2015, 43(23):1-3. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523001
摘要:针对车辆、工程机械领域应用广泛的高速开关阀,分析了常闭型二位二通高速开关阀的结构及工作原理,设计了高速开关阀流量特性实验台,并进行其静态特性试验。试验结果表明:控制高速开关阀通断的脉宽调制信号频率对开关阀的流量影响不大,尤其在占空比为20%~80%时,几乎没有影响;对流量随占空比变化曲线的线性度影响较大,频率越大,线性度越高;相同占空比下,高速开关阀流量随阀口压力的增大而增加;反向得出了该试验用高速开关阀的等效流通面积。
2015, 43(23):4-6. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523002
摘要:目前真空洁具系统工作时冲洗力设定为固定值,真空抽吸时间按最大污物量设定,对于高频率中、低污物量冲洗作业而言,存在空气消耗量的浪费。针对真空吸排系统的特点,研究了节能型洁具真空吸排系统供气量调节方法。其中,真空发生器的吸气流量由等温放出法测得,基于真空吸排系统流量试验数据,使用最小二乘法辨识流量特性参数,对真空收集罐内的压力响应进行仿真并得出洁具真空吸排系统压力响应模型。以此为基础,通过调节供气时间来调整供气量从而调节真空度和冲洗力。与现行的真空洁具装置比较,经过供气量调节设计,节省压缩空气消耗量达30%以上,显示出了很好的发展应用前景。
2015, 43(23):7-10. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523003
摘要:传统的磁流变阀阀芯与阀体相对固定,阻尼间隙也不变,导致阀进出口压差变化范围有限。基于此,设计了一种新型阻尼间隙可调式磁流变阀,该磁流变阀的液流通道间隙可在10~20 mm范围内机械可调。同时搭建了磁流变阀实验测试平台,并进行了相关性能测试实验,具体分析了阀进出口压降与阻尼间隙厚度、电流及外加负载之间的关系,且对比了多次实验结果,验证了该阀性能的稳定性。
2015, 43(23):11-15. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523004
摘要:针对挖掘机用串联式斜盘轴向柱塞泵,分析了恒功率调节特性的动作过程,并建立了该闭环控制系统的完整数学模型,利用Matlab/Simulink模块进行仿真分析,得到柱塞泵的负载压力-输出流量的特性曲线,搭建了液压试验台,验证了数学模型的有效性。重点讨论了功率设定弹簧刚度对恒功率特性的影响,由于双弹簧并联机构带来了较大的误差,提出了三弹簧结构的优化措施,通过模拟仿真得到改进后的性能曲线,对比后发现恒功率曲线的拟合程度显著提高,也为该类型研究提供参考。
2015, 43(23):16-20. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523005
摘要:为研究液黏传动装置摩擦副在混合摩擦阶段表面的热分布情况,应用ANSYS建立了摩擦副的三维有限元模型;对比分析径向油槽、周向油槽、复合型油槽(径向+周向)3种不同油槽结构形式对摩擦副表面温度分布情况的影响。结果表明:对偶片表面在80 s接合过程中其温度最大值为Tmax=215848 ℃;复合型油槽摩擦片表面在周向油槽、径向油槽和摩擦接触区的温度分别为Tmax=129145 ℃,Tmax=10084 ℃,Tmax=131255 ℃;相对单一型油槽对应区域的温度较低。因此,复合型油槽具有较好的冷却效果,是一种较为理想的油槽形式;其结果对液黏传动装置摩擦副表面油槽结构设计具有一定的指导意义。
2015, 43(23):21-24. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523006
摘要:针对数控渐进成形有限元分析中非线性运动加载问题,提出了一种基于NC代码的数控渐进成形有限元分析轨迹点的提取方法。首先通过VC++编程对NC代码文件进行读取,识别出NC代码中刀具轨迹的插补形式;然后分别按照直线插补和圆弧插补两种插补形式,将刀具轨迹按给定的精度离散成点群,并将点的坐标连同设定的时间分别存储为有限元分析软件可读入的文本格式文件。基于ANSYS/LSDYNA的应用实例表明,利用该方法从NC代码中获取的有限元分析所需轨迹点,可保证数控渐进成形有限元分析仿真稳定可靠地进行。
2015, 43(23):25-30. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523007
摘要:航空飞行器及零部件由于工况复杂常常伴随有变形现象,对变形分布和变形过程进行测量既有科学意义又具应用价值,测量结果可为航空装备结构设计、力学性能分析、空气动力学研究等提供重要参考数据。针对航空装备三维动态变形测量难题,回顾了现有动态变形测量手段,分析了各种方法的特点、适用性和局限性,重点讨论了最具前景的视频测量中的关键技术,指出了其应用于航空装备动态测量现存的问题和研究方向。
2015, 43(23):31-34. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523008
摘要:仿生摩擦学的相关研究表明,高性能的表面微织构可以实现良好的减摩抗磨性能。利用ABAQUS软件对微织构刀具骨切削过程进行了二维有限元分析,针对刀具前刀面微织构的各种形貌变化进行仿真切削,对比分析骨切削过程中第三变形区的温度变化。仿真实验表明:刀具微织构的不同形貌与几何参数会引起骨切削中第三变形区温度的不同幅值的变化,切削温度随微织构间距与深度的增大而增大,随着宽度的增大而减小,并且受宽度的影响最大。
2015, 43(23):35-38. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523009
摘要:压缩机气量调节系统液压执行机构是一套完整的机电液一体化的机构,高速换向阀作为整套装置的核心元件,主要功能是接收上位机发出的控制指令信号,实现对液压系统油路的通断控制,液压油作用于卸荷器液压缸实现进气阀的开启与闭合,达到气量调节的目的。采用AMESim仿真和实验验证相结合,对液压执行机构不同工况条件下性能进行研究,分析工况条件改变对液压系统运行性能的影响。结果表明:不同工况条件液压执行机构的性能差别很大,仿真结果与实验具有很好的一致性,仿真方法可以有效应用于液压执行机构性能评估。
2015, 43(23):39-41. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523010
摘要:针对飞机舵机电液加载系统变刚度加载过程中无法实现连续加载的问题,提出了基于橡胶缓冲弹簧的系统结构。根据系统的工作原理,设计了橡胶缓冲弹簧的几何形状和结构尺寸。采用ANSYS软件建立了橡胶缓冲弹簧的有限元模型,并分析了橡胶缓冲弹簧的应力、应变、振动和刚度性能。研究结果表明该橡胶缓冲弹簧完全能够达到系统技术性能指标的要求,具有较高的工程实践价值。
2015, 43(23):42-45. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523011
摘要:复杂曲面零件检测过程中的测点布局规划方法是影响曲面检测效率的关键因素之一。介绍曲面测量的截面线法,基于三角网格模型的文件格式,提出基于中点偏移抛物线法的触测点生成方法,在此基础上采用非均匀B样条曲线的反求插值法求取截面线,进而采用弦高法进行测点自适应规划。以Visual C++ 60为开发工具,实现了复杂曲面测点的自适应规划。
2015, 43(23):46-49. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523012
摘要:以自制高速可视化剪切黏度测试仪作为实验平台,以常见的两种润滑油作为实验介质,以轴承间隙油膜流动为研究对象。通过添加高分子添加剂,分析了分子量、浓度等对同心旋转圆柱间油膜层流失稳的影响,探讨了牛顿流体与聚合物稀溶液的层流稳定性能,提出了简单的有效黏度模型。结果表明:高分子添加剂有助于推迟层流失稳的出现。
2015, 43(23):50-53. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523013
摘要:在往复走丝线切割加工过程中,电极丝传输容易发生单边松丝、张紧力控制困难和往复运转张紧力波动大等现象,严重影响电火花线切割加工的效率、精度和稳定性。针对此现状,提出了一种新的走丝方式,采用自适应控制算法,开发一套闭环往复走丝线切割电极丝恒张紧力控制系统。实际加工数据表明:该系统对电极丝张紧力的控制效果显著,其幅值波动小于±04 N,明显减少电极丝运转时产生的挠曲变形和振动现象,与此同时也很大程度提高线切割机床的加工性能。
2015, 43(23):54-57. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523014
摘要:夹持举升机构是无杆飞机牵引车同飞机直接相连接的部分,需要完成夹持机轮并抬离地面的动作。建立了常见的夹持举升机构的机构简图,利用KG公式计算夹持举升机构的自由度。以DH变换矩阵作为建模工具,建立其位姿运动方程,求出其解析正解,利用解析法求出其理论的速度表达式。结果表明:机构的自由度数与机构主动件的数目相同,具有唯一的确定运动,DH变换矩阵与几何方法求出的位姿表达式相同,角度变换的仿真结果与理论计算值近似。证明了机构的有效性,并为夹持举升机构的创新设计和进一步的机构综合提供了参考。
2015, 43(23):58-61. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523015
摘要:为研究一种主动液压激振系统的振动特性,设计了基于管网激振的弹性板振动控制测试系统。采用三轴加速度传感器及信号采集卡对弹性板进行了振动测试,通过五点滑动平均法对振动信号进行了预处理并进行了FFT变换,采用最小二乘迭代法对弹性板空间方向振动的频响数据进行了试验模态参数的拟合及频域识别,为确定筛体的最佳振动频率提供了理论依据。
2015, 43(23):62-64. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523016
摘要:针对四自由度平行四边形码垛机器人,提出了一种几何的运动学算法,该算法简单、计算量小、便于实时控制,并实现了码垛与拆跺的功能设计,满足实际工程中的需要。该算法已成功应用于公司生产的多款码垛机器人产品,获得了满意的效果。
2015, 43(23):65-68. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523017
摘要:介绍了磨料水射流的起源、用途、特点及抛光原理,针对混合腔内磨料粒子与高压水束混合不均匀而影响抛光表面质量及磨料砂管使用寿命的缺陷,通过对磨料水射流切割喷嘴结构的研究,建立了对称双管供料喷嘴几何模型,并运用CFD软件对喷嘴内部流场进行仿真研究,分析了喷嘴收缩段锥角对磨料粒子和高压水束混合均匀程度的影响。研究结果表明:选择30°和45°的收缩段锥角有利于延长砂管使用寿命及提高磨料粒子与水射流的均匀混合,从而在抛光加工中提高工件表面质量。
2015, 43(23):69-71. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523018
摘要:为了了解不锈钢微量润滑切削的加工残余应力规律,以切削深度、切削速度、进给量和切削液为影响因素,以加工残余应力为结果,进行不锈钢车削的四因素三水平正交实验。结果表明:加工残余应力一般为拉应力;对残余应力的影响从大到小依次为:切削速度、切削液类型、切削深度和进给量,其中前二者影响较大;残余应力随着切削速度增加而增大;单一因素对加工残余应力影响不显著,多因素联合调节时,则有一个较大的影响效果。
2015, 43(23):72-75. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523019
摘要:为了模拟海洋钻井平台的升沉运动规律,设计并搭建了一套基于电液比例阀控马达的位置伺服系统,建立了系统数学模型,对控制算法进行了数值仿真与实验研究,采用逐步细化的分段PID方法实现了模糊PID算法。研究结果表明:带死区补偿的模糊PID算法稳定性好、控制精度高,实现了带载状况下高精度的升沉运动模拟,满足性能要求。
2015, 43(23):76-79. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523020
摘要:伺服焊枪是一种基于伺服电极控制的新型焊枪,为促进伺服焊枪在车身制造中的应用,对焊枪的精度特性与电极力控制特性进行分析。研究表明,伺服焊枪的传动误差、回程误差能够满足电极位移在线检测要求;对比分析伺服焊枪与气动焊枪的电极力控制特性,结果表明:在预压阶段伺服焊枪对工件的冲击力更小,达到预压力时间更短,在通电焊接阶段伺服焊枪热膨胀力波动较小,具有更精确的电极力控制能力,利于熔核的形成,使基于变电极力控制的焊接工艺规范成为可能。
2015, 43(23):80-82. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523021
摘要:分析石油管螺纹截面特性后应用激光三角法对螺纹型面信息进行采集,首先用标准差阈值判断法去除测量数据中的跳跃点,再通过判断数据一阶导数值变化对数据点云进行分段,最后使用断点连续最小二乘法对分段数据进行拟合得到连续光滑的螺纹截面廓形。该项研究为实现螺纹自动检测和螺纹自动修复加工奠定了理论基础,具有重要的工程实际意义。〖JP〗
张开飞 , 靳刚 , 余泳昌 , 王万章 , 李赫 , 薛妍妍
2015, 43(23):83-85. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523022
摘要:变螺旋铣刀铣削作为一种有效的颤振控制策略,已经受到了广泛关注。由于在建立的变螺旋铣刀铣削动力学方程中,出现了由铣刀变螺旋特性引发的系统变时滞相,而现有方法无法求解该问题。针对该问题,提出了对刀具进行轴向离散,而后将每个离散后的变螺旋刀具单元,近似模拟成变齿距刀具,从而完成变时滞微分方程向多时滞微分方程的转化。通过与前人研究工作作比较以及模型验证与分析可知,所提出的方法具有良好的预测变螺旋铣刀铣削稳定性的能力,更高的计算精度、收敛效率和计算效率。
2015, 43(23):86-91. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523023
摘要:内高压成形过程中两侧缸位置同步控制问题,是内高压成形控制系统的关键技术之一。应用自主研制的多变量协调控制模拟试验平台进行仿真与试验研究,对侧缸位置控制系统建立数学模型,采用“同等+主从”控制方式,利用Simulink搭建该系统的PID控制仿真模型进行仿真,仿真结果证明了采用PID控制进行试验的可行性。在此基础上采用S7300 PLC作为主控制器,基于WinCC组态软件,进行单侧缸位置PID控制及两侧缸位置同步PID控制试验研究,试验结果表明:基于S7300 PLC的两侧缸位置同步PID控制系统,同步控制精度高、抗干扰能力强,能够满足内高压成形机位置同步系统控制要求,为S7300 PLC在内高压成形机控制系统上的实际应用提供了参考。
2015, 43(23):92-94. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523024
摘要:针对超细长螺旋曲面工件廓形误差脱机测量所用测量设备不能满足工件长度和工件稳定旋转等方面要求的难题,提出了一种基于激光三角法的自由曲面零件测量系统,该系统通过利用机床对工件的定位、夹紧、支撑以及有关运动和控制机构,增配激光检测系统,增配运动部件实现的。构建完成了在机激光检测硬件技术平台;通过对采集所得的点云数据进行分析处理,绘制出被测工件的截面廓形。结果表明:该系统提高了检测的效率和准确性,提高了细长螺旋曲面零件的精度,从而实现了螺旋曲面廓形的精确测量。
2015, 43(23):95-97. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523025
摘要:针对100 kN重式力基准机砝码的组合问题,通过分析得到了有限个砝码力值组合,并对力值筛选、排序进行理论分析,提出了砝码组合算法,针对实际应用讨论了不同砝码组合对加载过程的影响,基于改进冒泡法确定了最优组合的方法,为力基准机砝码加载的组合提供了一种新的算法。实际应用验证了该砝码组合算法在测试中起到了较显著的效果。
2015, 43(23):98-100. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523026
摘要:车轴表面粗糙度的大小对其使用性能有很大的影响,为了优化车轴表面粗糙度,保证车轴表面完整性要求,通过试验方法对材料为20CrMnTi的车轴进行了试验分析,对在不同磨削工艺参数下的试件表面粗糙度进行了考察,得出了表面粗糙度随各磨削工艺参数的变化规律,并结合实际工艺条件给出了最优的工艺参数匹配。
2015, 43(23):101-103. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523027
摘要:针对叶片弦向加载系统,建立系统的弹簧-阻尼模型,利用拉格朗日方程推导出系统的运动微分方程。分析叶片弦向疲劳加载共振能量,对系统进行动力学分析和参数匹配,并完成疲劳加载实验装置测试。试验结果表明:当驱动频率与加载对象固有频率偏差较大,振幅则发生剧烈波动,偏差较小时,加载对象振幅会趋于稳定,为疲劳加载系统应用提供理论依据及试验参考。
2015, 43(23):104-108. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523028
摘要:为加工出符合摩擦学性能要求的ZCuSn10Zn2铜合金表面微造型形貌,采用激光微造型技术对ZCuSn10Zn2铜合金表面进行网格图案化处理,利用共聚焦显微镜和X射线应力测定仪对加工后的试样进行表面形貌表征及残余应力测试。考察不同工艺参数对材料耐磨损性能的影响。结果表明:激光微造型后材料的表面粗糙度随激光功率的增大先减小后增大,微沟槽的深度随激光功率的增大先增大后减小,微沟槽的宽度与工作电流成正相关性,但随电流的增大趋于饱和。表面残余应力随工作电流增大趋势明显,微造型后,表层存在较大的残余拉应力。试验结果对深入探索ZCuSn10Zn2铜合金的激光微造型工艺提供了一定的数据基础。
2015, 43(23):109-112. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523029
摘要:汽车零配件形状复杂,编程人员仅凭经验选择数控加工的切削用量,导致切削用量的合理性因人而异,加工效率难以保证。为系统研究汽车零配件机械加工工艺特征对最佳切削用量选择的影响,在切削加工有限元仿真的基础上,开发汽车零配件工艺特征切削数据系统,并与UG CAM模块集成,形成基于UG数控编程的汽车零配件工艺特征切削数据系统。根据汽车零配件机械加工要求对工艺特征进行分类;采用Deform 3D有限元仿真并通过多元回归分析获得工艺特征参数、切削用量和刀具几何参数对切削温度的影响规律;根据马卡洛夫切削温度守恒定律获得最佳切削用量,并通过VC++软件开发获得汽车零配件-工艺特征切削数据系统软件。结果表明:该系统软件可有效解决编程人员凭经验选择切削用量,导致切削用量选择不合理、加工效率低的问题。
2015, 43(23):113-115. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523030
摘要:为检验液压泵和液压马达的性能,研制了一套新型的矿用泵、马达综合试验台。介绍了该试验台的结构、试验方案及工作原理,对A11VO145变量泵的各项性能指标进行了测试,经计算机自动采集与处理得出了相关的测试数据和曲线图,并对测试结果进行了分析。实践表明: 该试验台可以完成对泵、马达的各项性能测试,达到了试验台设计的目的。
2015, 43(23):116-119. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523031
摘要:针对自行设计的多环槽磁流变减震器,在Visual Studio环境下建立了飞机起落架的落震仿真分析平台,用以验证磁流变减震器在落震条件下的性能及系统特性。该平台包括以C#编写的友好人机交互界面和以ANSYS与ADAMS为核心的后台运行软件,其中ANSYS进行的是减震器磁路分析,ADAMS主要分析起落架在特定落震条件下的运动学和动力学状况,并得到落震过程中减震器的行程、速度、加速度随时间变化的曲线。结果表明:平台的仿真结果与落震试验结果比较接近,该仿真平台的运行符合实际、仿真模型合理,在一定程度上大大缩短了飞机起落架的研制开发周期并降低成本。
2015, 43(23):120-123. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523032
摘要:针对目前机械工程专业研究生教学及科研训练培养过程中实验环节缺乏且系统性、专业性不强等问题,提出以专业领域基础理论为主线,面向国家经济建设与社会发展中重要装备,构建突出专业核心技术综合实验平台的思路和方法;通过机电液系统综合实验平台的研发过程、功能特点及应用实例说明了以专业领域基础理论为主线构建突出专业核心技术的综合实验平台能充分体现机械学科综合性、交叉性和设计性特点,适合开展研讨式学习和案例启发式教学及科研活动。
2015, 43(23):129-131. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523034
摘要:水下生产系统已成为深水油气田开发的一种主流模式,而水下连接器是构建完整的水下生产系统必不可缺的重要一环。介绍了水下连接器的种类及卡爪式连接器的优势,阐述了卡爪式水下连接器的结构及工作原理,并基于SolidWorks/Motion进行了仿真分析,通过仿真分析验证了设计的正确性与合理性。为进一步研究与开发水下连接系统奠定了坚实的基础。
2015, 43(23):132-135. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523035
摘要:根据机床加工需要及液体静压轴承皮带轴的结构特点,选取了主轴支撑形式,计算了轴径大小,设计了迷宫冷却泄油机构,并计算了液体静压径向轴承和止推轴承的主要参数。利用软件CFX分析了液体静压径向轴承和止推轴承油垫压力场和流场的关系。结果表明:该设计是合理的,主轴的动、静态等各项性能均达到了要求,实际运转状况良好;主轴的径向跳动在0001~0001 5 mm之间,达到了径向跳动小于0002 mm的要求,改善了冷拉伸设备的机械性能。
2015, 43(23):136-141. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523036
摘要:以ACY6型地下铲运机液压转向系统为研究对象,该系统采用铰接液压转向系统,转向液压系统与工作液压系统采用双泵合流技术,分析该系统的工作原理,并对动作执行机构及所受载荷进行分析,在此基础上,应用Automation Studio仿真软件搭建转向液压系统机械-液压耦合仿真模型,对系统动态工作过程进行仿真,获取了原地转向工况下转向系统与执行机构的特性曲线,为实现该种车辆液压转向系统的优化设计获得理论参考和技术支撑,具有一定的工程应用价值。
2015, 43(23):142-144. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523037
摘要:研究了PC+I/O结构的开放式数控系统,通过软件算法实现了数控系统中的强实时任务。采用模块化方法建立了系统的软件体系结构,探讨了在Windows + RTX软件平台上进行磨床数控系统软件开发的方法。结合平面凸轮数控磨削加工算法设计了自动编程模块,研究了平面凸轮磨床的插补算法。采用RTTCP/IP协议,设计了实时网络控制模块。磨削实验验证了该数控系统具有精度高、响应快、稳定性好,可以完全满足磨床的性能要求。
2015, 43(23):145-149. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523038
摘要:基于瞬态启停原理,采用模块化设计方法,设计一种高精度大流量开式换入换出同向型换向装置。该换向装置由3个单一开式喷嘴旋转、分流器固定换入换出反向型换向器模块组配而成。通过研究分析该换向装置工作原理、结构与换向流量误差特性,在保证喷嘴单方向运动重复性一致、计时器计时启停延迟相同条件下,换入换出时间相同,不存在换向流量误差,无需求解最优计时器启停时刻,换向流量误差与换向速率、喷嘴内部流场特性变化、挡板的位置与形状、液滴飞溅等因素无关,适用于大流量液体流量标准装置。
2015, 43(23):150-153. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523039
摘要:设计以基于ARM11架构的S3C6410微处理器为主控制器并嵌入WinCE60操作系统,用风速传感器、风向传感器、温湿度传感器、气压变送器组成数据采集模块,利用ZigBee技术组建无线传感网络以实现前端数据采集;利用嵌入式SQLite数据库实现采集数据的本地存储,并且利用AES协议进行加密;利用GPRS无线传输技术加密过的数据传输到远程数据服务中心,便于对风电场数据进行实时监测。其数据中心软件采用VS2005软件设计。数据采集系统具有成本低,实现数据的无人采集、实时显示和存储。模块测试和整体测试证明该监测系统能够满足要求,具有较大的推广价值。
2015, 43(23):154-156. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523040
摘要:CDIO工程教育是培养创新精神、动手实践能力的一种先进教育理念。通过改进现有垂直轴风力机发电模式,将CDIO教育理念运用于液压传动和机电信息检测教学与实践中,创新性地提出了塔架式多级高效垂直轴风力发电模型。在此基础上,利用电动机代替风轮,搭建了基于液压传动与控制的风力机高效发电虚拟教学实验平台,可以测试多种参数,满足了实验教学要求。该教学平台的建立,有效地提高了学生对液压传动和多传感器信号采集知识的认识和理解。
2015, 43(23):157-161. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523041
摘要:针对油泵电机在金刚石六面顶压机加压系统中的应用,分析了其常见的故障特征及原因,完成了基于STM32微处理器的电机保护装置的设计。设计了硬件电路,并采用全波积分的采样算法,特别针对电机频繁启动的特点建立故障识别策略,实现了堵转、过载、缺相及相位不平衡等电机故障保护及报警。故障状态下手动复位,并通过I/O模块及RS485通讯模块,将电机运行信息传送给压机控制系统,为金刚石合成工艺监控及故障排查提供了条件。
2015, 43(23):162-166. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523042
摘要:随着轧机自动化水平日益提高,板厚自动控制(Automatic Gauge Control,简称 AGC)系统必须要有精确的控制系统和高精度的压下调节系统,才能够获得高精度的产品轧出厚度。为了掌握板厚精度受各种因素影响的规律,并提出相应的解决措施,仿真研究整个轧制过程。分析了液压AGC系统结构特点,概述了AMESim软件,利用基于AMESim对液压AGC系统进行了仿真,较为深入地探讨了相关参数对系统的影响,具有一定的参考价值。
2015, 43(23):167-170. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523043
摘要:根据液压挖掘机机械部分的构造和液压系统的工作原理,利用SimulationX软件建立了液压挖掘机的机械系统和液压系统仿真模型,对液压挖掘机的挖掘和收回过程进行了动态仿真分析。结果表明:该系统简单、可靠,能够很好地再现挖掘机的工况。仿真结果对液压挖掘机的液压系统和机械系统的优化设计具有一定的指导作用。
2015, 43(23):171-174. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523044
摘要:针对一种新型3UPUUPS并联机器人进行了运动学和动力学分析,建立该并联机器人的运动学及动力学模型,在此基础之上运用MatLab中的SimMechanics模块精确建立该并联机器人仿真模块。根据该并联机器人的运动情况设计动平台运动轨迹,经逆解模块产生各个支链的运动轨迹,设计PID驱动控制器驱动该并联机器人进行仿真。最后将数值计算与仿真结果进行对比分析,结果表明: 该种方式建立的机械模型和控制均都符合实际系统特性,并且避开了并联机构平台复杂的建模过程,对其他并联机构有很大的借鉴意义。
2015, 43(23):175-178. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523045
摘要:以平整机吹扫系统中三维空气吹扫喷嘴为研究对象,基于流体力学的基本方程和RNG kε湍流模型,建立了吹扫射流的数学模型。为了研究入射角对吹扫流场的影响,在其他参数相同的情况下,将吹扫入射角α分别设为90°、60°、45°、30°,借助流体仿真软件对4种喷嘴布置方式下射流流场进行了分析。研究表明:一定的入射角使得更多的气流向前吹,并增大了吹扫速度,但是会降低垂直于钢板的速度分量,削弱气流对钢板的冲击能力,并且会在冲击点下游出现强烈的漩涡流,通过分析可知最佳入射角取45°左右。
2015, 43(23):179-183. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523046
摘要:以直线电机驱动的三轴微型数控铣床为研究对象,用结合面积分法计算出机床各主要结合面的参数,分别建立考虑结合面和不考虑结合面影响的两种整机有限元模型,并对两种模型进行模态分析。搭建了微铣床模态测试系统,完成了实验模态分析。实验结果表明,零件结合面对机床模态具有较大影响;实验模态测试结果和考虑结合面影响的模态分析结果基本一致,最大误差为81%,验证了考虑结合面整机有限元模型的合理性和正确性。在此基础上完成了整机谐响应分析,分析结果表明,主轴底端最大动位移为12 μm,基本满足机床的设计要求。
2015, 43(23):187-192. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523048
摘要:为了提高稀缺的滚动轴承故障样本的利用价值,以及针对支持向量机对噪声敏感的特点,提出了基于小波阈值去噪和SVM的轴承运行状态识别的新方法。对现有故障轴承振动信号样本进行小波阈值去噪,得到相应的去噪后样本。在此基础上结合SVM的参数寻优进行SVM模型的初步建立,并将错分样本重新去噪后进行SVM模型的重建,直到惩罚因子和交叉验证的精度达到预定标准,从而实现最优模型的建立以及轴承状态的识别。但是传统的软硬阈值函数各自存在的不足制约了信号去噪和特征提取的效果,并且无法实现去噪处理的可调性,因此,首先提出了一种改进的阈值函数,并结合MATLAB仿真实验分析了其优点。最后的滚动轴承诊断实例表明,引入改进阈值函数的去噪法能有效提高样本数据利用率和SVM的抗噪与泛化能力以及滚动轴承智能诊断的可靠性。
2015, 43(23):193-195. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201523049
摘要:采用一种实验用挖掘机平台来分析其液压故障,介绍了基于Tee的参数测量方法,通过分析参数快速有效地解决其在工作过程中出现的液压故障问题,为生产带来极大的方便。同时,利用SOLIDWORKS2012软件设计可视化平台,仿真模拟出挖掘机运动过程,具有一定的应用及推广价值。
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