2015, 43(3):1-3. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.001
摘要:三角轮系式移动机构是爬楼越障机器人的重要组成部分。利用拉格朗日法建立了三角轮系式移动机构的动力学模型,利用 MATLAB 的Simulation工具箱对三角轮系式移动机构进行控制系统仿真。结果表明:该系统可在1.2 s进入稳定状态,说明该系统有较好的稳定性。
2015, 43(3):4-7. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.002
摘要:介绍了Delta机器人的机械结构及造成其位置偏差的误差源,其中机器视觉中的球差影响、机械结构的种种因素的误差累积都是造成误差较大的原因,推导出了下运动平台抓取点的矢量方程。通过分离变量的方法,对于机械结构部分和机器视觉部分给出了详细的误差分析公式,并给出了误差的检测方法,为Delta机器人的误差补偿提供了理论依据。
2015, 43(3):8-11. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.003
摘要:针对所研制的欠驱动灵巧手抓持运动特性和功能要求等问题,设计了一种主从控制和自主控制相结合的复合式递阶控制系统。硬件系统采用了DSP和FPGA相结合的主从结构模式,软件系统使用了模块化设计思想,同时探讨了基于遗传算法的欠驱动灵巧手抓持规划问题。最后进行相关抓持性能测试实验。实验结果表明:该控制系统响应迅速、性能稳定、可靠性高、人机友好、复杂度降低,可使欠驱动灵巧手有效地完成对不同物体的包络抓持。
2015, 43(3):12-15. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.004
摘要:研究了名优茶并联采摘机器人的结构和工作空间。根据并联机构尺度综合理论,应用遗传算法与直接搜索工具箱GADS,计算出机器人臂长尺寸。结合数值法和几何法,利用快速极坐标搜索法求出机器人工作空间边界,并在MATLAB中绘制空间三维图。比较三维图和给定的工作空间,验证了机器人设计满足工作空间的需求。
2015, 43(3):16-19. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.005
摘要:为了研究四自由度的工业机械手运动轨迹,提出了利用SimMechanics工具箱建立机械手仿真模型。仿真结果表明:可以有效得到机械手的运动参数,机械手可以准确执行运动轨迹,关节运动快速平稳没有冲击,为机械手机械和液压建模提供了一种方便的工具。
2015, 43(3):20-23. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.006
摘要:建立了3-P-(2U-2S)并联机床机构的反解方程,求解得到机床的工作空间。通过雅克比矩阵条件数的计算,得到并联机床机构的运动特性条件指标。以工作空间与全局条件指标(GCI)作为评价指标,应用BP网络算法和遗传算法对机床机构尺寸参数半径R与杆长L进行了综合优化。结果表明优化后的综合性能得到了提高。
2015, 43(3):24-28. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.007
摘要:提出了一种基于改进的BP神经网络的自适应状态观测器,该类观测器无需系统的精确模型即可得到收敛于真实状态的状态观测值。利用Lyapunov直接法分析了基于状态输出误差的状态观测器的稳定性。然后,将状态观测器与反演控制器分开设计,以实现观测器得到的速度估计值代替实际速度,避免了实际应用中对速度信号的测量。最后通过对二关节机械手系统的仿真与比较,说明该控制方法的有效性。
2015, 43(3):29-33. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.008
摘要:利用6R工业机器人作为数控加工平台,针对五轴刀位文件的后置处理过程出现的疑难点进行研究。并以pro/E软件生成的刀位文件为例,结合工业机器人特有的结构,表述后置处理过程的坐标系转换,去除冗余自由度,推导出各关节角与刀位数据的关系,实现运动学求解,开发工业机器人数控加工专用的后置处理器。最后应用VC60++生成后置处理器并实现数据处理。
2015, 43(3):34-37. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.009
摘要:以平面三自由度驱动冗余并联机器人为研究对象,应用空间模型理论建立了机器人机构的空间模型,求解机器人机构的速度雅可比矩阵和柔度矩阵,进而得到全域刚度性能评价指标。在此基础上探讨了机器人机构刚度性能与运动学尺寸之间的关系,并绘制了刚度性能图谱。这些图谱将有助于该机器人机构的优化设计。
2015, 43(3):38-42. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.010
摘要:随着油气输送管道里程的迅速增长,管道检测机器人越来越多地应用于管道的检测与清理,管道检测机器人的行走稳定性问题得到了广泛的关注。分析了国内外差压式管道检测机器人及其速度控制技术的发展现状,针对现有水平对大规模实用化需求的较大差距,提出了急需解决的3个问题,为进一步研究高智能化的差压式管道检测机器人提供参考。
2015, 43(3):43-46. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.011
摘要:从控制的角度出发,针对基于极线几何的机器人视觉伺服问题,设计了模糊滑模控制器,通过建立合适的模糊规则库,有效地削弱或减小抖振现象,同时提高系统的鲁棒性和快速性。机器人6DOF视觉定位仿真实验表明该方法的有效性和可行性。
2015, 43(3):47-51. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.012
摘要:围绕一种5自由度的4UPSUPU并联机构,建立其运动学模型及雅克比矩阵,考虑机构在运动空间内的运动学性能,引入全域条件指标和全域梯度指标作为运动灵巧度的评价指标,并采用柱坐标边界极限搜索法求解工作空间,建立全域指标的数学模型;基于多学科设计优化软件Modefrontier对机构进行了多目标优化研究,采用实验设计和粒子群优化算法对机构进行了优化,求得Pareto最优解。通过优化前后结果比较,机构运动性能得到增强,为并联机构多目标优化设计提供参考。
2015, 43(3):52-53. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.013
摘要:分析一种新型的长距离、封闭式管道槽口检测方法,介绍检测平台组成和检测原理,基于检测平台的定位基准进行误差分析,通过分析找出影响检测误差的因素。
2015, 43(3):54-56. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.014
摘要:针对Stanford机器人关节的结构特点,基于旋量理论,采用PadenKahan子问题的方法求解Stanford机器人的运动反解。研究表明:该方法可消除多关节耦合变量,大大简化计算量,计算精度高,为求解Stanford机器人的运动学逆解提供了一种新方法。
2015, 43(3):57-59. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.015
摘要:为节约设计成本,提高设计效率,对四足机器人进行仿真。采用Pro/E建立四足机器人三维模型,将模型导入至虚拟样机软件ADAMS中,建立四足机器人机械模型,并利用Matlab/Simulink工具箱建立控制系统。利用二者之间的接口实现联合仿真,验证了设计方案的可行性。
2015, 43(3):60-63. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.016
摘要:智能纱架多机械手换纱系统集绕纱、搬运、中转、续纱机械手为一体,采用集中管理、分布控制的思想,设计了基于CAN总线的多机械手分布式控制系统,通过LabVIEW软件实现了人机界面的交互完成对换纱系统的操作,并对系统中的核心部分续纱机械手进行合理的路径规划,使其行走路径尽可能短,进一步节省换纱时间,该系统实现了阿克明斯特地毯织机的换纱自动化,节约了人工和时间成本,提高了地毯织造的效率。
2015, 43(3):64-66. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.017
摘要:以3-SPT-S并联机构为研究对象,对机构进行位置分析,建立机构运动学模型和数学模型,推导出机构的雅可比矩阵和Hessian矩阵,并求解出局部速度灵巧度性能指标和加速度灵巧度性能指标。利用数学软件MATLAB绘制了局部性能指标的图谱,分析机构处于不同位姿下,性能指标的变化规律。
2015, 43(3):67-71. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.018
摘要:为改善表面贴装(SMT)中零件的定位和贴装效率,提出了由上CCD的“粗定位”实现数据获取和零件抓取,到由下CCD的“二次定位”实现贴装的定位策略。将机器视觉与运动控制相结合,采用螺旋启发式算法遍历工作台,根据形状匹配和零件像素面积为判断条件,实现了全部待贴装零件与贴装工位的位姿定位和信息获取。应用了编程语言中数据库链表存储和指针技术,完成了位姿矩阵信息的存储与读取。采用快速排序算法,将位姿数据重新排序,以矩阵〖WTHX〗A和B〖WTBZ〗为边界条件,最终实现了“数据获取—零件抓取—零件贴装—判断贴装”4个环节的贴装过程。为提高表面贴装效率和减少贴装错误提供了指导。
2015, 43(3):72-75. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.019
摘要:针对负载变化对飞行模拟器Stewart平台控制的影响,运用机械动力学软件ADAMS对飞行模拟器Stewart平台及其负载进行动力学建模,并与MATLAB软件建立联合仿真平台,并进行仿真分析,得到了有无负载及负载变化时飞行模拟器的运动轨迹,分析了对PID控制参数的影响,最终求得了质心允许偏离设定位置的范围,其仿真数据为实际控制和机械设计提供了理论依据。
2015, 43(3):76-81. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.020
摘要:建立了一种用于危险作业条件下的六自由度机械臂模型,根据D-H方法建立了其数学模型,并进行正向运动学分析,通过计算和仿真,验证了所建运动学方程的正确性。通过采用蒙特卡洛法分析该机械臂的工作空间,利用Matlab对机械臂工作域进行求解,给出了机械臂末端的工作空间点云图。通过机械臂运动过程中基座的受力分析,结果表明:末端执行器移动速度越快,基座承受的力矩越大;各个关节角速度和末端执行器移动速度对力矩曲线的平稳性影响明显,且基本成正比;在末端执行器位移方向改变处,基座所受力矩最大。
2015, 43(3):82-85. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.021
摘要:针对机械手刀库的安全隐患问题,编制了相应的安全程序,包括防止刀库运转计数错误、防止刀库机械手与主轴发生碰撞。经处理后的刀库应用于实践中,提高了机床的生产效率及精度,并延长了使用寿命。
2015, 43(3):86-88. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.022
摘要:并联机构是先进制造领域的一个重要发展方向,2-RPS&PSR并联机构是非对称的机构。采用螺旋理论为基础求解该机构的全雅克比矩阵,得出机构的全刚度。进行刚度分析再运用Matlab软件进行仿真,得出其各种直观曲线。验证了该并联机器人实现预期运动的可行性,为该种机器人的设计、校核和调试提供了参考。
2015, 43(3):89-91. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.023
摘要:介绍了往复移动式气动机械手的结构组成及各部件的作用;设计了气动回路及PLC控制系统的硬件电路;分析了利用旋转编码器进行精确位置控制的原理并设计了部分主要程序。该机械手具有控制简单、运行可靠、位置控制方便、精度准确等特点,已被广泛应用于许多领域。
2015, 43(3):92-94. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.024
摘要:针对动力学精确模型未知情况下的镜片分拣机器人重复动作路径控制问题,通过忽略从动臂、动平台和负载质量,建立镜片分拣机器人的简化拉格朗日动力学模型,解除动力学控制各主动臂的耦合性,分别对各单个主动臂施加控制。将迭代学习算法应用到单个主动臂的轨迹控制中,在Matlab中搭建基于迭代学习的镜片分拣机器人主动臂轨迹跟踪控制系统。通过模拟仿真验证轨迹跟踪精度,结果表明基于迭代学习的主动臂轨迹跟踪控制系统在有限迭代次数内跟踪精度较高。
2015, 43(3):95-98. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.025
摘要:利用OpenGL开发环境,与Visual C++相结合,建立搬运工业机器人的三维模型,开发的仿真系统具有可扩充性和可移植性,将FMS机器人的正逆运动学、正逆动力学、各种控制算法、轨迹规划封装成通用模块,并提供用户接口,供用户设计自己的模块和控制算法;增加多个输入输出模块。该结构可扩展实际的FMS机器人控制系统,从而更好地为搬运工业机器人在工作空间的工作姿态进行三维仿真,实现实时控制与实时仿真的一体化。
2015, 43(3):99-103. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.026
摘要:设计了基于液压控制的搬运机械手,其控制结构采用ATmega16 8位单片机,利用Proteus与Atmel Studio60软件进行控制并仿真,可以实现设备的良好运行控制,为全自动数控六角车床提供物料抓举和搬运的工作,大量减轻了人工的劳动强度。该机械手还可以推广到热处理车间进行淬火、调质、渗碳等热加工工艺和铸造、机加、装配等工业生产中。
2015, 43(3):104-107. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.027
摘要:引述了嵌入式系统相比于桌面PC在工业控制领域的显著优势,阐释了电火花数控编程系统(CAWEP)移植研究的重要意义。通过分析CAWEP自身特点,并比较Windows与Windows CE应用程序开发的共性与差异,提出了移植平台方案,论述了移植开发流程,根据实际开发经验,总结了移植的关键技术所在。实验结果表明:移植后的CAWEP在Windows CE系统上运行稳定、高效可靠。
2015, 43(3):108-111. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.028
摘要:为了解决流固耦合条件下斜盘式轴向柱塞泵的数字化设计问题,采用基于动态边界的流体动力学计算方法(CFD)对其进行了建模与解耦分析。通过UG建立柱塞泵工作过程中流体的三维模型,采用Gambit对模型进行网格划分和局部细化,并设定流体边界为移动边界,利用Fluent软件中用户自定义函数(UDF)方法定义流体可压缩性和黏性,以及边界的运动规律,建立了数字化模型并进行了仿真分析,得到了动态流固耦合状态下泵出口流量变化规律。最后,设计和搭建了柱塞泵出口流量与出口压力测试的试验平台,将测试数据与仿真数据进行了对比,实验结果验证了该建模方法和解析手段的可行性与正确性。
2015, 43(3):112-115. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.029
摘要:为方便快捷地预测和优化机床服役过程各阶段能效,建立了基于铣削加工特征的机床服役过程能效计算模型,机床服役过程主要包括启动、空载和加工3个阶段,这一过程能效主要由辅助能效和加工能效构成。将实验数据进行分析,〖JP2〗获取相应的修正系数后,通过建立的数学模型计算得出机床各阶段能耗,将各阶段能耗与总输入能耗之比作为各阶段的能效。最后对一台数控铣削加工中心进行试验研究,结果验证了该计算方法的准确性。该方法可应用于机床能效的评估与预测。
2015, 43(3):116-118. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.030
摘要:数控机床的定位精度是决定其加工质量的关键因素。针对数控机床定位误差存在的累积性和重复性,提出了增量式误差补偿法,建立了通用的增量式误差补偿模型,并将其应用于由本实验室自主研发的“切线法数控成形非球面机床”中。经实验分析表明:增量式误差补偿法可以大幅地提高数控机床的定位精度。
2015, 43(3):119-122. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.031
摘要:通过三轴液压转向实验平台,利用AMESim软件,建立了转向液压系统模型。分析了压力、流量、管路长度、管路内径以及管路材料等单因素对转向油缸响应特性的影响规律,并针对压力、流量、管路内径等非线性影响因素以及系统PID参数进行了正交仿真实验,给出了优化结果和PID参数。结果表明:压力升高、响应速度加快,但在10~11 MPa范围内较为稳定;流量在14 L/min时响应速度最快且最不稳定;管路内径在11~17 mm范围内有较好的响应速度和稳定性;管路长度增加,响应滞后,稳定性减弱;比例系数P对响应时间的影响比较敏感、积分系数I对平滑性影响较大、微分系数D对稳定性较为敏感。
2015, 43(3):123-125. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.032
摘要:研究了静压气体推力轴承气膜内气体压力分布、轴承承载能力的检测方法并研制了实验装置。该实验装置有以下两方面的优点:一是采用极坐标运动平台定位气体压力传感器测试点,实现气膜内气体压力检测,同时避免了x-y运动平台双轴联动定位误差。二是采用杠杆加载原理,可避免直接加载对砝码尺寸的限制,扩大实验加载力的范围,还能实现力的连续加载,且不会产生加载力波动。实验结果与仿真结果吻合,达到了预期的要求。检测方法和实验装置可为超精密静压气体润滑理论的进一步发展提供有力的实验支撑。
2015, 43(3):126-128. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.033
摘要:打击液压阀控制着数控全液压模锻锤的主要动作,其动态性能的好坏也就直接影响着模锻锤的工作性能。通过用SimulationX软件来仿真分析数控全液压模锻锤的液压系统,得到模锻锤的工作性能曲线和相关参数,与实际情况进行比对,进而得出打击液压阀的工作参数,为打击液压阀的结构设计和优化打下了基础。
2015, 43(3):129-133. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.034
摘要:超声线锯切割SiC单晶时,金刚石线锯的成本仅次于SiC单晶材料本身的成本。建立了超声辅助切割SiC单晶时线锯受力模型,对线锯受力和失效形式进行了理论分析,并进行了相关试验,研究了工件进给速度对线锯偏角、切割方式对线锯磨损、切削液对线锯磨损以及磨粒破坏形式对线锯切割性能的影响规律。结果表明:工件进给速率及超声振幅增大,线锯易被拉断,但过小,切割效率会降低,要想通过增大工件进给速率提高效率,必须提高线锯强度,增大导轮直径,降低线速;超声辅助切割时线锯磨损可降低约40%;与自来水相比,使用Ecocool Resist EP微乳化液后线锯表面堵塞较严重;金刚石磨粒的微小破碎、有利于切割。
2015, 43(3):134-137. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.035
摘要:面向工艺规划与车间调度的集成优化,构建了基于虚拟制造单元的资源调度组织模型。通过技术分析、资源分析和详细设计三阶段来进行工艺与调度的集成:技术分析阶段完成粗工艺路线的制定;在资源分析阶段对满足条件的制造资源进行优化集成;而详细设计阶段则引入了调度因子的概念,通过调度因子来进行工序与对应制造资源的匹配选择,制定最优的工艺路线和生产计划的排产。最后通过实例验证了该方法的有效性和可行性。
2015, 43(3):138-141. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.036
摘要:为了去除手机玻璃边的瑕疵以提高其抗冲击力,设计一种数控磨边机。针对手机玻璃轮廓外形,采用了几何图形分析法,提出了基于极坐标系下的直线插补算法和圆弧插补算法。讨论了影响手机玻璃轮廓磨削加工精度的主要误差因素,推导出离散系统时间跟随误差公式和综合轮廓误差公式,采用了三次样条插值法,利用MATLAB软件对恒角速度磨削进行动力学仿真分析,并进一步提出恒角速度磨削改进策略。实践证明:采用上述控制算法的数控磨边机能有效地提高手机玻璃轮廓的磨边精度,满足工艺要求。
2015, 43(3):142-145. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.037
摘要:变量齿轮式机油泵是依靠变量装置来改变齿轮的啮合长度,实现流量的改变,进而降低发动机的燃油消耗。在变量泵的设计过程中,要综合考虑其流量变化规律、排量大小、运行过程的压力波动、齿轮的扭矩等性能,通过CFD分析软件Pumplinx可以形象的得到流量、压力波动、空化等物理量随时间的变化云图。选取泵的最大排量和最小排量处进行CFD分析,得出变排量齿轮泵的流量特性、扭矩特性及空化特性,并把分析结果和实验数据作比较,分析结果均符合SOR所要求的范围,从而更好地研究变量齿轮泵的性能。
2015, 43(3):146-149. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.038
摘要:针对小样本、低泛化、过拟合和局部极小等问题,建立基于支持向量机(SVM)的铣削力预测模型,对铣削力进行预测,将其预测结果与试验值、BP神经网络预测值进行对比分析。结果表明:在训练样本较小情况下,得到的预测值与试验值吻合较好,且相对于BP神经网络预测模型的预测精度高。
2015, 43(3):150-152. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.039
摘要:研究了常压和真空状态下静电喷涂的影响因素。利用对比实验法,在真空和常压静电场的环境下,根据油漆粒子的运动方式,对产品分别在真空与常压条件下进行油漆的喷涂实验。结果表明:在真空环境下,产品的用漆量、光洁度、均匀度以及快速固化效率优于常压;得出影响喷涂质量的重要因素有真空度、静电电压、雾化气压、扇形气压和油漆固化剂等。
2015, 43(3):153-157. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.040
摘要:针对圆度误差测量时某些采样点密集的情况,提出一种新的圆度误差最小区域评价方法,详细阐述了该方法的设计要点及实现步骤并给出了计算机程序流程图。该算法主要包括以下两部分:先以最小二乘圆心为初值,采用“九点法”逐次移心逼近最小区域圆心;再设定阈值,在各峰值点群中找到满足交叉准则的四点,最终获得最小区域法的圆度误差值。大量仿真表明该算法可以在短时间内根据上千个采样点信息准确算得最小区域圆度误差值。将该算法应用于CCD图像测量系统,亦可稳定、高效地得到测量结果,进一步证明了该算法的实用性。
2015, 43(3):158-159. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.041
摘要:针对油液温度变化,引起定量泵溢流阀系统的压力波动问题,在实验室使用QCS003实验台进行了试验研究。试验结果表明,油液温度升高导致系统的压力降低,得出了系统压力的变化规律,分析了影响的因素及各个因素对系统压力的影响程度。
2015, 43(3):160-163. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.042
摘要:汽轮机叶片型面是较复杂的曲面体零件,针对加工时一般采用比较保守的进给速度而导致生产效率不高,提出了对于材料选择方钢的汽轮机叶片型面加工进给速度优化思想。在对叶片型面粗加工及半精加工进给速度优化原理分析基础上,提出了恒定材料去除率粗加工和恒定切削厚度半精加工优化策略。实验结果证明,基于恒材料去除率和恒定切削厚度优化叶片型面加工,效果明显,加工效率大大提高,节约了成本。
2015, 43(3):164-167. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.043
摘要:扇形喷嘴广泛应用于清洗设备中,具有清洗范围大的特点。利用Fluent软件解析扇形喷嘴的射流速度,打击力及流量特性,可以直观认识和分析扇形喷嘴的清洗性能。仿真结果表明:随着扇形喷嘴V形切槽相对偏移量增大,打击力降低;随着切槽半角的增大,清洗打击能力增加。仿真结果对于扇形喷嘴的设计和选取提供了参考。
2015, 43(3):168-170. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.044
摘要:建立了由砂轮不平衡量引起的主轴系统相对于砂轮架的二自由度振动模型,推导出砂轮不平衡量与主轴系统振动位移之间的关系。理论分析和实验结果表明:与目前的单自由度振动模型相比,信号中干扰成分更少,能够提高砂轮不平衡量的在线检测精度。同时,借助此信号也可对砂轮主轴系统的工作状态进行在线监控。
2015, 43(3):171-174. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.045
摘要:在220 t电动轮矿用自卸车转向系统机液联合建模的基础上进行动力学仿真。首先建立比“两轮二自由度”更符合实际矿用车情况的四轮二自由度转向系统动力学模型;分析220 t电动轮矿用自卸车稳态转向,在ADAMS中进行稳态转向仿真,并在ADAMS和AMESim机液联合模型的基础上对转向油缸和转向横拉杆进行了多工况受力分析。结果验证了220 t电动轮矿用自卸车全液压转向系统的正确性以及所研发样车具有不足转向特性,操纵稳定性较好。
2015, 43(3):175-178. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.046
摘要:树脂混凝土一般具有较好的力学性能,优秀的热稳定性和优异的吸振性,为了探究树脂混凝土的热稳定性,充分利用虚拟仿真技术和Pro/E与ANSYS Workbench协同仿真方案,建立了某超精密加工中心床身的实体模型。通过对树脂混凝土材质以及传统铸铁材质的床身热变形结果的分析,找到了影响机床床身热变形的主要因素,并对机床材料和约束进行优化。结果证明优化后的机床床身具有很好的热稳定性,为提高超精密加工中心的热稳定性能提供有用的理论依据。
2015, 43(3):179-181. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.047
摘要:应用Fluent软件中的UDF方法,对间隙密封伺服液压缸进行动态仿真,并通过编程对温度、压力与液压油黏度之间的关系进行定义,分析了活塞周期运动过程中,温黏,压黏对液压缸间隙流场的影响。结果表明:间隙流场中流体的平均温度逐渐升高使得黏度发生变化;温度升高时,液压油黏度降低,流体阻力减小,液压降减小,反之液压降增大;黏度不断降低,间隙泄漏量会不断升高,但泄漏量增加的速度会逐渐变慢,最终达到一种稳定的状态;当黏度变化时,间隙流场内壁面壁面摩擦力大小随时间逐渐增大,当液压缸运行到一定时间,内壁面壁面摩擦力大小都将趋于稳定状态。
2015, 43(3):182-184. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.048
摘要:针对齿轮故障信号大多数是难分解的多分量的调幅-调频信号的问题,提出一种新的信号处理方法——全矢局部均值分解(FVLMD)方法。局部均值分解(LMD)可将多分量信号自适应地分解为多个单分量信号;全矢谱技术可以解决单通道信号不完整的问题。运用信息融合技术,将信号LMD分解得到的PF(Product Function)分量进行全矢谱融合分析,这样既可以将信号彻底分解,又可以保证其完整性。齿轮故障信号验证了该方法的有效可行性。
2015, 43(3):185-188. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.049
摘要:轴承早期故障的检测与诊断是实现安全生产、预防恶性事故的有效手段。用高精度加速度传感器采集轴承振动信号,采用小波软阈值降噪法剔除测试过程的噪声,提高采集信号的信噪比。基于小波变换奇异值检测技术,探讨了提取淹没在噪声背景中的早期故障特征的方法,同时指出了传统傅里叶变换的不足。研究表明,该方法是有效的,所提取的故障特征频率与理论计算的故障特征频率基本相同。研究结果为轴承早期故障检测与诊断提供了新途径。
2015, 43(3):189-193. DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2015.03.050
摘要:滚动轴承是易损件,为了更好并及时检测出在信噪比低的情况下的轴承早期微故障振动信号,提出了小波包最优熵和EEMD相结合的方法。运用小波包最优熵对采集信号实现信噪分离,突出了小波包降噪效果明显;通过EEMD将信号分解成多个分量;最后以互相关、峭度准则提取故障信号分量以避免分量选择的盲目性。结果表明:该方法对轴承初期故障具有良好的降噪效果,可以准确快速地检测出轴承故障,从而表明该方法是有效且可行的。
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