2016, 44(3):1-4. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603001
摘要:针对半被动式助力外骨骼系统目前普遍存在的驱动机构结构复杂、控制方案繁琐的问题。根据人体髋关节运动生物力学数据,分析了人体行走过程中髋关节角度-力矩的关系特征,并据此设计了一种新型被动式外骨骼驱动机构。利用ADAMS仿真平台对虚拟样机进行了仿真实验,验证了被动式驱动系统设计方案的可行性。最后对样机进行了测试实验,结果表明:该外骨骼助力器能够实现日常运动中的助力功能。
2016, 44(3):5-9. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603002
摘要:在工业机器人的应用过程中,示教装置已经成为机器人控制系统中不可或缺的一部分,其操作体验和性能的优劣直接关系到工业机器人使用效果。所设计的示教装置硬件结构和操作系统分别采用了基于ARM9的RISC ARM926EJ处理器和Windows CE 50操作系统,整体外壳采用3D快速成形打印技术研制。应用程序的开发环境为Microsoft Visual studio 2008,以MFC为图形界面开发工具,采用串口通信实现示教装置与主控制器之间通信。该装置符合人体工程学,人机界面友好,运行稳定,满足控制的需要,具有较强的实用性。
2016, 44(3):10-13. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603003
摘要:为了提高士兵的承载能力,降低在运动过程中的能量损耗,设计了一种液压驱动的可穿戴外骨骼机器人,该外骨骼机器人下肢具有12个自由度。根据外骨骼机器人的功能和工作原理,分析了外骨骼机器人的关键部位,并设计了外骨骼机器人的各部分的尺寸。利用有限元软件ANSYS对外骨骼机器人进行建模,对下外骨骼机器人进行有限元静力学仿真,并对大腿部位进行瞬态动力学仿真。通过仿真研究分析,验证了机构设计的合理性,对外骨骼机器人的进一步研究提供了参考。
2016, 44(3):14-18. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603004
摘要:提出了一种新型3-PUU并联机器人,对该机器人进行运动学分析,得到了3-PUU并联机器人的运动学反解,在此基础上,分析了移动副和虎克铰对工作空间的限制。采用三维极限搜索法求解了工作空间,并对该并联机器人的工作空间进行了优化分析。结果表明:优化后的工作空间明显增大,该种机器人具有较好的实际应用前景。
2016, 44(3):19-23. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603005
摘要:介绍了一种基于PLC 控制的新型液控工业机械手,它是在传统球坐标型机器人改造基础之上设计而成一个五自由度的液控机械手,主要利用液压驱动机械手机构运动,配以相应的PLC控制技术,编写PLC程序,使得液控机械手能实现对物料的自动分拣功能,在工业生产流水线中, 代替人手来实现分拣、搬运、装卸等操作。 该机械手不但减轻了工人的劳动强度,还大大地提高了劳动生产率。
2016, 44(3):24-26. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603006
摘要:为了降低操作人员的劳动强度,改善劳动条件,提高轮毂轴管淬火生产线上下料的效率和稳定性以及企业的自动化水平,研制了一种智能轮毂轴管淬火生产线自动上下料装置。介绍了轮毂轴管淬火生产线的组成,阐述其工作原理和总体机械结构设计。介绍了轮毂轴管淬火生产线自动上下料装置的组成,阐述其机械结构设计。淬火生产线采用以PLC控制系统,协调各执行机构的动作,其操作方便、控制灵活,能够满足企业的生产要求。
2016, 44(3):27-30. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603007
摘要:提出一种新型三自由度混联机构,运用螺旋理论分析了该机构的机构学原理,计算了机构自由度。以多刚体系统动力学理论为基础,建立了该并联机构的多体系统动力学模型, 在此基础上开展了该机构正向运动学、逆向运动学及动力学的仿真研究。结果表明:在所设计的的构型及尺度下,机构存在非线性的输入输出关系;在Z轴方向一定的情形下,X方向最大运行角度为-15°,Y方向最大运行角度为-17°;从机构的加速度及速度运动曲线来看,机构不存在明显的刚性冲击。
2016, 44(3):31-34. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603008
摘要:针对包装流程中取袋称量自动化程度低,取袋装置与称量装置各自独立、结构分散、功能不集中的问题,提出了一种基于工业机器人的自动取袋称量的方案。设计出了可配合机器人的末端执行器,并同时实现取袋与称量功能的装置。通过对工业机器人的移动路径进行合理设计,将装置移动到指定位置,采用气缸控制装置的张开闭合,完成取袋动作,运用称量传感器,实现称量功能。该装置与工业机器人配合使用,提高了包装机的自动化水平,实现了取袋与称量的结构与功能的统一。
2016, 44(3):35-39. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603009
摘要:机器人铣削加工技术是当前机器人技术发展的重要方向之一,而刀具轨迹的自动生成是实现机器人铣削加工的一个关键环节。以Open Cascade为几何造型技术开发平台,以改进的CC路径截面线法为轨迹生成方法,通过对约束面间距进行动态调整,改进了传统CC路径截面线法刀轨疏密不一致的问题,从而能够提高机器人铣削加工精度。在此基础上,开发出相应的CAD/CAM软件系统,实现了自由曲面精粗加工刀具轨迹的自动生成。最后,通过仿真和实验对生成的刀具轨迹进行了验证,验证了方法的可行性和准确性。
2016, 44(3):40-45. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603010
摘要:采用增加约束从动支链限制运动平台自由度,同时减少驱动支链的方法,得到了一种新型四自由度并联机构。分析了该机构的运动自由度,建立了该机构运动构件的输入、输出关系方程,同时利用牛顿-欧拉法建立含驱动摩擦的机构动力学模型。对该机构进行运动轨迹规划,采用编程计算,得到了在两种不同运动轨迹条件下的机构各构件受力。最后利用Matlab的SimMechanics工具箱对该机构进行了动力学仿真,验证了该机构理论计算的正确性。
殷继花 , 侯荣国 , 陈保胜 , 梁钊 , 宋童 , 张国栋
2016, 44(3):46-49. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603011
摘要:通过设计基于无线网络控制技术的智能搬运小车,以完成各种工厂环境的零件和成品搬运工作。该小车主要由车身、码垛装卸一体化装置及控制系统等部分组成。其中,车身采用直流电机驱动;码垛装卸一体化装置由机械手爪和传送装置组成,通过在机械手爪中的夹持器上装有压力传感器,可对不同大小形状的物品进行夹取,传送装置主要由传送带和张紧机构组成,使车厢空间得到充分利用;控制系统以PLC为控制核心,采用无线接收发送装置、传感器、限位开关、无线摄像头等为辅助部件,可实现小车的远程控制、智能避障、远程监控等功能。
2016, 44(3):49-51. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603012
摘要:利用可编程逻辑控制器设计直角坐标涂胶机器人的控制系统,该控制系统能对机器人进行示教操作,并能通过再现功能运行示教的轨迹和动作,实现连续的涂胶生产工作。该系统具有软件结构简单、可靠、实时性好、硬件性价比高的优点。
2016, 44(3):52-55. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603013
摘要:介绍了集机械技术、传感器技术、影像技术、现代信息处理技术和医疗技术为一体的医疗机器人,综述其发展历史和辅助外科手术、康复医疗和医院服务等方面应用现状。并以“达芬奇”手术机器人为例分析了医疗机器人主要构成与技术优势,同时列举出目前机器人医疗技术存在的几点缺陷,最后展望了医疗机器人的发展前景。
2016, 44(3):56-60. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603014
摘要:随着黄河治理步伐的加快,黄河水下机器人技术作为人类探索和治理黄河的重要手段日益得到人们的重视。对黄河水下机器人进行了定义和分类;简要介绍了国内外水下机器人的国内外现状,以及水下机器人在黄河治理中的应用;分析了黄河水下机器人的关键技术,指出了其发展方向,给出了合理化的建议。这对黄河水下机器人事业的发展起到一定的引领作用。
2016, 44(3):61-63. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603015
摘要:简述了一种新型排水管道清淤机器人的机构及工作原理,并提出了一种基于DSP的控制策略。利用DSP单片机中维特比数学运算单元(VCU)和控制率加速器(CLA),研究了由一片DSP单片机控制双无刷直流电机的控制方案和算法;设计了管道清淤机器人动作控制中的继电器输出电路原理图;制定了基于ZigBee协议的无线数据传输模块传输协议。结果表明:无线数据传输和淤泥斗动作执行稳定,双无刷直流电机调速控制效果良好。
2016, 44(3):64-66. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603016
摘要:随着网络技术的发展和遥控操作技术的广泛应用, 机器人在危险环境下的工作成为了现实。以仿生可重构机器人为研究对象,基于ARM和Windows CE系统结合的控制器设计思想,对控制器软硬件进行了设计,并开发了应用程序。对机器人视频监控、远程控制等功能进行了测试,结果表明:仿生可重构机器人控制器能够很好地实现视频监控,PC机与主控制器之间可以进行远程通信,达到了预期效果。
2016, 44(3):67-70. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603017
摘要:为研究超硬材料多元智能融合加工策略以及超声振动对复合刃磨和微坑织构形成及分布的影响规律,提供了实验装置支持,研发了基于效率和微坑织构驱动的旋转超声电火花加工平台数控系统。该平台采用基于工控PC的开放式数控系统,实现了旋转超声加工的自动化,探讨了数控系统的软/硬件结构、功能模块划分、数控界面设计及脉冲电源设计等关键技术。结果表明:该系统运行安全可靠。
2016, 44(3):71-74. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603018
摘要:为了研究二自由度系统的载荷响应,获取响应参数,设计了二自由度系统自由振动响应参数的实验平台,分析了各因素对实验数据的影响,提出了一种基于曲线拟合方法获取自由振动物理参数识别的方法。将两弹性梁构成的单自由度单元通过弹簧耦合到一起组成二自由度系统,利用LMS振动测试仪采集到系统耦合之后的时域数据;通过1stOpt软件中麦夸特法(LM)+通用全局优化法(UGO)法来实现时域数据的曲线拟合,从而获取自由振动响应参数。结果表明: LMUGO可以凭借其极强的寻优能力和鲁棒性,很好地拟合了实验响应数据,求出了响应参数,是处理曲线拟合有力的工具。经过对相关系数、最小残差值等进行评价,证明了拟合方法的有效性。
2016, 44(3):75-77. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603019
摘要:液压元件是液压系统基本组成单元,应用十分广泛,元件结构中存在大量间隙配合,包括平面结构、锥面结构、环状结构、线状结构等,配合间隙是否科学合理,极大地影响元件性能以及工作寿命。针对液压元件配合间隙开展研究,对间隙中摩擦磨损机制、间隙润滑机制进行分析,通过仿真研究了间隙内油液温度变化对元件性能的影响,研究表明:随活塞运动频率增大,间隙内油温升高,密封结构泄漏量随之增大,液压元件容积效率下降;同时分析了间隙内油膜初始温度与油液温升和泄漏量的关系,获得了间隙内油液温度和泄漏量均随初始温度升高而增大的结论,该研究结果可做为设计与使用人员参考。
2016, 44(3):78-80. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603020
摘要:设计了利用单项支撑转子超声波悬浮的高速电机,采用压电换能器、永磁同步电机主轴,换能器辐射端面与主轴悬浮支撑帽均采用锥度相同的圆锥形结构,以保证主轴高速旋转时高度自动定心。测试结果表明:当超声波电源输出功率在500 W时,主轴转速达到20 000 r/min以上,悬浮间隙超过100 nm,大于两接触面粗糙度总和,主轴运转平稳,无接触摩擦噪声,不存在电磁耦合所导致的转矩波动和径向振动问题。
2016, 44(3):81-85. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603021
摘要:高速切削是解决钛合金的难加工性与应用广泛这对矛盾的主要方法,为了实现对高速切削全生命周期内所涉及信息的精确检索与管理,应用遗传算法对钛合金高速切削参数进行了优化,构建了C/S架构下的高速切削数据库网络系统。研究结果表明:该系统可实现高速切削全生命周期中参数的优化与推荐、图纸的自动查询与修改,实现了与有限元的无缝链接,为从事高速切削生产的企业提供了从本构的生成到产品制造以及零部件的分析全生命周期的所有数据的智能管理,对高速切削钛合金具有一定的指导作用。
2016, 44(3):86-88. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603022
摘要:为研究气体轴承实验台管道气体流动特性,尤其是管道内速度、压力的变化,采用特征线法对简化管道模型的一维非定常流场进行计算。计算结果表明:该模型能够计算定压容器管道的非定常流动特性,特征线法能满足计算精度与计算速度要求。研究结果为实验台的进一步设计、可靠性评价和优化提供了一种可能的方法。
2016, 44(3):89-93. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603023
摘要:针对传统磁流变(MR)阻尼器阻尼通道利用率低的问题,提出了两种磁路结构的优化设计方案。运用ANSYS软件对这两种MR阻尼器的磁路结构进行二维电磁场有限元仿真,分析结果表明两种MR阻尼器磁路结构设计切实可行。采用Bingham模型对两种阻尼器输出力进行预估并得到不同工作状态下的力-速度曲线,结果表明:由于增加了阻尼通道的有效长度,两种改进的阻尼器比活塞尺寸相同的传统阻尼器的最大出力提高1倍以上。
2016, 44(3):94-97. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603024
摘要:以单杆移动柔性操作臂为研究对象,针对柔性臂在运动过程中容易产生残余振动,影响操作臂末端定位精度的问题,提出了基于多种群遗传算法的PID参数优化控制方案。根据假设模态法与Hamilon原理建立单杆柔性臂的动力学模型,以柔性臂末端期望轨迹与实际反馈误差的积分为性能指标,采用多种群遗传算法,对PID控制参数进行自动寻优。为了验证优化参数的有效性,在ADAMS中建立单杆柔性臂模型,并导入到Simulink中进行联合仿真。结果表明:所设计的方法的参数自动寻优效果好,有效提高了标准遗传算法的稳定性和快速性,并且能够很好地抑制柔性臂的残余振动,达到精确定位的目的。
2016, 44(3):102-105. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603025
摘要:举升系统是动力猫道的核心部分,其连续性和平稳性是影响动力猫道性能的关键因素。液压马达和双作用液压缸共同作用的举升系统是一个双输入单输出耦合非线性系统。钻杆上钻台面时与地面夹角为控制变量,为实现举升过程的连续性,要求其角度稳定在设定角度上钻台面。对举升系统进行速度分析,得到两个输入变量和输出变量的关系式;对速度关系式进行线性化处理,就控制效果和可行性,对控制策略进行比较,并确定马达变速—双作用液压缸变速的控制方式;通过LMS VirtualLab Motion和AMESim的联合仿真,分析举升过程的平稳性和受力情况。结果表明:该控制方式是可行的,满足实际要求。
2016, 44(3):106-110. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603026
摘要:电液疲劳试验机以其输出载荷大,在工程疲劳低频试验中广泛应用,但受到传统电液伺服阀频宽的限制,电液疲劳试验机的试验频率一直无法有效提高。2D高频转阀是一种阀芯可以轴向滑动和周向转动的双自由度转阀,具有高频响、大流量等特点。采用2D高频转阀控制单出杆液压缸疲劳试验方案,可以有效提高电液疲劳试验机试验频率;为了解决高频载荷幅值衰减问题,提出谐振疲劳试验的解决方案。基于模态理论对谐振工况时电液疲劳试验机上下夹头的位移方程进行解析求解,并建立仿真模型,用该模型对数学型模进行验证。研究表明:采用2D高频转阀控制单出杆液压缸解决方案实现谐振式电液疲劳试验是可行的,研究结果对后期实验研究具有指导意义。
2016, 44(3):111-114. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603027
摘要:挖掘机在施工过程中,挖掘状态的不同直接影响到动臂铰接点处受力的大小。针对液压挖掘机动臂铰链连接处频繁发生断裂的问题,提出了一种基于支持向量机在动臂铰接点处受力的研究方法。基于支持向量机,利用ADAMS仿真找出了动臂铰点中受力最大的铰点,确定了影响铰点处受力的主特征量,搭建了动臂铰点受力支持向量机预测模型。利用MATLAB对支持向量机模型进行验证,实例验证了支持向量机对动臂铰点受力预测的可行性,相对于BP神经网络在小样本上更加精确,并为动臂工况参数的选择提供了依据。
2016, 44(3):115-119. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603028
摘要:设计了一套基于LabVIEW的船舶压载水远程监控系统。详细介绍了监控系统的总体设计和硬件构成,以及各功能模块实现的关键技术。实验表明:该系统运行稳定可靠、能较好实现压载过程远程数据传输和实时监控。该系统利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,结合可编程逻辑控制器(PLC),基于OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)通讯协议实现了压载过程各参数的实时采集和控制,并利用DataSocket技术实现了远程监控。
2016, 44(3):120-124. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603029
摘要:针对某电液比例多路阀,推导了温度与压力对油液黏度和阀芯、阀体间缝隙的影响公式。基于公式及多路阀结构建立相应的Matlab仿真模型和AMESim仿真模型。仿真结果表明: 选取阀芯、阀体材料时,应使阀芯的线膨胀系数比阀体的线膨胀系数大;增加阀芯与阀体间的缝隙长度、减小偏心量及阀芯直径均对减小缝隙间泄漏有显著效果。
2016, 44(3):125-128. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603030
摘要:采用数字图像分割和亚像素边缘检测等图像处理技术自动测量刀具磨损边界的磨损量并与刀具磨钝标准比较,判断刀具的磨损状态,实现刀具磨损状态的间歇式在线自动检测。针对刀具的边缘特征,运用了中值滤波、对比度拉伸、迭代自适应二值化、基于分水岭分割、Roberts边缘算子、图像匹配、Zernike正交矩边缘检测和曲线拟合等数字图像处理技术,完成了刀具磨损量微米级的高精度检测。
2016, 44(3):129-131. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603031
摘要:微小方孔结构是航空航天、兵工、仪器仪表等领域中常用的结构且加工困难。为了提高金属材料微小方孔结构的加工精度,在分析微细电解铣削加工原理和实验系统基础上,进行了一系列镀镍不锈钢微小方孔(50 μm×50 μm)的微细电解铣削加工正交实验,探讨了加工电压、电解液浓度、进给速度、脉冲宽度等参数对微细电解铣削加工精度的影响。结果表明:在合理参数范围内采用较低的工作电压、较低浓度电解液、较高进给速度和较小脉宽电源有利于提高镀镍不锈钢材料微小方孔的微细电解加工精度。
王恒 , 苏波泳 , 黄希 , 曹宇鹏 , 花国然 , 马剑军
2016, 44(3):132-135. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603032
摘要:以某公司生产的1253 m自升式海洋平台桩腿为具体研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立了三维模型,分析了其在风暴自存工况下的应力响应,对该工况下的桩腿危险节点强度进行了校核;为研究海洋平台桩腿材料的动态力学性能和失效机制,提出了一种模拟浪溅区波浪冲击动态力学性能检测的新方法,并设计了一种实现波浪冲击动态应变检测的自动化装置,采用该装置对E690海洋平台用钢在极端冲击载荷作用下的动态应变过程进行了采集,分析了该材料的动态力学性能,验证了该材料能够满足极限工况的使用要求。
2016, 44(3):136-138. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603033
摘要:分析了注塑制品熔接痕的结构特点,确定弱黏结是影响熔接痕强度的最重要因素;利用Fick扩散定律描述两聚合物熔体前沿接触界面处的分子链扩散运动,用SL格子流体理论计算两聚合物熔体的混合自由能,用Guggenheim经验公式计算两熔体前沿接触界面的表面自由能,建立了无定型聚合物注塑制品的熔接痕的强度预测模型。哑铃试样的强度实验表明:用该数学模型计算的熔接痕的黏结度与实验结果基本吻合。所建立的模型可作为在实际生产中有效的预测工具。
2016, 44(3):139-141. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603034
摘要:提出了一种新型的激振台并研究其动力学特性,基于SoldWorks和ADAMS软件建立激振台的虚拟样机模型。利用ADAMS的柔性体模块建立弹簧的柔性体模型,对激振台进行刚柔耦合动力学分析,并进一步分析了固有频率、振型及频率响应。根据分析结果优化弹簧和柔索的刚度,优化后的仿真结果表明:激振台的稳定性和振动情况都得到了提高。
2016, 44(3):142-146. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603035
摘要:钛合金材料广泛应用于各个领域,其材料在加工过程中受铣削力影响易于产生变形而影响加工质量,为此需对铣削力进行预测分析。针对实际加工工程中铣削力函数不能显式表示的问题,提出一种基于支持向量机铣削力模型预测的方法。利用正交试验设计选取合适的设计参数样本点建立铣削力预测模型,并获得预测值与实验值的拟合曲线,试验值通过有限元建模获得,分别对预测值与试验值结果进行误差率及显著性检验分析。为验证支持向量机方法的有效性,建立BP神经网络模型对试验值预测。与BP神经网络模型预测比较,结果显示支持向量机模型预测的结果更能精确预测。
2016, 44(3):147-150. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603036
摘要:Cr12MoV作为通用的模具钢,电火花线切割加工工艺参数是影响其材料去除率与表面粗糙度的主要因素。通过改变电火花线切割的电参数,对加工Cr12MoV的性能指标进行研究。结果表明:随着脉宽时间的增加,材料去除率增加,但同时表面粗糙度也增加;峰值电流对材料去除率和表面粗糙度的影响规律同脉宽时间一样;脉间时间增加时,材料去除率减小,但对表面粗糙度的影响不显著且脉间时间为25 μs时其达到最小;间隙电压增加时,表面粗糙度减小,对材料去除率的影响较小。
2016, 44(3):151-153. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603037
摘要:设计了一种由定量泵—变量马达组成的液压型风力发电的主传动控制系统,介绍了该系统的工作原理与特点。重点分析了液压风力发电的恒转速控制与蓄能两大关键性技术。利用AMESim软件对该系统进行了建模和动态仿真,并对仿真结果与实际情况进行了比较。结果表明:该系统是合理的,能够实现马达以1 500 r/min的转速恒定输出,提高了风力发电的效率,降低了成本。
2016, 44(3):154-157. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603038
摘要:针对Kline铣削力模型变化幅度大的问题,考虑为变形切削厚度的尺寸影响、有效前角、刀具偏心对切削厚度的影响和刀具和工件倾斜的影响,建立了新的铣削力模型,对新的铣削力模型的变化规律进行仿真分析,并通过实验验证。结果表明,新的铣削力模型更接近于实际测定值,验证了该铣削力模型的正确性。
2016, 44(3):158-162. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603039
摘要:在分析现有主轴回转精度测试方法的基础上,研究了一种两点法主轴回转精度测试方法。该方法首先在主轴空载条件下,采用“标准球法”测得主轴回转误差,采用“垂直布置两点法”在主轴轴颈上定点采样,从采样数据中减去对应位置的主轴回转误差,得出主轴圆度误差;然后在主轴加工条件下,利用第一步中的“垂直布置两点法”在主轴上定点采样,从实时采样数据中减去第一步测得的主轴圆度误差,最终得出主轴加工条件下的动态回转误差。结果表明:提出的两点法主轴回转精度测试方法是有效可行的。
2016, 44(3):163-165. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603040
摘要:在单因素条件下通过改变切削用量车削42CrMo钢试验,得出了切削用量的改变对主切削力、进给力、背向力与总切削力的影响规律,分析了切削用量的改变导致切削力变化的原因,提供了车削42CrMo钢半精加工阶段的参考切削用量。结果表明:背吃刀量和进给量的改变对主切削力的影响较大,而切削速度的改变对主切削力影响较小;总切削力的变化规律与主切削力相似,背吃刀量对进给力的影响较大。
2016, 44(3):166-169. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603041
摘要:为了对滚齿机刀架系统进行更好地优化,提升其切削性能,针对一台滚齿机主轴刀架,计算了刀架生热、传热以及散热关系,并在考虑结合面热阻的基础上,进行了稳态热分析和瞬态热分析,并将分析结果作为热载荷施加于刀架各个部位,计算了各部件的热变形。仿真结果表明:轴承和切削系统是该机床的两大热源,能引发较为明显的热位移;刀杆和滚刀的轴向热位移对加工精度的影响较大,应该采取补偿措施予以抵消。
2016, 44(3):170-173. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603042
摘要:采用粒径为60 nm的纳米碳化硼通过加入分散剂使其在RO反渗透膜处理水中分散形成水基纳米流体,实验中考察了分散剂的加入对沉降稳定性的影响,制备出纳米颗粒质量分数为06%、08%、10%的3种水基纳米碳化硼流体。通过建立薄壁孔的模型,运用CFD软件的FLUENT模块对薄壁孔内的水基纳米液压液的流场进行模拟,通过CFD后处理得到速度流线图、速度矢量图、以及压力变化曲线图。模拟结果得出:当纳米颗粒质量分数为08%时,制备出的水基纳米碳化硼流体作为液压传动介质具有良好的传动性能。
2016, 44(3):174-178. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603043
摘要:为了满足潜艇核动力一回路的技术要求,针对原梭式止回阀阀体A、B两部分体积突变,产生了较大的压力梯度,易引起梭式止回阀的振动,不利于阀的稳定运行,产生较大的水锤现象和流阻等的缺点,利用FLUENT软件进行数值模拟分析,对阀体进行了优化设计。分析比较了优化前后的宏观速度、静压力和流阻力系数。结果表明:优化后的流道线型的曲率增大,型线过渡连续光滑,整个流动过程流速稳定,增大了止回阀的流通能力,漩涡强度减小;阀芯受力均匀,流体对阀芯的水击力较小,流动阻力减小;在阀门开度为5%~20%之间,梭式止回阀优化后的流阻系数相对降低量均大于60%,有效提高了防水锤特性。
2016, 44(3):179-182. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603044
摘要:切削颤振是切削加工过程中伴随的一种普遍现象,具有复杂的不确定性和不可预知性,切削颤振的预测将有助于提高切削加工表面质量。对切削颤振的产生机制和主要影响因素进行了介绍,以及对切削颤振的稳定性极限、判别方法、预测方面的研究成果进行了总结,并分析了其中的技术问题与未来的发展方向。
2016, 44(3):183-187. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603045
摘要:针对机械设备磨损难以预测问题,提出RBF神经网络预测模型,并结合粒子群算法优化模型参数。利用变速箱型号为SG1352系列的K727840ZW齿轮磨损实验输入-输出数据,通过基于粒子群算法的RBF神经网络建立输出预测模型,并与传统的AR模型、BP神经网络模型及Hermite神经网络模型预测作比较。仿真结果表明,基于粒子群算法的RBF神经网络模型结构简单、预测精度高,验证了所提方法的有效性和实用性。
2016, 44(3):188-191. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603046
摘要:为解决齿轮振动信号在现实中难以获取大量典型故障样本和分类的精确度低的问题,提出基于EMD分解与多特征融合的齿轮故障诊断方法。首先,提取反映信号特征的各项参数指标作为特征向量;其次,利用经验模式分解(EMD)对原始信号进行分解,进而提取分解后各本征模式分量(IMF)的能量指标组成特征向量;然后,将其与信号特征各项参数融合成特征向量组合,并将其作为SVM多故障分类器的训练样本进行训练,实现齿轮的智能诊断。通过实验室轴承的故障诊断研究表明:该方法对于齿轮的各种状态具有很好的分类精确度,更加有效地识别齿轮故障类型。
2016, 44(3):192-197. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603047
摘要:数控机床故障具有隐蔽性和复杂性的特点,为了快速准确地识别数控机床发生的故障,结合粒子群算法全局搜索能力强、寻优速度快及模糊神经网络容错能力强、自适应性强的特点,提出了将模糊逻辑、RBF神经网络及粒子群算法有机结合的数控机床故障诊断方法。为了改善粒子群算法局部搜索能力,在标准粒子群算法的基础上,改进粒子群的速度更新公式和惯性权重,以此优化模糊神经网络结构参数,从而建立起改进PSO优化模糊神经网络的数控机床主轴伺服系统故障诊断模型。实验和仿真结果表明:与RBF神经网络、标准PSO优化模糊神经网络相比,改进PSO优化模糊神经网络的故障辨识准确性更高、泛化能力更强。
2016, 44(3):198-200. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603048
摘要:针对双列多功能制袋机出现的光电传感器出错、设备运动超速和温控失效等一系列问题,设计了一种故障诊断专家系统(DMMES)。着重介绍了故障诊断专家系统的结构组成、知识库的建立、推理机的设计和知识验证的方式并进行了验证,结果表明:所设计的故障诊断专家系统能够有效地对双列多功能制袋机诊断故障并给出故障建议,可达到较理想的效果。
2016, 44(3):201-203. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201603049
摘要:供输弹液压系统是供输弹系统工作的重要驱动机构,利用灰色关联度法建立系统的计算模型,确定出液压系统中的各种故障模式和故障分布规律;利用区间估计的方法,判断系统故障的平均时间间隔,从而掌握系统的生产质量水平和保障性参数,为部队对装备的接收或拒收判据提供重要参考。
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