ANSYS Workbench对模型进行了有限元静动态特性分析,得到弧形滑动导轨的最大挠度变形、最大应力值、固有频率和振型。最后利用ANSYS Workbench中的Design Explorer模块对导轨横截面尺寸进行优化设计。结果表明:在满足强度要求的前提下,降低了导轨的最大挠度变形,减轻了导轨的总质量,提高了导轨的低阶固有频率,减少了导轨的设计周期,提高了市场竞争力,为产品的结构优化设计提供了有效的方法。
2015, 43(19):155-158. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519037
摘要:制造系统的自动化、智能化要求对传统的加工设备进行数控化改造升级。PC+运动控制卡的结构型式已成为普遍采用的结构。开发了一个基于PC和运动控制卡的数控雕铣教学实验系统,具有运动控制卡参数设定、雕铣系统相关参数设定、坐标映射、译码、词法和语法检查、刀具轨迹动态显示等功能,系统具有较高的通用性、易操作性和可靠性。
2015, 43(19):159-163. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519038
摘要:以印制电子喷印机的结构为研究对象,基于ANSYS Workbench平台,对其进行动态特性分析。针对喷印机结构过重问题,在保证结构具有良好动态特性的前提下,结合响应面法与多目标遗传算法,对喷印机的结构参数进行了多目标优化设计。结果表明:基于响应面法和多目标遗传算法,能快速有效地获得喷印机结构优化设计问题的最优解,为产品结构的多目标优化提供了参考。
2015, 43(19):164-167. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519039
摘要:对一种新型的三柱塞式连续液压增压器进行分析,确定了影响其增压器增压性能的关键结构参数;建立了该增压器的系统仿真模型,仿真结果表明该型增压器的二次压力存在冲击;通过多组结构参数组合的仿真分析,以降低增压器二次压力冲击为目标,获得了该增压器比较合理的结构参数。
2015, 43(19):168-172. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519040
摘要:针对滚齿加工切削力大,对主轴-立柱刚度要求高的特点,以一台小模数滚齿机为对象,在考虑结合面刚度特性的基础上建立了其主轴-立柱有限元模型,并对主轴、立柱及主轴-立柱系统进行了模态分析和谐响应分析。分析结果表明: 该机床整体刚度良好,能满足齿轮加工的需要,但主轴、导轨和滚珠丝杠为其刚度薄弱环节,低频时主要表现为主轴振动,高频时主要为导轨和丝杠振动并会引起立柱振动频率的降低,且主轴-立柱系统的整体性能在很大程度上受到结合面动力学特性的影响; 此外法向切削力也是引起滚刀主轴变形的重要因素。
2015, 43(19):173-176. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519041
摘要:切削力是表征加工过程的主要参数,也是反映加工状态的重要物理量之一,切削力的大小直接影响着加工状态和加工表面质量。基于有限元分析软件AdvantEdge FEM,设计了以进给量、背吃刀量、车削速度、车刀前角、车刀后角等切削参数为自变量的五因素四水平正交试验,对3Cr13不锈钢的高速车削过程进行二维有限元仿真,探讨了各自变量对切削力的影响规律。以径向切削力最小为目标,运用极差分析法获得了各切削参数的最优组合。结果表明:背吃刀量对径向切削力的影响最大、车刀后角的影响最小;在给定的切削条件下,径向切削力最小时的最优组合为进给量019 mm/r、背吃刀量03 mm、车削速度500 mm/min、车刀前角19°、车刀后角7°。
2015, 43(19):177-179. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519042
摘要:提出了电动直驱式超高压力控制的方式,建立了交流伺服电机驱动液压系统实现压力控制的系统的数学模型,并且对系统的特性进行了分析。通过计算机仿真系统,利用PID控制策略分别对阶跃信号和斜坡信号进行仿真分析,研究了其性能。结果表明:该系统具有较好的稳定性和跟随性,可以在一定程度上提高压力的控制精度。
2015, 43(19):180-183. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519043
摘要:对液压凿岩机双缓冲系统的结构和原理进行了分析。根据实际工作情况,分3个过程进行了研究,首先是系统工作前的平衡状态,由受力平衡方程求得缓冲活塞的位置和缓冲腔压力;进而分析了缓冲活塞制动减速过程,并建立数学模型;最后是缓冲活塞的加速复位过程。借助MATLAB软件,调用ode45函数对各阶段的数学模型进行求解,得到缓冲活塞的位移-时间曲线、速度-时间曲线和一级缓冲腔、二级缓冲腔的压力-时间曲线,从而实现系统整个周期的动态仿真。结果表明:该系统的响应极其迅速,能够很好吸收钎尾的反弹能量,并且保证在下一次冲击活塞撞击钎尾前将钎具压紧于岩底。
2015, 43(19):184-188. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519044
摘要:搭建了油气润滑系统中小流量比例节流阀的数学模型,利用AMESim仿真平台建立了小流量比例节流阀的仿真模型,计算了小比例节流阀的液动力和液阻,分析了阻尼孔的大小、输入信号和油液粘度对比例节流阀工作特性的影响。结果表明:流量较小时液动力是影响比例节流阀动态特性的重要因素,液动力不稳定将导致比例节流阀在小开口时与输入信号呈现非线性关系;得到了比例节流阀稳定运行时的一个较为合理的阻尼孔径值;同时随着油液黏性的增加,系统的响应频率将减小,并影响阀芯动作的位移,进而影响油液的整体流量。
2015, 43(19):189-191. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519045
摘要:针对新型滑板式调节阀产品模型,采用基于各向同性涡黏性理论的k-ε双方程模型求解,获得了阀门内部流场不同开度下的压力场和速度场,预测了阀门出现空化现象的位置,建立了阀门的流量特性曲线和流阻特性曲线。通过研究发现,滑板式调节阀流通能力强,具有线性流量调节功能;阀门在小开度情况下,内部流场紊乱,存在大尺度的漩涡;仿真结果可为此类新型阀门的开发与优化提供了依据。
2015, 43(19):192-195. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519046
摘要:从颤振的发生机制及集中质量系统的颤振运动微分方程出发,以镗削颤振抑制问题为背景,建立了具有连续分布质量的压电智能切削颤振抑制系统动力学模型,重点研究了BP神经网络与经典PID控制相结合的智能控制策略,为切削颤振的智能控制提供了新的方法。继而在Simulink中分别利用经典PID和BP神经网络PID对切削颤振抑制系统进行控制仿真。仿真结果表明:和经典的PID控制相比,BP神经网络PID控制自适应能力更强。
2015, 43(19):203-204. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519049
摘要:针对重载高速且换向频繁的取料机料耙传动机构,提出了“恒压变量泵+比例换向阀+双出口压力补偿器”的液压系统设计方案,并利用AMESim软件实现系统动态特性仿真。结果表明:所设计的液压传动系统在满足设计要求的同时,大惯量负载作用下仅有较小的液压冲击,且负载越大系统运行越平稳,这为类似的设备液压系统改造提供了借鉴。
李一宁 , 张培林 , 徐超 , 杨玉栋 , 张云强 , 吕纯
2015, 43(19):205-209. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519050
摘要:磨粒超声回波信号受到各种因素的影响,从而存在噪声,分解层数的选取对降噪效果影响很大。为此,提出了一种基于粒子群优化算法(PSO)的最优分解层数选取方法,将得到的最优分解层数代入双树复小波域,采用一种渐近半软阈值函数与一种自适应阈值选择方法相结合,对含噪磨粒回波信号进行双树复小波阈值降噪,选取信噪比(SNR)和均方根误差(RMSE)两个参数评价降噪结果。仿真与实验结果表明:通过粒子群优化算法选取的分解层数得到的信噪比最高,油液磨粒超声回波信号自适应降噪方法对磨粒超声回波信号具有显著的降噪效果,明显提高了信噪比,降低了均方根误差,还原了信号的波形特征,为后续的特征提取与智能识别打下了良好的基础。
2015, 43(19):210-213. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201519051
摘要:高阶谱能有效去除高斯噪声,倒谱分析受信号传递路径的影响较小,分形维数能反映机械设备的运行状态以及信号的不规则性和不平稳性。为了有效进行机械故障诊断,将双谱、倒谱以及分形理论相结合,通过计算机械振动信号倒双谱的分形维数,对溢流阀的故障进行检测。实验结果表明,倒双谱的分形维数能很好地分辨出故障信息,说明双谱、倒谱以及分形理论相结合能有效表征机械振动特征,从而能有效地进行故障识别。
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