2020, 48(10):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.001
摘要:针对汽车行业对制造系统以及包括夹具在内的所有部件的高模块化和灵活性的要求,提出一种具有高自配置性和灵活性的夹具系统。其中,安装在并联机构末端执行器上的夹具具有高刚度、高精度、可重构性,并且可以通过编程使其在工作空间中移动的特点。而并联机构作为自配置夹具系统的支持单元,在工作空间和动态特性方面具有一定的局限性。为了提高并联机构的综合工作性能,在工作空间中,分别以全局运动条件数和全局动态条件数作为运动灵巧性和动态灵巧性的评价标准。以工作空间体积、全局运动条件指标和全局动态条件指标为目标函数,对并联夹具机构进行优化,得到优化后的结构参数。
2020, 48(10):7-11. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.002
摘要:为进一步改善短电弧铣削加工间隙排屑情况,采用内外冲液组合式,通过Fluent对其进行仿真分析,得到了流场压力、速度和蚀除颗粒分布规律。分析不同冲液方式、冲液压力和电极转速对极间间隙流场特性的影响规律,并进行单因素试验。以MRR、TWR为评价指标,找出短电弧铣削加工性能的最佳参数。
2020, 48(10):12-17. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.003
摘要:针对永磁交流力矩电机转子受载荷之后会引起转子位置偏心误差加大问题,提出一种基于遗传算法(GA)优化BP神经网络永磁力矩电机转子偏心载荷位置误差预测模型的方法。通过测量各种情况下永磁力矩电机在运转过程中的位置变化情况,利用遗传算法优化BP神经网络算法建立预测模型。该模型采用实验台运行的正弦轨迹数据为训练样本,三角波轨迹数据为测试样本。选取各种情形的正弦波轨迹数据和三角波轨迹数据进行仿真预测和验证。以各种情况的正弦波信号的指令位置、指令速度和电流作为模型的输入,以三角波信号的位置误差作为输出。结果表明,GA优化BP神经网络建立的预测模型优于优化之前的预测模型。
2020, 48(10):18-21. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.004
摘要:提高下肢外骨骼机器人的性能,需对下肢外骨骼机器人部分零件进行结构优化。针对下肢外骨骼机器人大腿板,利用拓扑优化方法,将零件的模态数据作为优化依据。首先建立零件的三维模型,将其导入到Workbench软件中进行静力学分析和模态分析,得到大腿板在最大工作载荷处的最大应力和最大应变以及大腿板前4阶固有频率和最大振幅。然后进行开槽处理,将槽宽设为变量,求解出不同槽宽下的模态参数。最后根据固有频率和振幅参数,在满足减重需求和零件强度需求的情况下,选定槽宽的最优值。经开槽处理后大腿板质量减少明显,固有频率有所减小,抗振性能有所下降,但依然能够满足工况需求,且零件的静力学分析也能够满足要求,故验证了拓扑优化的可行性,对下肢外骨骼机器人结构优化具有参考价值。
2020, 48(10):22-27. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.005
摘要:自耦是电力变压器的一种特殊运行方式,通过输入和输出共用一部分线圈来节约材料,满足变压需求下的高效率能量传输。在液压传动领域,缸式液压变压器也可采用“自耦”运行方式,通过输入和输出共用部分活塞面积,拓宽变压比范围,使液压势能传递更高效。在液压领域中引入自耦概念,实现用于液压势能传递的缸式液压变压器装置的自耦运行方式。经理论分析、仿真计算可知,与传统缸式液压变压器的普通运行方式相比,自耦运行方式的加入增加了变压比数量,在满足固定变压比要求下,所需的活塞面积更小,以节约成本、节省空间;并且在多级液压缸联用时,自耦运行方式的加入实现了更多不同比例的液压势能转换,大幅提高活塞面积的利用率。
2020, 48(10):28-33. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.006
摘要:研制一套数字化落锤低速冲击试验仪器;在计及摩擦、空气阻力的前提下建立仪器测量分析的数学模型,并完成误差估计;仪器主要由机械部分和数据采集&处理部分组成,其中机械部分包括直线导轨、电磁铁、夹具和冲击锤头,数据采集&处理部分包括硬件电路、自编的LabVIEW采集程序和运用四阶Runge-Kutta法计算部分冲击参数的MATLAB处理程序;获取了冲击过程中速度、加速度、位移、力、能量等物理量两两之间的变化关系,实现了冲击过程的全数字化描述,得到了传统的落锤试验仪器无法获得的功能。通过利用该仪器对纤维/树脂混杂复合材料冲击性能的研究,充分展现了该仪器良好的可靠性、先进性和经济性,为不同材料和结构冲击属性的数值分析提供了参考。
2020, 48(10):34-39. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.007
摘要:基于音圈电机驱动研制一种内嵌式快刀伺服装置,该装置结构紧凑,导向精度高,并运用Workbench进行了有限元仿真。静态分析得到气浮装置的应力应变分布情况,获得零部件最大变形量和最大应力值;模态分析得到气浮装置各阶固有频率和振型,并通过模态实验进行对比,验证有限元模型的合理性。分析结果表明:增加刚性支撑可提高快刀伺服装置固有频率,能有效避免“共振”现象发生。该设计方案能够实现大行程高刚度切削加工要求。
2020, 48(10):40-44. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.008
摘要:海上风机吊装过程中的振动对其工作稳定性有直接影响,合理选择吸振器对于减小吊装过程中的振动至关重要。为了研究不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能的影响,使用Simulink建立一种基于准零刚度理论的液压动力吸振器,并添加了普通PID、模糊PID以及自适应控制器。同时引入了一组空白对照量,对比分析不同控制器下吸振器的工作性能。结果表明:液压动力吸振器能有效减小振动,在模糊PID控制下系统的响应时间更短,超调量更小,稳定性更好。
2020, 48(10):45-49. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.009
摘要:以TC4钛合金棒料为试验对象,以数控车床作为试验平台,对空冷辅助车削钛合金端面的切削速度、背吃刀量、进给量等主要工艺参数进行正交试验研究。采用灰色关联分析法,对工件表面粗糙度、刀具磨损量以及工件表面硬度等工艺目标进行综合评价,使多工艺目标转化为单一考察指标,得到了最佳的工艺优化组合方案,并提高了试验效率。研究结果证明:用灰色关联分析法优化后的工艺参数能够有效降低工件表面粗糙度,减少刀具磨损,使工件硬度更符合切削要求。
2020, 48(10):50-55. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.010
摘要:针对轴承故障诊断问题,提出一种融合小波去噪与HHT变换的故障特征信号提取方法。对圆柱滚子轴承的内圈故障和滚子故障进行了跑合检测试验。对采集的时域信号通过小波去噪方法进行去噪处理;采用HHT变换进行时频分析,得到一系列的本征模态函数分量;根据分析的试验结果判定轴承故障情况。试验结果表明:内圈故障和滚子故障轴承的特征信号提取值与理论计算值基本一致。
2020, 48(10):56-59. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.011
摘要:为了研究火花塞壳体的失效机制,基于火花塞壳体扭矩加载实验,结合显微镜观测技术,研究火花塞壳体内、外以及剖面等不同位置的失效特征。研究结果表明:火花塞壳体以塑性变形方式失效,且失效位置发生在壳体螺纹最外一环;壳体上的裂纹萌生于壳体内外表面而非材料内部,且内外表面裂纹扩展单独发生,壳体的最终断裂由壳体内外表面的裂纹交汇而产生。
2020, 48(10):60-64. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.012
摘要:在某些飞机起落架结构疲劳试验中,需要在不同受力情况下进行循环载荷加载疲劳试验。为了加载精确、降低成本、减少人力物力消耗,采用随动加载方式进行加载,即对加载设备使用位移定位控制,通过改变加载设备位置间接对试验件进行载荷加载,从而完成不同状态的载荷试验。以往位移控制一般使用伺服控制液压加载设备,控制信号易受外界干扰,存在定位不准确、加载器抖动等,从而导致位移定位存在误差,试验加载精度不够。为了解决这一问题,引入电驱动控制系统,该系统响应快、精度高,无液压油中间介质,性能稳定,多执行器同步性高。经过理论分析与研究并通过验证试验,使用液压驱动与电驱动交互控制技术完成试验加载控制,提高了试验加载精度,满足了起落架疲劳试验需求。试验结果表明,该技术可应用于一些特殊的飞机起落架结构强度疲劳试验。
2020, 48(10):65-69. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.013
摘要:数控加工中心采用高速电主轴,由于电主轴发热导致主轴工作端明显热延伸,严重影响加工精度。以数控精雕机用永磁同步电主轴为研究对象,通过建立热特性实验平台,测试电主轴在不同转速、不同工作条件下的特征温度和热误差数据,建立基于自然指数函数的电主轴轴向热误差预测模型。在不同的工况下对模型的补偿结果进行实验验证,验证结果表明:该预测模型简单、精度较高,且建模成本较低,可以快速应用到实际的加工环境中。
2020, 48(10):70-75. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.014
摘要:在起落架疲劳试验中,为了模拟起落架在起飞、巡航和着陆过程中的真实状态,起落架缓冲器在不同阶段有不同的压缩行程。某工程起落架疲劳试验一个典型起落中,起落架缓冲器压缩行程需要调整3次,1倍寿命疲劳试验则高达45 000次。另外压缩行程的调整也导致起落架加载力线的偏转。为了确保试验高效、连续运行及载荷准确施加,提出起落架疲劳试验缓冲支柱行程自动调节及载荷同步随动施加技术,通过缓冲器压缩量自动调节技术实现了支柱行程自动调节,通过基于电动缸系统的随动加载技术实现了载荷随动施加,试验过程中缓冲器支柱行程自动调节与载荷随动施加时时对应,并通过试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性。此方法具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。
2020, 48(10):76-79. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.015
摘要:某巨型机械臂设计过程中使用了基于Pro/E、ADAMS和ANSYS平台的虚拟样机技术,进行了动力学仿真和静力学计算。为确保设备运转安全可靠,对巨型机械臂进行了动态应力测试,分析其运动过程中主体结构的应力分布,测试数据与ADAMS/ANSYS平台的联合仿真计算结果一致,确定了巨型机械臂的强度安全,证明了基于Pro/E、ADAMS和ANSYS平台的联合仿真计算技术路线对特种大型复杂机械设备研发具有很强的推广性。
2020, 48(10):80-83. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.016
摘要:多轮多支柱起落架结构飞机的结构强度试验,由于起落架加载空间狭小,起落架载荷施加困难。为解决此问题,提出一种差动式加载方法,通过设计特殊杠杆将作动筒设置于两个相邻起落架之间,形成一种加载二力杆,顺利实现所有起落架的载荷施加,且满足拉压双向交变载荷施加需求。该方法一次安装到位,空间占用率低,极大缩减了试验换装周期。通过软件仿真模拟了差动式加载方法在多轮多支柱起落架上的应用,且该方法已经成功应用到某型飞机全机疲劳试验。仿真和应用结果表明,差动式加载方法完全能够实现多轮多支柱起落架的拉压双向交变载荷的施加,为类似复杂区域多结构试验件的考核提供一定的参考。
2020, 48(10):84-87. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.017
摘要:针对自主研发的精密辊筒机床,开发一套基于IPC和UMAC的开放式数控系统。依据精密辊筒数控机床的功能需求和结构特点,设计数控系统的硬件平台,搭建数控软件的总体框架,并采用模块化编程技术,基于Qt Creator编程环境开发数控系统软件,实现了轴信息显示、运动控制、自动编程和程序编辑等功能。进行微V形槽阵列加工实验,结果表明:该数控系统功能丰富,运行稳定,可以满足精密辊筒机床的数控加工要求。
2020, 48(10):88-91. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.018
摘要:为实现未知环境下,移动机器人自主定位和导航,构建精准的环境地图,提出移动机器人导航系统设计方法。采用蒙特卡洛算法对机器人进行定位,通过栅格地图扫描匹配方法进行地图构建,利用Dijkstra算法对当前地图进行路径规划。将上位机和下位机串口通信,把上位机路径规划的Twist消息发送给下位机,采用底层控制器来控制电机,实现移动机器人自主运动。实验结果表明:在实际环境中,移动机器人能够从起始点出发,自主绕过障碍物到达目的地,验证了该移动机器人自主导航系统设计方法的有效性。
2020, 48(10):92-96. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.019
摘要:在对指示表进行智能读数时,需首先检测出指示表的两个图像特征,即指示表轮廓与指针位置,由此可以确定指示表的有效区域以及指针与刻度的位置关系。基于指示表图像的几何结构特征,提出一种指示表图像特征的视觉检测方法。通过对图像预处理提取出轮廓区域,基于对称性圆检测算法与Hough变换思路得到圆轮廓参数。然后在轮廓内部,以轮廓圆心作为指针回转中心,运用Radon变换得到指针中心线。最后利用二值图像椭圆特征识别出指针朝向。该方法能够准确、快速检测出指示表图像特征,为后续基于视觉的指示表智能读数提供必要的技术基础。
2020, 48(10):97-100. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.020
摘要:针对目前较为落后的减振器活塞杆表面微裂纹的密度查数方式,利用基于LabVIEW机器视觉模块,开发出一款明显提升了微裂纹密度查数的速度与精度的自动化查数系统。大量的实践证明,此系统稳定可靠。
2020, 48(10):101-103. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.021
摘要:针对当前大型圆柱形铝铸件浇冒口的清除主要采用手工清除、清除效率低、对工人身体危害大的情况,研发一种大型圆柱形铝铸件浇冒口自动切割和打磨机床。介绍机床的工艺方案和总体布局,对切割装置、打磨装置、废料夹持装置的机械结构进行介绍,重点阐述切割装置的设计。采用环形切割和打磨的方案,大大提高浇冒口的清除效率;更换定位元件,可以适用不同型号的圆柱形铸件,设备的适用性高,对其他类似产品的设计有一定的参考价值。
2020, 48(10):104-108. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.022
摘要:机器人底盘作为导盲机器人的基础部件,需要保证其稳定性和可靠性。利用SolidWorks建立底盘结构三维模型,然后导入ANSYS Workbench中对底盘模型进行静力学分析、模态分析和谐响应分析。静力分析结果表明底盘受到的最大应力为37813 MPa,计算得到安全系数为54,底盘结构的强度满足要求;模态分析得出底盘结构的各阶固有频率和振型,根据底盘结构的固有频率选择符合要求的电机,避免底盘在驱动电机的激振作用下发生共振;谐响应分析得到减震支架发生共振的频率、共振幅值,为机器人底盘结构的进一步优化设计提供理论依据。
2020, 48(10):109-114. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.023
摘要:链式刀库结构紧凑,位置精度高,适用于技术规格较大的加工中心。其结构特点是将刀套座布局在封闭的环形链条上用来实现刀具的存储,采用机械手实现刀具的交换,换刀动作多而复杂。不仅要求各个换刀动作之间的衔接流畅,而且在换刀过程中不允许掉刀。针对链式刀库的技术要求,根据VMC630型立式加工中心的结构特点,设计与其相配的链式刀库,分析换刀过程中刀具定位、夹紧所采取措施的可靠性,归纳链式刀库在设计和调试中应把握的若干关键技术,并在试制中得到了验证。
2020, 48(10):115-118. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.024
摘要:研究齿槽转矩产生的机制,利用有限元电磁仿真软件Ansoft Maxwell建立永磁联轴器二维模型,分析导体铜套开槽筒式永磁联轴器输出转矩提高和转矩波动范围增大的原因。依据齿槽转矩产生机制,进一步分析开槽数量与磁极数的关系对齿槽转矩的影响规律,还通过仿真得到不同槽宽占空比、永磁体占空比条件下PMC的齿槽转矩和输出转矩特性曲线,给出削弱齿槽转矩、提高输出转矩并减小转矩波动的参数优化方法,为永磁联轴器的设计应用提供一定的理论参考。
2020, 48(10):119-121. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.025
摘要:根据某型飞机起落架收放液压电磁阀的工作原理、技术标准和实验大纲,设计一种智能检测装置。该智能检测装置以计算机控制为核心,集机、电、液技术于一体,实现了对起落架液压电磁阀的外部密封性能、内漏性能以及工作性能的一体化检测。实际应用结果表明:装置运行稳定可靠,操作简单,检测效率和检测精度高,具有良好的使用效果和经济价值。
2020, 48(10):122-127. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.026
摘要:针对挖掘机工作装置在下放时势能转化为热能造成的能量浪费问题,提出一种以液压泵/马达作为能量转化元件、飞轮为储能元件的动臂势能回收与再利用系统,阐明系统工作原理。以某4 t液压挖掘机为研究对象,对系统的关键参数进行匹配,建立系统模型;对典型工作循环中,对液压泵/马达排量、飞轮转动惯量等关键参数对动臂运动和能量回收和再利用的影响进行仿真分析,得出能量回收和再利用的具体数值,最高可达约65%。结果表明,该系统可以显著提升挖掘机液压系统的能量利用效率。
2020, 48(10):128-131. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.027
摘要:为了对工程机械回转接头进行出厂试验,设计专门的试验系统并进行仿真,以测试其承载时的内泄漏压力和流量变化,系统可操作性强。此系统针对承载42 MPa高压的工程机械回转接头设计,有低压和高压试验液压回路;设计液压站,进行温升校核;为缩短设计周期,运用Pro/E软件设计高、低压系统的三维集成块,多角度检测内部孔道是否产生干涉;同时用AMESim软件对液压试验系统进行仿真,建立液压试验系统的仿真模型,最终得到回转接头内泄漏流量和压力变化的关系曲线。仿真结果表明,试验系统的设计满足出厂试验要求。
2020, 48(10):132-136. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.028
摘要:为了满足生活垃圾处理中心大型压榨机的动作要求,通过对其工况要求的分析,结合现代液压控制技术的特点,设计出一套与大型压榨机配套的大流量液压系统。该液压系统具有高效、节能、性价比高等优点,有助于推动生活垃圾大型处理设备的推广运用。
2020, 48(10):137-142. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.029
摘要:结合水的理化性质,建立动座式节流阀阀口计算流体力学模型,对其水力特性包括流场、压力场、气蚀、流量压差特性、液动力特性等进行研究。在此基础上,研制一种新型的动座式水液压节流阀,该阀阀座台阶面上压力相等,使阀座所受轴向静压力得以平衡,采用伞状阀座有效补偿由于水冲击振动所引起的液动力;在流体经阀座进入阀芯的喷入口处,设计阀芯中杆结构,使喷出流体的液动力通过阀芯中杆传导在阀芯上,降低了液动力对阀座的冲击和侵蚀。采用Fluent软件建立相应的仿真模型,并就输入压力、阀芯锥角和阀口尺寸对系统动态特征的影响进行仿真分析,在此基础上搭建水液压试验台对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:动座式节流阀阀口处压力迅速降低,开度越小,压降越大;二级阀口处压力变化大而低,易发生气穴现象;引流孔、合适的阀芯锥角及二级阀口结构可有效降低主阀口的工作压差及液动力,减少阀口的气蚀,能有效地提高节流阀的工作性能和使用寿命。
2020, 48(10):143-148. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.030
摘要:为有效控制飞机客舱火灾阴燃阶段烟雾和有毒气体在客舱内的扩散范围,以火灾阴燃阶段对人体危害较大的CO为研究对象,建立Boeing737经济舱模型,模拟发生小范围火灾阴燃时,普通送风模式与个性送风模式下,CO扩散范围的控制效果。采用NEV作为排污效率评价指标,得出在增加个性送风后,可以将火灾阴燃产生的烟雾和有毒气体控制在阴燃源附近的结论。所得结论为飞机客舱内发生小范围火灾阴燃时控制局部区域的烟雾和有毒气体提供参考。
2020, 48(10):149-153. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.031
摘要:针对四旋翼无人机姿态控制的问题,提出一种仿人智能PID控制方法,根据此方法设计无人机姿态控制系统。通过对无人机飞行原理和动力学的理论分析建立无人机数学模型;在常规PID控制算法和仿人智能控制规则的基础上提出一种新的仿人智能PID控制方法,并将此方法应用于无人机的纵向控制通道,根据无人机在垂直方向运动的动态特性实时在线调整PID控制参数,并通过MATLAB软件进行仿真。仿真结果表明:上述仿人智能PID控制方法优于常规PID控制,能够满足良好的动态特性,也能够提高系统的稳定性和鲁棒性。
2020, 48(10):154-159. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.032
摘要:建立圆柱形铣刀铣削加工动态切削数学模型,采用一种解析法计算并绘制稳定域图,获取加工稳定性随工艺参数变化的规律。分析系统参数对铣削加工颤振稳定特性的影响,提高固有频率、增大系统刚度和阻尼有助于提高系统加工稳定性。基于动态变化的稳定域图及共振功率半频带频率,提出一种铣削稳定性约束下铣削参数优化模型,获取最大加工效率下的主轴转速、径向进给量及轴向进给量参数的最优值。开发铣削稳定性分析仿真软件,实现铣削颤振稳定域分析、共振区域分析、铣削参数优化等功能。将复杂设计分析过程工程实用化,具有工程应用价值。该方法同样可推广到磨削、车削的颤振分析。
2020, 48(10):160-163. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.033
摘要:针对永磁风力发电机组接入弱交流系统时,将会引起次同步振荡问题,通过对电力系统的等值阻抗传递函数进行泰勒展开,提出一种定量计算永磁风机接入弱交流系统引起次同步振荡的分析方法。根据永磁风机接入弱交流系统的特性建立全系统数学模型,计算整个电力系统的等值阻抗,基于等值阻抗传递函数进行泰勒展开,分析泰勒展开式的特征,定量计算次同步振荡的阻尼和频率。最后,在MATLAB/Simulink软件中,利用时域分析法检验此方法的有效性和准确性。
2020, 48(10):164-168. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.034
摘要:针对螺栓组布局的不确定性对航空发动机机匣螺栓连接板模态频率的影响,研究螺栓连接板抗共振最优布局方法。基于ABAQUS软件和Python编程开发螺栓连接板的参数化模型;基于参数化模型,修改螺栓组布局的角度和半径,探讨布局变化对螺栓连接板模态频率的影响;基于布局角度和半径变化对模态频率的影响机制,提出一种螺栓连接板抗共振最优布局方法。结果表明:螺栓布局变化对螺栓连接板模态频率有一定的影响,而且各阶模态频率对螺栓布局敏感程度不同,某些阶次模态频率对螺栓布局很敏感,变化程度可达1.2%;随着螺栓布局的角度和半径的增大,某些阶次模态频率呈现出波峰波谷式有规律且周期性的变化,从避开结构共振的角度看,存在最优布局。研究结果为螺栓连接板的抗共振最优布局提供了参考。
2020, 48(10):169-173. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.035
摘要:为了提高现有废钢剪切机工作效率低、剪切频率慢等问题,在原有龙门剪的基础上设计10 MN龙门剪切机液压系统。此次设计采用了多泵耦合系统,以及间歇和连续供油相结合的方式和各剪切动作转换无时间间隔的控制方式,并用AMESim对剪切回路液压系统进行仿真分析。仿真结果显示:施加10 MN负载,除了剪切机在动作转换时液压缸流量有一定的波动外,剪切频率比原来提高了22.1%,系统的压力和流量均满足要求。
2020, 48(10):174-180. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.036
摘要:为研究油气悬架系统振动衰减规律,得出振动衰减特性,根据油气悬架系统结构特征,在考虑等温平衡过程和快速加载过程的基础上,建立油气悬架系统弹性力数学公式和阻尼力数学公式,利用能量守恒原理推导出油气悬架系统振动数学模型。通过数值计算仿真及试验研究,得出油气悬架系统自身振动衰减规律及有关结构参数对衰减规律的影响情况。结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,油气悬架系统对振动的衰减幅度呈现出周期性递减趋势,大部分振动能量在激励后的前两个振动周期被消耗掉;悬架结构参数的改变不仅影响振幅衰减程度,而且影响振动衰减周期。
2020, 48(10):181-184. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.037
摘要:为确定往复泵液压平衡式发射装置气缸活塞跑位幅度与发射安全的关系,定量分析解决气缸活塞跑位故障,针对往复泵液压平衡式发射装置的结构原理和活塞跑位故障的发生原因,建立发射过程数学模型,运用Simulink建立仿真模型,实现了往复泵液压平衡式发射装置的内弹道仿真,通过比对结果,效果较为接近实际。利用模型针对不同跑位幅度,仿真确定活塞跑位位移与发射安全性的定量关系,分析故障发生时影响发射安全的主要原因,为合理解决活塞跑位故障提供了理论依据。
2020, 48(10):185-188. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.038
摘要:为了揭示旋涡进动效应所产生的涡旋低压流场演化规律,从而为旋进旋涡流量计压力传感器选型及安装位置提供依据,对DN50某型号旋进旋涡流量计内全三维非定常流场进行数值分析。经过实验验证,所采用的定常-非定常两步走的数值求解策略能准确获得低压区压力脉动频率特性,所得仪表系数与实验值吻合良好。数值模拟结果完整呈现了旋涡进动效应影响下沿轴向及周向压力脉动规律。为了保证和扩大量程比,给出压力传感器低压区的灵敏度、传感器尺寸及位置的选择依据。
2020, 48(10):189-192. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.039
摘要:以转子动力学理论为基础探究高速高压轴向柱塞泵轴承转子系统转动性能。将轴向柱塞泵轴承转子系统组件作为研究对象,搭建转子系统模型,构建转子系统集总参数模型,采用有限元方法分析液压泵转子系统临界转速,最终给出转动组件设计意见。研究结果为探究轴向柱塞泵振动机制,进而实现精准振动控制提供参考。
2020, 48(10):193-196. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.040
摘要:桥式起重机吊运过程中所产生的游摆,是吊运过程中必须克服的。从桥式起重机的模型辨识试验出发,通过试验法获得桥式起重机的动力学模型。在防摆控制器设计方面,提出利用广义预测控制整定PID参数的方法,使得传统的PID控制器能够有效地抑制和消除起重机吊钩的游摆。仿真和试验结果均表明:这种PID控制器的设计方法是正确而有效的,对于实现起重机无人值守的自动控制具有重要意义。
2020, 48(10):197-200. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.10.041
摘要:针对钻削过程中钻头状态监测问题,基于声发射采集系统和振动采集系统设计超声轴向振动钻削钻头故障监测装置,分别应用完整钻头和故障钻头进行45钢板的超声振动钻削对比试验,采集不同钻头状态的AE和振动信号,通过时域分析、频域分析和小波分解,分析故障钻头对AE和振动信号的影响。试验结果表明:通过AE和振动信号判别钻头状态,判别结果与实际一致,能够实现钻头的故障诊断。
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