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  • 2020年第48卷第1期文章目次
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    • 双盘式磁力耦合器温度场研究

      2020, 48(1):1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.001

      摘要 (698) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对双盘式磁力耦合器高温工作下易造成永磁体退磁失效的问题,对磁力耦合器永磁体温度场进行研究。建立磁力耦合器永磁体温度场仿真模型,采用有限元分析方法对双盘式磁力耦合器永磁体温度场进行仿真;搭建试验台验证仿真结果的准确性;根据仿真结果,采用遗传算法优化的BP神经网络,对不同气隙和转差组合条件下永磁体工作的最高温度进行预测。比较仿真结果和预测结果,验证GA-BP神经网络预测模型的准确性,为双盘磁力耦合器温度场的研究提供理论参考依据。

    • 滑动轴承贫油润滑特性分析

      2020, 48(1):5-8. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.002

      摘要 (628) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于广义Reynolds方程,建立圆柱滑动轴承贫油润滑模型,分析了入口油膜厚度对滑动轴承贫油润滑性能的影响。数值计算结果表明:在载荷和转速不变时,供油条件明显影响油膜收敛区的油膜厚度、承载力等参数;随入口油膜厚度的增加,滑动轴承承载区油膜厚度、端泄流量、有效承载面积增加,而轴承偏心率和油膜起始角随供油量的增加而减小。

    • 等离子喷涂MoS2处理改善液压泵滑靴副摩擦学性能

      2020, 48(1):9-14. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.003

      摘要 (667) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善滑靴副的摩擦学性能,利用液压泵的压力冲击试验,确定滑靴和斜盘的材料组合方案。在此基础上,利用等离子喷涂技术在多元复杂黄铜表面制备MoS2固体润滑涂层,分析MoS2涂层对材料的摩擦因数和摩擦力矩的影响,测量材料的磨损量、磨损深度以及磨损率,利用扫描显微镜观察摩擦表面的磨损形貌。结果表明:在压力冲击场合下,多元复杂黄铜和球墨铸铁的磨损量最小;MoS2涂层结构比较致密且与多元复杂黄铜基体结合牢固,材料的摩擦因数为0.11~0.13,摩擦力矩为1.0~1.1 N·m;在对摩过程中,MoS2涂层的硫原子对铜和铁元素具有很强的活性,与配对材料发生摩擦化学反应,形成Cu2S和FeS的润滑转移膜,摩擦表面呈现黏着和轻微磨粒磨损特征。

    • 一种提高液压缸速度响应的模糊PI控制方法

      2020, 48(1):15-18. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.004

      摘要 (601) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对进口节流调速速度负载特性进行了分析,提出了一种基于模糊PI控制策略的方法,以提高液压缸速度响应。建立了进油节流调速的液压缸动力学模型;通过光栅尺对液压缸位移进行测量,并计算出相应的速度,与给定速度进行比较,确定控制策略。仿真和实验结果表明:采用模糊PI控制与线性改变节流口开度相比,模糊PI控制能提高液压缸的速度响应。

    • 镜像铣削系统的蒙皮零件在机测量技术研究

      2020, 48(1):19-22. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.005

      摘要 (532) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以镜像铣削系统为研究对象,为了获取蒙皮零件装夹在镜像铣削系统的点位坐标,搭建了镜像铣削系统的在机测量硬件平台,并以镜像铣削系统的数控系统为基础,开发了数控系统嵌入式测量软件人机界面,实现飞机蒙皮复杂自由曲面的加工-测量一体化制造。采用蒙皮零件在机测量的制造方式减少了重复装夹定位的时间消耗和误差引入,提高了蒙皮零件自由曲面的加工精度和检测效率。在镜像铣削系统上开展关于蒙皮零件的在机测量系统的设计具有较高的工程应用价值。

    • 绿色电火花成型加工多目标工艺参数优化

      2020, 48(1):23-28. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.006

      摘要 (502) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现电火花成型加工的绿色制造,在保证加工效率和加工质量的基础上尽可能减少能耗和污染物排放,采用正交试验与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对加工参数进行多目标优化。选择脉冲电流(I)、周率(T)及效率(η)3个工艺参数作为因变量,表面粗糙度(Ra)、能耗(EEV)和环境污染物(EEC)作为响应值,对SKD11进行电火花成型加工试验。通过回归分析验证工艺参数与响应之间所建模型的正确性,并利用信噪比分析获得影响能耗和污染物排放的主要因素。得出了加工工艺参数与加工效果之间的回归关系,并通过NSGA-Ⅱ算法对其进行优化得到Pareto前沿。Ra、EEV和EEC预测结果的平均相对误差分别为6.46%、10.45%、9.58%,表明优化结果准确有效,对今后的研究以及企业的绿色加工具有一定参考意义。

    • 电动静液作动器热特性分析与结构优化

      2020, 48(1):29-34. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.007

      摘要 (574) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:电动静液作动系统(ElectroHydrostatic Actuator System,EHAS)是多电飞机关键子系统之一,系统结构紧凑,换热能力差,影响飞行安全,因此EHA热特性研究是一个具有现实意义的课题。通过对EHA整体结构进行简化处理,得到热特性分析模型,运用有限元仿真软件进行热特性仿真。对比实验结果,验证了该分析方法的准确性,并提出了结构优化方案。通过优化建模,运用仿真得到优化后模型的热特性,并与原模型特性对比得出,EHA结构整体稳态热分析最高点温度降低29.5%,瞬态分析最高点温度降低22.3%。该研究为求解EHA热特性提供了一种方法,对现有EHA的结构布局提出一种优化改进方案,提升了EHA的热特性,有助于电作动新产品的开发设计。

    • 再生式液压减振器系统设计与研究

      2020, 48(1):35-40. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.008

      摘要 (519) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高汽车燃油经济性,同时提高道路处理和平顺性,提出了一种将汽车悬架的振动运动转化为发电机单向旋转运动的再生式液压减振器系统。分析了系统的工作原理,建立了考虑水力流动、旋转运动和动力再生等因素影响的数学模型,在不同正弦输入激励、负载电阻和蓄能器容量对系统进行了试验研究。结果表明,在正弦波激励1 Hz频率和25 mm幅值下,当蓄能器容量设置为0.4 L,负载电阻为20 Ω时,可恢复功率为280 W,效率约为4075%;使用可变的负载电阻和蓄能器容量,可以满足重型运输车减振器所需的适当阻尼特性;该系统以最大限度地提高了再生、乘坐舒适性和操纵性能。

    • 基于自适应神经模糊推理控制的无刷直流电机转子位置控制研究

      2020, 48(1):41-44. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.009

      摘要 (532) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高无刷直流电机(Brushless DC Motor, BLDCM)在瞬态和稳态条件下的控制性能,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的转子位置控制器。推导出无刷直流电机位置控制数学模型;基于Takagi-Sugeno模型设计ANFIS控制器,分别利用反向传输算法和最小二乘估计法对输入和输出参数进行了优化;对正弦信号和斜坡信号下的转子位置控制效果进行了仿真和实验研究。结果表明:该控制器可实现无刷直流电机快速、准确的动态响应,具有良好的稳态性能。通过仿真和试验,验证了ANFIS控制策略的有效性。

    • 液化石油气罐车节水清洗的射流参数研究

      2020, 48(1):45-50. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.010

      摘要 (703) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对液化石油气(LPG)罐车内壁污垢的形成机制及物性参数研究,确定了上下层污垢的主要组成成分,并提出了一种可有效降低除垢射流门限压力的新型节水节能清洗方式。采用建立除垢力学模型加实验验证的方法确定了最佳射流水力参数。借助FLUENT流体仿真分析软件,对不同射流靶距和入射角度下的射流打击力进行了对比试验研究,优选出可发挥高压水射流最大清洗效率的靶距为85 mm,入射角为10°,为后续节水清洗新技术的深入研究提供了一定的理论基础,并对相应清洗系统与设备的研发具有一定的参考价值。

    • 基于USB总线的微型车床开放式数控系统研究与设计

      2020, 48(1):51-56. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.011

      摘要 (540) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对微型车床数控加工系统,提出并初步实现了一种便捷的基于USB总线的开放式数控系统。开放式数控系统由上位机和STM32+FPGA组成的下位机构成。研究了数控系统实时多任务调度,译码、刀补、插补算法的软件实现,针对微型车床研究了下位机的功能要求并设计了硬件电路板,研究了下位机的内存管理及运动控制的实现。提出了一种基于USB串行总线的通信方式,验证了USB在开放式数控系统中的可行性。实验证明,USB总线可以便捷高效地运用在开放式数控系统中;通过软硬件结合的方式,保证了系统具有良好的开放性、实时性和同步性。

    • 泵高速用端楔主环形新槽及卸荷能力研究

      2020, 48(1):57-59. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.012

      摘要 (533) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足齿轮泵高速下的困油卸荷需要,提出一种新的卸荷面积更大、加工更简单的端楔主环形的新卸荷槽。基于齿轮泵的小侧隙困油卸荷原理,给出该槽的结构与尺寸;由三维模型的面积测量方法,测出一个困油周期内若干啮合位置处的卸荷面积;由所建立且被验证的困油压力模型,计算新槽、矩/圆形旧槽在3 000 r/min常速下及新槽在6 000 r/min高速、9 000 r/min超高速下的困油压力。结果表明:新槽的全程卸荷能力强,其中,主环形段的最大卸荷面积较矩、圆形卸荷槽分别增加31%、165%,端楔段的卸荷面积具有近似的直线特征,符合困油流量的线性卸荷要求;新槽常速、高速、超高速下的困油压力峰值使得出口压力分别增加2%、7.7%、14%,困油冲击小;困油压力谷值分别为0.03、-0.22、-0.61 MPa,高速下能避免气穴现象的发生,超高速下须结合较大的侧隙卸荷,方能满足气穴性能的要求等。得出楔环形槽能满足泵高速化下的卸荷要求,且结构简单、易加工。

    • 波纹板外吹环降噪优化设计与实验研究

      2020, 48(1):60-63. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.013

      摘要 (487) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对热镀锌车间外吹环吹除波纹板多余锌粒时,外吹过程中产生的强噪声对车间工作人员及周围居民造成严重影响的问题,对外吹环喷嘴进行优化改型,在原始狭缝喷嘴上增加半圆形出气口槽。并采用大涡模拟结合FW-H方程对改型前后的外吹环声场特性进行分析,结果表明:原始外吹环喷嘴出口中心位置处的噪声最大达到121 dB;当增加的半圆形槽个数为30,直径为1 mm时,改型后外吹环最大噪声降至85.7 dB。为了验证数值仿真结果的正确性,对改型前后的外吹环射流噪声进行了实验测量,实验结果表明,改型后的外吹环具有良好的降噪效果。

    • 液压元件污染耐受度的研究与实践

      2020, 48(1):64-69. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.014

      摘要 (513) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于液压元件污染耐受度评定原理的分析,通过液压泵和液压阀污染敏感度试验,揭示了固体颗粒对液压元件的磨损作用规律,及其对工作性能的影响程度,完整描述了液压元件污染耐受度的评定方法,通过实测曲线与标准曲线的对比,验证了现有污染耐受度理论及方法的正确性和可行性。

    • 过滤精度能力验证结果统计方法的比较与应用

      2020, 48(1):70-73. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.015

      摘要 (1263) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了过滤精度能力验证结果数据统计分析的各种方法及其应用。为了能够科学、准确、合理地评判能力验证参加者的检测结果,采用了不同原理的数据统计分析方法对结果数据进行了计算,通过详细的比对分析后,选取了稳健统计分析方法作为过滤精度能力验证的结果统计方法。

    • 板式水冷散热器的传热性能分析

      2020, 48(1):74-78. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.016

      摘要 (578) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为获得水冷散热器的散热能力,在不同流量下,从理论上对水冷散热器的散热热阻进行推导和计算。散热器内部结构由矩形通道串并联组成,为提高计算效率,利用对称性原理对散热器模型进行简化处理。通过CFD仿真,得出散热器的温度分布,仿真结果与理论计算结果高度吻合。最后通过试验进行验证,证明了计算方法是合理的,在工程应用上具有很好的参考价值。

    • 基于模块化的液压阀试验台性能测试系统研究

      2020, 48(1):79-86. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.017

      摘要 (1070) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:液压阀在很大程度上影响着液压系统的正常工作,为了检验液压阀的性能指标,设计了对多种液压阀进行多项性能测试的综合试验台。同时为了实现试验台的自动化,提高测量精度,减少人为因素,利用计算机强大的数据处理功能,基于LabVIEW平台开发了液压阀性能测试软件,以NI采集卡为信号连接中端,进行信号输出控制和数据采集处理。引入模块化设计思想,进行测试软件的二次开发,将所需功能以模块化的方式处理,大大缩短了测试软件的开发周期,实现了试验台自动化调节系统压力及流量,满足性能测试要求;并能高精度采集试验数据,绘制特性曲线;试验结束后自动卸荷,存储数据、打印试验报告等功能。

    • 液压混合动力车辆传动方案与关键元件匹配

      2020, 48(1):87-93. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.018

      摘要 (577) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步提高液压混合动力车辆的性能,以功率分流式液压混合动力车辆为研究对象,针对某车型,对比了分速汇矩、分矩汇速液压混合动力系统传动方案的速比特性、功率特性,提出了一种适合于混合动力车辆的分速汇矩液压混合动力传动方案。对传动系统的液压泵/马达、蓄能器等关键元件进行了参数匹配;建立了车辆动力学模型,分析了再生制动、蓄能器单独驱动等工况下液压泵/马达排量、蓄能器压力、容积等参数对车辆性能的影响,确定了液压泵/马达和蓄能器的主要参数,为液压混合动力汽车系统方案设计以及合理参数匹配提供了理论依据。

    • 汽车大灯调节器自动检测系统的设计

      2020, 48(1):94-98. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.019

      摘要 (536) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据汽车大灯调节器的检测流程及工厂提出的自动化检测要求,设计出基于STM32F103微处理器的汽车大灯调节器自动检测系统。使用交流伺服电机加载方式,通过闭环控制、PID反馈调节精确模拟大灯调节器的工作负载,并在各个控制电压阶段实时采集大灯调节器的工作电流、最大电流、负载阻力、马达位移等动态信号。通过与检测方案中的参数比较来判断该大灯调节器的性能好坏,并且在人机显示界面显示实时曲线和判断结果。相对于传统的单件手工检测,自动检测装置具有效率高,准确性高,数据自动采集分析等优点。

    • 航空惯性试验台轮胎胎体温度自动测量装置研制

      2020, 48(1):99-104. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.20

      摘要 (533) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足飞机机轮刹车、滚转试验后立即对轮胎胎体温度进行自动测量的需求,研制了一套轮胎胎体温度自动测量装置,将该装置安装在航空惯性试验台上的局部空间内,配合气压系统、电气系统、控制系统、采集系统驱动探针机构对轮胎胎冠、胎肩、胎侧等部位的胎体温度进行自动测量。设计了摆架结构以放大运动机构的运动轨迹,采用行程350 mm的气缸可适用于直径范围380~1 500 mm的机轮;此外,还设计了角度调整机构、探针箱、压轮机构、锁定机构、机轮带转机构等机构,能实现角度调整、装置防护、信号反馈、带转机轮等功能;在气压系统中设计了顺序动作与安全互锁回路,实现了机构顺序动作与设备安全保护,提高了试验效率,规避了试验风险。

    • 综采工作面立柱式大块煤破碎装置的设计与应用

      2020, 48(1):105-108. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.21

      摘要 (482) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决中厚煤层工作面片帮大块煤经常堵塞转载机入口的问题,提出一种综采工作面立柱式大块煤破碎装置。该装置的主要动力来自综采工作面的乳化液泵站,由前后移动油缸、左右移动油缸、角度调节油缸以及立柱油缸驱动,通过液压系统控制各油缸动作,实现大块煤破碎装置的多自由度运动。经现场试验证明:该装置操作简单,设备可靠性较好,基本上解决了由于大煤块造成的堵塞问题,并且对其他设备的正常运行无影响,保证工作面的连续开采生产效率,其经济效益显著,具有较好的实用性和较大的推广应用前景。

    • 数控板料折弯机加工精度分析与优化

      2020, 48(1):109-112. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.22

      摘要 (538) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:折弯机的加工精度是最主要的性能指标之一,由于板料折弯机结构原理、机床自身制造精度、模具加工精度、被加工板材性能以及机床性能不稳定等方面的原因,加工工件不可避免存在角度误差、直线度误差与边长误差。板料加工误差的存在影响后续的装配、加大试修模以及成形后校形的工作量延长了产品的开发周期,制约了自动化折弯进一步推广和应用。以某PBB型数控板料折弯机为研究对象,运用应变电测技术与有限元仿真相结合的方法对该型折弯机进行了优化与改进,在此基础上试制出一台PBH型样机,研究结果对提高金属板材的折弯精度与可靠性,提高产品的竞争力与附加值有着重要的现实意义。

    • 一种工业机器人多功能夹具

      2020, 48(1):113-115. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.23

      摘要 (597) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前工业机器人通用夹具可靠性低、夹持精度不高、生产效率低等问题,设计了一种多功能夹具,该夹具由两爪部分和三爪部分组成,可以实现平面类及轴类零件的装夹,并且拆卸简单、定位精度高,空间利用率高,能够保证工业机器人的工作效率。

    • 基于弯扭复合的曲轴应力及响应面优化分析

      2020, 48(1):116-120. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.24

      摘要 (501) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究曲轴承受弯扭复合载荷时,其圆角应力的变化情况,建立了柴油机曲轴弯扭复合模型,采用试验的方法验证了模型的准确性。模拟了标定工况下,曲轴过渡圆角处最大弯曲、扭转以及弯扭复合应力随曲轴转角的变化规律。选择最大弯扭复合载荷,以曲轴质量为约束条件,运用Workbench Design Exploration优化模块对曲轴最大应力和最大变形进行响应面优化分析。结果表明:在0~180°CA内,随着曲轴转角增加,弯扭复合圆角应力先增大后减小,最大值出现在上止点后15°CA,此时的圆角应力比最大爆发压力时的圆角应力大4.9%,比上止点时的圆角应力大26%。过渡圆角半径对曲轴应力和变形敏感度最大,敏感度分别为-0.426和-0.563。通过响应面优化分析,在满足约束条件的情况下,优化后的曲轴最大应力减少了14.45%,最大变形减小了18.17%。

    • 液压运输车制动平衡阀先导液阻网络研究

      2020, 48(1):121-125. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.25

      摘要 (540) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低液压运输车在复杂工程路面行驶过程中出现时候的速度异常波动,利用半桥液阻网络对马达进口压力与平衡阀先导压力进行分离,调节平衡阀开启的实际先导比。针对平衡阀先导压力进行稳定控制,提高了行走马达流量稳定性。应用流体力学理论,建立平衡阀动态数学模型并进行系统仿真分析。分析结果表明:应用半桥液阻网络能够有效减小先导压力波动,使平衡阀阀芯位移相对稳定,当阻尼孔A与阻尼孔B直径同为0.6 mm时,行走马达流量平稳性提高了71.6%。

    • 刀具钝化非对称刃口对铣削温度场影响的研究

      2020, 48(1):126-129. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.26

      摘要 (474) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:刀具刃口通过钝化可以去除刃口缺陷,提高刀具使用寿命和切削过程的稳定性。刀具钝化刃口可以是对称的,也可以是非对称的。通过建模软件SolidWorks建立不同形状因子的非对称刃口二维模型,采用切削仿真软件ThirdWave建立硬质合金刀具钝化非对称刃口对铣削45钢过程的有限元模型,分析形状因子对温度场的分布规律,揭示刀具钝化非对称刃口对切削温度的影响规律,研究结果对于实现刀具钝化刃口优化,提高加工水平具有重要意义。

    • 基于电感法的微型BLDCM控制系统建模与仿真

      2020, 48(1):130-134. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.27

      摘要 (525) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于微型BLDCM在负载较大和低速运行的场合,采用传统无位置传感器控制技术出现启动反转和启动困难的情况,首先根据安培环路定理分析相电感与转子位置的关系。通过施加一定顺序的电压矢量,设计了一套根据其电流响应来判断转子位置的方法;然后使用Matlab/Simulink搭建控制系统模型,并进行仿真。实验结果表明:采用此方法,微型BLDCM可以在较大负载的情况下从任意位置无反转启动,并且可以低速运行。

    • 混合动力矿用车再生制动能量回收系统控制策略

      2020, 48(1):135-140. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.28

      摘要 (519) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在传统的矿用车液压制动系统理论基础上,在安全情况下,基于混合动力矿用车再生制动能量回收最大化,提出了一种后轮并联混合矿用车再生制动力分配与再生制动控制策略。主要考虑电机发电效率、电池的SOC值及制动力分配等综合因素对再生制动能量回收的影响,运用ADVISOR进行整车建模和典型矿山制动工况下仿真。结果表明:制动初速度为15 km/h,制动强度Z分别为0.1、0.3、0.5的最大再生制动能量回收效率分别为65.01%、55.99%、46.41%。采用后驱并联混合矿用车再生制动控制策略解决制动安全性能问题,并实现最大化再生制动回收效率。

    • 工业机械臂动力学模型简化分析与仿真

      2020, 48(1):141-145. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.29

      摘要 (610) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对工业机械臂进行动力学分析的常用方法是利用Lagrange方程进行动力学建模后再实行仿真计算。利用Pieper准则,将五自由度工业机械臂动力学方程展开式简化,即将腕部与手抓部的关节视为外部干扰,只针对前三关节进行动力学分析;提出一种针对简化后的模型利用开源引擎ODE完成机械臂动力学计算;在建立的机械臂三维仿真平台上利用ODE进行仿真的方法。仿真结果表明:该仿真方法不仅可实现机械臂的实时控制,还能得到机械臂动力学参数曲线图。为解决机械臂动力学仿真中效率低和实时性差的问题提供了理论依据。

    • 输气管道矫正提升装置抗风稳定性研究

      2020, 48(1):146-149. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.30

      摘要 (528) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计一种用于采空塌陷区应急救援的输气管道矫正提升装置,对矫正提升装置的Solidworks模型进行网格划分,并基于CFD理论,利用Fluent模拟矫正提升装置外部流场,分析从0~12级风速下装置外表面压力分布。添加装置所受约束后,通过 ADAMS模拟分析风力对装置稳定性影响。结果表明:矫正装置在0~12级风速下,所受外表面作用力呈现递增〖JP2〗趋势;且风速在8级以下时,设备均可以正常工作,不会倾倒;风速在9级以上时,需要采取一定措施以保证装置稳定运行。〖

    • 基于AMESim的山地拖拉机静液驱动回路建模与仿真分析

      2020, 48(1):150-153. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.31

      摘要 (517) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:简要介绍了山地拖拉机静液驱动回路工作原理。通过AMESim对山地拖拉机静液驱动回路进行了建模与仿真分析,得到相应的动作曲线。分析了阻尼孔、换向阀的弹簧刚度、负载的转动惯量、主泵排量及驱动马达排量的变化对山地拖拉机静液驱动回路动态特性的影响。所得结果为山地拖拉机静液驱动回路实际设计、选择和应用提供了参考。

    • 带式输送机断带抓捕装置液压系统设计及仿真研究

      2020, 48(1):154-157. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.32

      摘要 (614) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前市场上现有的断带保护器所不能避免的误抓捕问题,提出了一种新型的带式输送机断带抓捕装置的设计方案。该断带抓捕装置是采用液压延时系统作为断带触发机构、楔型自锁机构为抓捕机构、蓄能器为紧急动力源的一种新型整体式的断带保护器。一旦发生断带事故,可自动启动断带抓捕装置,进行安全可靠的抓捕;如果输送带仅发生正常的打滑逆转,则断带抓捕装置延迟动作,避免误抓捕以致输送带损坏。同时,采用AMESim软件对抓捕机构液压系统进行了建模和仿真,得到了较为符合实际工况的仿真结果,为现有设计方案提供了优化的方向。

    • 动压缸电液伺服压力系统自适应反步双滑模控制

      2020, 48(1):158-164. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.33

      摘要 (529) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了轨道路基测试装置液压原理图、动压缸电液伺服压力系统数学模型和AMESim模型。将动压缸电液伺服压力系统拆分为动压缸位移子系统和动压缸输出压力子系统两部分,在此基础上,设计了一种自适应反步滑模控制方法:采用双滑模结构,分别构造动压缸位移子系统滑模自适应控制和动压缸输出压力子系统反步滑模自适应控制,给出了不确定参数的自适应律,并对该方法的稳定性进行了证明。最后将该方法作用于动压缸电液伺服压力系统AMESim模型上,仿真结果表明:该方法不仅可以有效地估计系统中参数,实现对目标期望变量精确地跟踪,具有比积分滑模自适应控制(ISAC)更好的控制性能和跟踪性能;而且可以有效地减小参数不确定性对跟踪性能的影响,具有较好的鲁棒性

    • 基于FLUENT的静压支撑缸压力特性分析

      2020, 48(1):165-168. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.34

      摘要 (488) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的为液压伺服系统中作动缸内活塞杆提供支撑力的静压支撑缸,考虑来自作动缸泄漏油的问题,利用三维建模软件SOLIDWORKS进行整体系统的模型构建,并运用ANSYS-FLUENT软件进行流场分析,得到系统的压力分布情况,求出了静压支撑产生的支撑力大小。

    • 基于相变材料的油箱换热板散热仿真与研究

      2020, 48(1):169-173. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.35

      摘要 (468) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对相变材料的储放热过程进行了仿真,获得了某型相变材料吸热、散热工作过程的温度变化曲线,验证了相变材料的储放热特性。针对油箱散热问题设计了可更换换热板的油箱,仿真获得了油箱内油液流动的流线图。仿真分析了无换热板、有换热板和更换换热板后的油箱内温度变化曲线。结果表明:添加换热板后油箱内平衡温度下降3.1 K,更换换热板后,油箱内温度在335 K以下的时间延长1 000 s。通过换热板的添加与更换,有利于液压系统的工作。

    • 废钢龙门剪切机的发展现状和前景展望

      2020, 48(1):174-178. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.36

      摘要 (524) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了大型废钢龙门剪切机的国内外发展现状和应用趋势;通过比较国内外的研究现状,分析了我国在龙门剪切机研究方面的不足之处;介绍了龙门剪切机在液压同步方面、剪切频率方面、能源节约方面、液压系统缓冲、液压大流量、液压系统控制的国内外研究现状,为未来龙门剪切机的研究提供了相应的参考。未来我国将会存在大量需要处理的废钢,因此龙门剪切的将会得到广泛的应用,尤其是高压大流量的龙门剪切机将会是处理废钢的必然选择。

    • 基于随机森林算法的汽车轴承故障检测

      2020, 48(1):179-182. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.37

      摘要 (519) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统机器学习算法受输入变量限制、且易出现过学习或欠学习,提出不受输入变量限制且存在大量数据缺失时有很好保持精确性的随机森林算法对汽车轴承故障进行检测。对采集到样本数据进行滤波处理,抑制信号中噪声;利用随机森林算法对采集到的时域信号进行分类标识,确定包含故障信息的信号序列;再将信号转换到频域,利用随机森林算法对频域内信号进行检测,确定出故障频率;最后采集试验数据对所提及算法进行验证,结果表明:相比于传统的机器学习算法,随机森林算法响应速度快,且准确率高。

    • 基于精密装配和双驱优化的数控机床定位问题分析与处理

      2020, 48(1):183-187. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.38

      摘要 (489) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:某型数控机床的一个摆动轴在失去重力平衡后,出现“定位异常”问题。作者在没有更换主要传动部件的情况下,提出了降低该问题的影响程度的方法。针对某大型五轴龙门数控机床的一个双驱摆动轴在急停报警后出现的定位异常偏摆问题,应用排除法得出了机械传动链存在间隙或打滑现象是其主要原因。结合工厂生产实际和备件等待周期,通过对旧传动部件的精密装配减少了偏摆量;对蜗轮蜗杆双驱传动进行了同步和优化,延长精密装配部件的使用寿命;通过延长液压平衡对重力补偿的持续时间,弥补了精密装配无法消除的旧件磨损误差,最终降低了问题的影响程度。经过连续11个月的使用,尽管期间出现急停报警6次,但无一次工件铣伤问题,验证了以上方法的有效性。在不更换旧传动部件的情况下,通过精密装配恢复了机床的功能,通过液压平衡弥补了旧件带来的误差,在机床应用和维修中具有较强的实用价值。

    • 基于小波包能量分布特征的齿轮故障诊断方法研究

      2020, 48(1):188-192. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.39

      摘要 (530) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:齿轮的裂纹故障不仅影响机械系统的整体性能,还会导致机器损坏,因此,研究了齿轮裂纹长度的故障诊断方法。以多传感振动信号为研究对象,将小波包各个频段的能量比系数作为齿轮裂纹的故障特征,并通过改进的神经网络模型进行特征分类,实现齿轮裂纹长度的故障诊断。研究结果表明:所提出的故障诊断方法识别率高(97.5%),通用性好,能有效辨识不同工况下的齿轮故障。

    • 回归法在机械性能衰退预测及故障诊断中的应用

      2020, 48(1):193-198. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.01.40

      摘要 (482) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:机械运转时会发生渐进式的故障,为了尽早侦测出现的异常征兆,并对机械系统建立预兆式维护作业。利用回归分析法建立性能衰退预测模型,从机械振动变化预测机械性能衰退趋势,分析机械系统故障种类、故障问题,建立机台振动总量估算法及性能衰退管理方法。探讨故障诊断层级,建立振动信号测量诊断平台,通过对振动时域信号特征提取与分析,从而实现对机械系统进行性能评估及故障识别。实验结果表明:指数模型和测量数据具高关联性,适合于预估机械性能衰退,为机械系统的预兆式维护提供了技术参考。

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