基于Kriging代理模型的行星減速器結(jié)構(gòu)可靠性分析
徐航１，２ ， 桂偉１，２ ， 崔江紅１，２ ，?
李優(yōu)華１，２ ，?何元春３ ， 謝桂平３ ， 吳耀庭３
１. 中原工學(xué)院， 機(jī)械工業(yè)光學(xué)傳感與測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
２. 中原工學(xué)院， 智能機(jī)電工程學(xué)院 （工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院）
３. 浙江夏廈精密制造股份有限公司
【摘要】隨著機(jī)器人傳動(dòng)精度需求的提升，對(duì)其重要組成零件之一的行星減速器提出了更高的可靠性要求。受多種失效模式的影響，分析行星減速器可靠性時(shí)所構(gòu)建的性能函數(shù)極為復(fù)雜，且計(jì)算所需樣本數(shù)據(jù)獲取困難。針對(duì)這些問(wèn)題，基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論構(gòu)建可靠度分析的功能函數(shù)，考慮模型的非線性問(wèn)題，采用Kriging代理模型技術(shù)與Monte Carlo模擬法結(jié)合的可靠度主動(dòng)學(xué)習(xí)算法，得到行星減速器的一般性可靠性分析方法。該方法利用學(xué)習(xí)函數(shù)進(jìn)行樣本點(diǎn)的更新，使得可靠度分析模型的擬合精度得到提升。利用有限元瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真得到實(shí)際應(yīng)力值，通過(guò)MATLAB進(jìn)行函數(shù)求解，得到行星減速器的可靠度值以及各變量的靈敏度值，降低了樣本點(diǎn)的迭代次數(shù)，提高了計(jì)算效率。對(duì)樣機(jī)進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，得到失效數(shù)據(jù)，仿真計(jì)算與試驗(yàn)偏差為7.1%，驗(yàn)證了模擬仿真方法的準(zhǔn)確性，為進(jìn)一步可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
綜合維修信息的重型數(shù)控機(jī)床FMECA分析
陳紅霞１，２ ， 任杰１，２ ， 張俊峰１，２ ，?
王凡１，２ ， 謝遂心１，２
１. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
２. 內(nèi)蒙古自治區(qū)先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】重型數(shù)控機(jī)床具有故障發(fā)生隨機(jī)且故障數(shù)據(jù)少的特點(diǎn)，對(duì)其故障進(jìn)行溯源分析一直是研究難點(diǎn)。傳統(tǒng)的FMECA分析主要考慮系統(tǒng)運(yùn)行中的故障對(duì)于整體的影響程度，并沒有考慮產(chǎn)品的復(fù)雜維護(hù)。針對(duì)此，將機(jī)床的維修成本和維修時(shí)間作為重要信息指標(biāo)，并融合到FMECA分析中，綜合故障頻率、檢測(cè)難度、風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)、故障影響等指標(biāo)信息進(jìn)行分析，基于CBWM法對(duì)各指標(biāo)信息進(jìn)行權(quán)重分配，并采用TOPSIS法對(duì)機(jī)床綜合信息的FMECA分析結(jié)果進(jìn)行排序，最終得到綜合多指標(biāo)信息的FMECA分析結(jié)果，確定薄弱程度最高的機(jī)床子系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)，其故障發(fā)生頻率最高，故障影響性最強(qiáng)。所提分析方法和結(jié)果更加符合實(shí)際工況，有利于制定機(jī)床的維修策略，為提升機(jī)床整體的可靠性奠定基礎(chǔ)。
超高加速度宏微運(yùn)動(dòng)平臺(tái)連接臂瞬態(tài)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)
張璐凡， 孫賀賀， 閆恒， 張鵬啟，?
李興沖， 李?yuàn)W楠， 席政揚(yáng)
河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】對(duì)超高加速度宏微運(yùn)動(dòng)平臺(tái)柔性定位平臺(tái)的連接臂進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高定位過(guò)程中的穩(wěn)定性和壽命。在SolidWorks中構(gòu)建三維模型，將模型進(jìn)行參數(shù)化后導(dǎo)入Workbench中，通過(guò)靜力分析得到最大總變形云圖和等效應(yīng)力云圖，通過(guò)nCode模塊得到疲勞壽命云圖，從而得到連接臂的危險(xiǎn)部位；對(duì)危險(xiǎn)部位進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化法選擇優(yōu)化參數(shù)和優(yōu)化目標(biāo)；最后，從優(yōu)化方案中選取最佳方案進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：最大總變形降低1.1%，優(yōu)化后的連接臂等效應(yīng)力降低16.3%，疲勞壽命提高30.4%。通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化方法很大程度上提高了超精密定位平臺(tái)的穩(wěn)定性和安全性。
李雨晴， 馬潔
北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】滾動(dòng)軸承長(zhǎng)期處于噪聲污染的工作環(huán)境中，其故障診斷常受到噪聲干擾，難以對(duì)故障特征信息進(jìn)行有效提取。針對(duì)此問(wèn)題，提出基于冠豪豬優(yōu)化算法（CPO）的改進(jìn)自適應(yīng)噪聲完備經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸猓↖CEEMDAN）聯(lián)合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的故障診斷方法。通過(guò)CPO對(duì)ICEEMDAN的白噪聲幅值權(quán)重及噪聲添加次數(shù)進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)，將最優(yōu)參數(shù)返回并進(jìn)行信號(hào)分解，以最小包絡(luò)熵作為相關(guān)度函數(shù)，篩選出相關(guān)程度高的特征模態(tài)分量（IMF）；將重構(gòu)的有效特征分量IMF轉(zhuǎn)化為特征向量并輸入到CNN模型中，從而實(shí)現(xiàn)軸承的故障診斷。與已有模型進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：該方法具有較強(qiáng)的泛化能力，診斷精度明顯優(yōu)于現(xiàn)有方法，并且具有更高的診斷效率。
劉勇濤１ ， 吳懷超１ ， 汪武２ ，?
吳健興１ ， 黃旭１ ， 楊大波１
１. 貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
２. 浙江雙動(dòng)機(jī)械有限公司
【摘要】為了滿足特種高強(qiáng)度軸承電解磨削機(jī)床的電解液供給需求，設(shè)計(jì)電解磨削供液系統(tǒng),根據(jù)機(jī)床產(chǎn)品的加工需求計(jì)算電解液的工作壓力，運(yùn)用力學(xué)方程與流量方程建立該供液系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為了保證供液系統(tǒng)的可靠性，基于該系統(tǒng)的工作原理，使用AMESim軟件建立液壓仿真模型，分析該系統(tǒng)中壓力控制閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電解液工作壓力動(dòng)態(tài)特性的影響。通過(guò)遺傳算法對(duì)閥參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的供液系統(tǒng)工作壓力動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間減少13.78%，超調(diào)量下降1.24%，工作流量動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間減少15.48%。最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：遺傳算法可以較好地改善該供液系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。
寧少慧， 杜越， 周利東
太原科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】基于圖注意力網(wǎng)絡(luò)的診斷模型在故障診斷全監(jiān)督任務(wù)中有較好的表現(xiàn)，但在半監(jiān)督任務(wù)中表現(xiàn)欠佳。針對(duì)此問(wèn)題，構(gòu)建一種基于快速特征逼近譜圖注意力網(wǎng)絡(luò)的半監(jiān)督滾動(dòng)軸承智能故障診斷模型。通過(guò)K近鄰圖方法將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)為可用于診斷的圖數(shù)據(jù)，豐富了數(shù)據(jù)特征；將圖數(shù)據(jù)輸入到構(gòu)建的診斷模型中，學(xué)習(xí)故障信息特征,并分析不同的標(biāo)簽比例訓(xùn)練集的診斷結(jié)果。同時(shí)，分析了Sum、Mean、Max 3種池化方式和超參數(shù)對(duì)診斷模型的影響；最后，分別在兩組實(shí)驗(yàn)軸承數(shù)據(jù)集上進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：所提模型可以有效地捕獲圖的全局模式，降低計(jì)算復(fù)雜度，在全監(jiān)督診斷任務(wù)中其診斷準(zhǔn)確率可以保持在99%以上；在標(biāo)簽比例為10%的半監(jiān)督任務(wù)中，其診斷準(zhǔn)確率仍能保持在93.5%,所提診斷模型在半監(jiān)督任務(wù)中有良好表現(xiàn)。
崔可可１ ， 王強(qiáng)２
１. 商丘學(xué)院機(jī)械與電氣信息學(xué)院
２. 太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)機(jī)械裝置運(yùn)行中面臨末端載荷不斷變化的問(wèn)題，提出一種可以有效緩解載荷效應(yīng)對(duì)裝置造成影響的變載荷平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。該機(jī)構(gòu)由齒輪組、拉伸彈簧、旋轉(zhuǎn)連桿、曲柄等零件組成，可以在尾端載荷發(fā)生變化時(shí)保持機(jī)構(gòu)整體平衡狀態(tài)。通過(guò)理論計(jì)算對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)平衡原理進(jìn)行分析；然后通過(guò)MSC Adams軟件對(duì)平衡機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬，并通過(guò)3D打印技術(shù)搭建原型樣機(jī)，開展實(shí)驗(yàn)測(cè)試，證明機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性與實(shí)現(xiàn)功能的有效性；最后將該機(jī)構(gòu)搭載在一款多自由度機(jī)械臂上，通過(guò)一系列取放操作，使機(jī)械臂末端峰值扭矩降低約90%，在改善機(jī)械臂平衡能力的同時(shí)，證明了該平衡機(jī)構(gòu)可以有效緩解機(jī)械裝置末端載荷效應(yīng)對(duì)裝置的不良影響。
基于PSO-PID的無(wú)人艇布放回收半主動(dòng)式防擺系統(tǒng)控制研究
李云龍１ ， 王生海１ ， 趙明慧１ ，?
翁晶２ ， 鄧晨旭１ ， 韓廣冬１
１. 大連海事大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院
２. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室 （珠海）
【摘要】針對(duì)高海況下無(wú)人艇布放回收作業(yè)中，無(wú)人艇負(fù)載擺動(dòng)幅度過(guò)大的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種布置于船用吊機(jī)上的半主動(dòng)式磁流變防擺裝置，建立防擺系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)將粒子群優(yōu)化算法（PSO）和PID控制器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)的自動(dòng)最優(yōu)選定。通過(guò)Simulink-Adams聯(lián)合仿真，結(jié)果表明：在設(shè)定的3種工作場(chǎng)景下，采用PSO-PID控制器的防擺系統(tǒng)的平均擺動(dòng)抑制率相比無(wú)防擺措施提升80%以上，其能耗相比1.2 A恒定電流至少降低40%，可適應(yīng)于不同的工作場(chǎng)景，面對(duì)突發(fā)的復(fù)雜激勵(lì)具有良好的動(dòng)態(tài)性能和能耗控制，證明了防擺系統(tǒng)及其控制策略的有效性。
史孬， 李躍松， 張貽哲， 王棒， 孟隆
河南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】由于結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，閥控非對(duì)稱電液位置伺服系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，但是其非線性、時(shí)變性、參數(shù)多變和不確定性等特點(diǎn)造成外部擾動(dòng)、負(fù)載突變、參數(shù)變化等工況，很難通過(guò)傳統(tǒng)控制有效處理。針對(duì)此問(wèn)題，提出閥控非對(duì)稱電液位置伺服系統(tǒng)的模糊自抗擾控制（Fuzzy-ADRC），通過(guò)對(duì)外部擾動(dòng)、負(fù)載突變、參數(shù)變化等內(nèi)外擾動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)和補(bǔ)償，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的高精度控制；通過(guò)模糊自整定來(lái)解決ADRC參數(shù)較多、相互耦合、整定困難的難題。最后對(duì)Fuzzy-PID、ADRC、Fuzzy-ADRC 3種算法控制的閥控非對(duì)稱電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：Fuzzy-ADRC控制器相比ADRC控制器，當(dāng)輸入加載帶擾動(dòng)的階躍信號(hào)時(shí)，調(diào)整時(shí)間縮短29.7%、誤差減小50%，當(dāng)輸入加載的正弦信號(hào)時(shí)，相位滯后降低56%，精度提高41.3%，F(xiàn)uzzy-ADRC具有參數(shù)調(diào)整簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
房金石， 李德同， 任浩鑫， 葛文慶， 譚草
山東理工大學(xué)交通與車輛工程學(xué)院
【摘要】常規(guī)滑模觀測(cè)器在電磁直線執(zhí)行器位移估計(jì)過(guò)程中存在劇烈的抖振現(xiàn)象。針對(duì)此，提出一種基于超螺旋滑模觀測(cè)器的位移估計(jì)方法。建立電磁直線執(zhí)行器數(shù)學(xué)模型，根據(jù)高階滑模原理，將切換項(xiàng)放入積分項(xiàng)中并設(shè)計(jì)了超螺旋滑模觀測(cè)器；在觀測(cè)器后設(shè)計(jì)低通濾波器，消除等效反電動(dòng)勢(shì)中開關(guān)函數(shù)帶來(lái)的高頻干擾?；诶钛牌罩Z夫原理證明了系統(tǒng)是漸進(jìn)穩(wěn)定的。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：相對(duì)于滑模觀測(cè)器，所提基于超螺旋滑模觀測(cè)器的電磁直線執(zhí)行器位移估計(jì)方法有效減弱了抖振現(xiàn)象，提高了位移估計(jì)的準(zhǔn)確度與魯棒性。
葉片氣膜孔光場(chǎng)成像測(cè)量及三維重建
彭俊超， 趙紀(jì)元， 李睿
北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院
【摘要】在航空發(fā)動(dòng)機(jī)不斷追求高性能和高穩(wěn)定性的進(jìn)程中，對(duì)于加工及使用過(guò)程中葉片氣膜孔參數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量成為亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。基于光場(chǎng)成像原理，提出一種非接觸式光場(chǎng)成像測(cè)量方法，僅需要一次圖像采集，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片氣膜孔孔徑、面積及軸向角度等參數(shù)的精確測(cè)量，測(cè)量效率高，同時(shí)可以重建葉片氣膜孔區(qū)域三維形貌特征。為了定量評(píng)估該方法的精確程度，設(shè)計(jì)并開展了7組標(biāo)準(zhǔn)試塊的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，實(shí)測(cè)的最高相對(duì)誤差不超過(guò)5%，驗(yàn)證了光場(chǎng)成像測(cè)量技術(shù)在葉片氣膜孔測(cè)量領(lǐng)域的精度優(yōu)勢(shì)。此外，通過(guò)多角度采集葉片整體圖像，利用張量輻射場(chǎng)三維重建方法重構(gòu)出葉片三維模型，此模型包含豐富的表面形貌特征和細(xì)節(jié)信息。
基于西門子ONE系統(tǒng)的數(shù)控蝸輪滾齒軟件開發(fā)
徐將銘１ ， 孫小敏２ ， 沈敏１ ， 洪榮晶１，２
１. 南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院
２. 南京工大數(shù)控科技有限公司
【摘要】根據(jù)蝸輪滾削加工工藝以及SINUMERIK ONE數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，開發(fā)蝸輪滾齒加工軟件?；谖佪啙L削的加工工藝，建立滾刀軸-工件軸的耦合模型并分析滾刀切削軌跡；同時(shí)根據(jù)蝸輪齒面方程計(jì)算得到齒面網(wǎng)格點(diǎn)，利用MATLAB對(duì)網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行曲面插補(bǔ)得到蝸輪齒面；針對(duì)蝸輪滾削的加工功能需求，利用SINUMERIK Operate編程包在Qt平臺(tái)完成人機(jī)界面的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成數(shù)控程序、齒面繪制、參數(shù)計(jì)算和數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能；最后通過(guò)車間數(shù)控滾齒機(jī)進(jìn)行實(shí)際加工試驗(yàn)。結(jié)果表明：基于西門子ONE數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)的蝸輪滾齒軟件能夠滿足數(shù)控蝸輪滾齒機(jī)床的加工需求。
不同刀具鈍化方法對(duì)刀具刃口形貌的影響
陳曦， 趙雪峰， 鄭偉， 楊海， 劉勇
貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】刀具經(jīng)過(guò)鈍化處理后，可以有效改善刀具刃口表面的微觀缺陷，不僅使刀具表面更加光滑，還能夠增強(qiáng)刃口的強(qiáng)度，刀具的整體質(zhì)量得到提升，其使用壽命也隨之延長(zhǎng)。為了探究更加高效的鈍化方法，對(duì)磁彈磨粒鈍化、剪切增稠鈍化、剪切阻塞鈍化進(jìn)行討論，采用不同鈍化方法進(jìn)行鈍化實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比鈍化后的硬質(zhì)合金立銑刀刃口形貌、3D形貌、鈍圓半徑和鈍化體積、表面粗糙度，探究刀具刃口的變化規(guī)律。結(jié)果表明:刀具鈍化能夠去除刀具刃口缺陷，相比磁彈磨粒鈍化和剪切增稠鈍化，剪切阻塞鈍化的平均鈍化磨損量最大，可以更好地去除刀具刃口的表面缺陷，而且鈍化體積最大、鈍化效率更高，可以顯著提高刀具性能并改善加工質(zhì)量。
機(jī)床數(shù)據(jù)采集芯片在納米級(jí)精密加工的應(yīng)用研究
魏文鋒１ ， 江麗珍２ ， 彭冬偉１ ， 顏建２
１. 廣州數(shù)控設(shè)備有限公司
２. 廣州城市理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)納米精密數(shù)控加工過(guò)程中對(duì)數(shù)控機(jī)床高速高精度數(shù)據(jù)采集的需求，研究了基于FPGA可編程芯片的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及其在納米加工中的應(yīng)用。設(shè)計(jì)了機(jī)床數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理工作流程，運(yùn)用Verilog HDL程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)床數(shù)據(jù)連續(xù)信號(hào)的快速傅里葉變換（FFT）運(yùn)算，基于Quartus II軟件設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作電路、管腳定義和數(shù)據(jù)信號(hào)波形輸出，并采用可擦寫高速大容量Flash芯片作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊，能夠快速將長(zhǎng)序列的DFT分解為 N 個(gè)短序列的DFT蝶形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)據(jù)連續(xù)信號(hào)的快速分解運(yùn)算；闡述了FPGA芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)高速采集和處理生成機(jī)床加工瞬時(shí)仿真信號(hào)波形的過(guò)程，通過(guò)增強(qiáng)的HRV濾波器抑制和削減機(jī)床切削振動(dòng)，并運(yùn)用FANUC開發(fā)的SERVO GUIDE軟件進(jìn)行伺服精度調(diào)整和前饋補(bǔ)償，避免機(jī)械振動(dòng)帶來(lái)的欠切、過(guò)切和刀具偏置等偏離設(shè)定切削軌跡的誤差，能夠使納米切削的閉環(huán)檢測(cè)及伺服補(bǔ)償效能更加智能快速，從而實(shí)現(xiàn)高精度、高質(zhì)量的納米切削加工。
廉超杰， 孫春耕， 肖云
昆明理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】為了實(shí)現(xiàn)雙氣缸位置同步控制系統(tǒng)精確的運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤與同步控制，針對(duì)系統(tǒng)模型不確定性和外部干擾等問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種基于交叉耦合方法的自抗擾同步控制策略。該控制器由單缸自抗擾位置控制器與自抗擾同步控制器組成。建立氣動(dòng)位置伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，為了提高單缸運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤精度，設(shè)計(jì)三階非線性自抗擾位置控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外擾動(dòng)的實(shí)時(shí)估計(jì)與主動(dòng)補(bǔ)償；同時(shí)為了提高雙缸同步精度，設(shè)計(jì)交叉耦合自抗擾同步控制器，對(duì)兩側(cè)子系統(tǒng)誤差進(jìn)行觀測(cè)并給予補(bǔ)償。利用AMESim與Simulink軟件搭建雙氣缸位置同步控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明：采用基于交叉耦合方法的自抗擾同步控制策略對(duì)氣動(dòng)同步系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和非線性特性的變化具有較強(qiáng)的魯棒性，能夠有效地提高系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤能力和抗干擾能力，減小系統(tǒng)的同步誤差。
畢超， 徐微雨， 李迪， 張超， 龐長(zhǎng)濤
北京航空精密機(jī)械研究所精密制造技術(shù)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】針對(duì)渦輪葉片氣膜冷卻孔孔徑的高精高效測(cè)量難題，以研制的氣膜冷卻孔五軸影像測(cè)量系統(tǒng)為載體，開展基于景深合成與局部動(dòng)態(tài)閾值分割的孔徑影像測(cè)量方法研究。采集被測(cè)孔的對(duì)焦圖像序列并通過(guò)景深合成技術(shù)生成一幅全清晰圖像，將不規(guī)則的空間孔口曲線轉(zhuǎn)化為成像平面內(nèi)的規(guī)則圓周曲線。然后，采用局部動(dòng)態(tài)閾值分割法消除全清晰圖像中背景亮度分布不均的影響，以實(shí)現(xiàn)孔區(qū)域的完全、有效分割。最后，通過(guò)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開運(yùn)算、亞像素級(jí)邊緣提取和最小二乘圓擬合等步驟解算出孔口直徑。為了驗(yàn)證文中算法的可行性及精度水平，選取某個(gè)渦輪導(dǎo)向葉片試驗(yàn)件上的冷卻孔作為被測(cè)對(duì)象，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和功能進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：孔徑的重復(fù)性測(cè)量精度為0.006 mm，可以滿足此類冷卻孔特征的質(zhì)量控制要求。
永磁式高速開關(guān)閥多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
白巖松， 孔祥浩， 郝越， 趙四海
中國(guó)礦業(yè)大學(xué) （北京） 機(jī)械與電氣工程學(xué)院
【摘要】高速開關(guān)閥是數(shù)字液壓系統(tǒng)中重要的控制元件，其控制精度取決于其響應(yīng)速度。針對(duì)高速開關(guān)閥響應(yīng)慢的問(wèn)題，提出一種新型高速開關(guān)閥，并利用等效磁路法建立電磁鐵的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)與有限元模擬結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算誤差在10%以內(nèi)?？紤]液動(dòng)力并對(duì)閥芯反力進(jìn)行建模，使用微分方程計(jì)算閥芯的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和位移。基于多目標(biāo)優(yōu)化智能算法NSGA-II對(duì)驅(qū)動(dòng)先導(dǎo)閥的電磁閥模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化。對(duì)響應(yīng)時(shí)間和輸出力進(jìn)行兩目標(biāo)優(yōu)化，得到Pareto最優(yōu)解集。最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試閥的動(dòng)態(tài)特性。結(jié)果表明：在31.5 MPa的工作壓力下，該開關(guān)閥開啟時(shí)間約為12 ms，關(guān)閉時(shí)間約為11 ms。
基于參數(shù)分級(jí)辨識(shí)的閥控缸系統(tǒng)數(shù)字孿生建模方法研究
劉增光１，２ ， 張赫１，２ ， 岳大靈１，２ ，?
魏列江１，２ ， 周焱１，２ ， 孫繼蘇１，２
１. 蘭州理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院
２. 蘭州理工大學(xué)特種泵閥及流控系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】閥控缸系統(tǒng)數(shù)字孿生建模中存在部分模型參數(shù)難以通過(guò)理論計(jì)算獲得，以及由于各參數(shù)間相互影響導(dǎo)致參數(shù)辨識(shí)準(zhǔn)確度不高的問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題，提出一種基于參數(shù)分級(jí)辨識(shí)的閥控缸數(shù)字孿生建模方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥控缸系統(tǒng)的狀態(tài)映射和數(shù)字孿生。根據(jù)所提建模方法，基于閥控缸系統(tǒng)的工作原理,建立了閥控缸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和MATLAB/Simscape環(huán)境下的物理仿真模型；利用采集的測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)遺傳算法對(duì)閥控缸數(shù)學(xué)模型中比例換向閥和液壓缸的關(guān)鍵元件級(jí)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，再利用MATLAB軟件的Paramenter Estimation工具對(duì)物理仿真模型中重要的系統(tǒng)級(jí)參數(shù)進(jìn)行校正；最后，搭建閥控缸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)所建數(shù)字孿生模型的準(zhǔn)確度進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果顯示：在7.5 V與9.5 V階躍控制信號(hào)作用下，基于參數(shù)分級(jí)辨識(shí)的數(shù)字孿生模型的活塞位移仿真值與實(shí)驗(yàn)值的擬合度分別為95.76%和 98.07%,驗(yàn)證了所辨識(shí)模型參數(shù)的準(zhǔn)確性和所建數(shù)字孿生模型的正確性。
軸向柱塞泵氣穴現(xiàn)象故障診斷研究
楊景昆， 張純， 強(qiáng)熠宇， 戴吉勇， 關(guān)棟， 秦永法?
揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】在高速高壓工況下，柱塞泵的氣穴現(xiàn)象不可避免。針對(duì)傳統(tǒng)氣穴現(xiàn)象故障檢測(cè)方法中存在效果差和遲滯性的缺點(diǎn)，提出一種結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究和信號(hào)處理的新型氣穴檢測(cè)系統(tǒng)，并采用KOA-CNN-BiLSTM-Attention深度學(xué)習(xí)算法對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸向柱塞泵氣穴強(qiáng)度的檢測(cè)。通過(guò)CNN提取數(shù)據(jù)中的高維空間特征，利用開普勒優(yōu)化算法(KOA)與CNN相互配合來(lái)增強(qiáng)關(guān)鍵特征的表現(xiàn)能力，再通過(guò)BiLSTM提高信號(hào)的時(shí)序性，最后利用注意力機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：該方法對(duì)軸向柱塞泵氣穴故障狀態(tài)識(shí)別精度達(dá)到98%，其效果明顯優(yōu)于其他方法，可以更加準(zhǔn)確地識(shí)別軸向柱塞泵氣穴故障狀態(tài)。
磨損泄漏下液壓缸剩余壽命的預(yù)測(cè)模型研究
姚海慶， 吳璇， 肖超
上海海事大學(xué)物流科學(xué)與工程研究院
【摘要】現(xiàn)有的設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)研究多基于假設(shè)衰退模型或者基于樣本估計(jì)的衰退模型。前者依賴于假設(shè)條件的成立和一致性，后者則依賴于長(zhǎng)時(shí)間、高成本的數(shù)據(jù)收集與分析投入。在工程實(shí)踐中，兩者的可行性都存在巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問(wèn)題，以Y形密封圈為研究對(duì)象，基于微觀泄漏機(jī)制，結(jié)合有限元仿真分析，得到磨損對(duì)密封接觸應(yīng)力的影響，進(jìn)而建立磨損-泄漏的衰退模型。結(jié)果表明：密封圈的磨損與密封接觸部位的應(yīng)力呈線性關(guān)系，并與工作循環(huán)次數(shù)呈冪函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而泄漏率與工作循環(huán)次數(shù)也呈冪函數(shù)關(guān)系。基于現(xiàn)有磨損數(shù)據(jù)和所提磨損-泄漏衰退模型，驗(yàn)證了磨損泄漏下液壓缸剩余壽命預(yù)測(cè)方法的有效性。
三轉(zhuǎn)子比例控制器結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能測(cè)試研究
荊瑩１ ， 劉軼２ ， 白坤雪３ ，?
孔亮３ ， 李國(guó)占４ ， 張洪軍４
１. 中國(guó)計(jì)量大學(xué)計(jì)量測(cè)試與儀器學(xué)院
２. 海裝北京局駐北京地區(qū)第六軍事代表室
３. 中國(guó)船舶重工集團(tuán)有限公司第七〇五研究所
４. 中國(guó)計(jì)量大學(xué)能源環(huán)境與安全工程學(xué)院
【摘要】為了滿足魚雷對(duì)比例控制器的尺寸與質(zhì)量要求，對(duì)三轉(zhuǎn)子式比例控制器容積部件關(guān)鍵尺寸進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)，優(yōu)化排量轉(zhuǎn)子與其傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)，測(cè)試優(yōu)化前后比例控制器在定流量和變流量工況下的性能。結(jié)果表明：小型化后比例控制器的體積和質(zhì)量分別減小了約38%和50%，且對(duì)排量轉(zhuǎn)子進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)后，比例控制器裝配工藝更加簡(jiǎn)便；與原型比例控制器相比，小型化比例控制器的氧燃比和水燃比均保持較高精度，甚至在變流量工況下的性能更優(yōu)。三轉(zhuǎn)子式比例控制器小型化設(shè)計(jì)滿足了魚雷安裝尺寸與質(zhì)量要求，為其進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。
基于精細(xì)復(fù)合多元多尺度散布熵和深度殘差收縮網(wǎng)絡(luò)的軸向柱塞泵故障診斷
儲(chǔ)焰， 常遠(yuǎn)， 湯何勝
溫州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】為了克服單傳感器振動(dòng)信息不能全面表達(dá)柱塞泵故障特征信息的問(wèn)題，提出一種新的軸向柱塞泵故障診斷方法，將精細(xì)復(fù)合多元多尺度散布熵(RCMMDE)嵌入深度殘差收縮網(wǎng)絡(luò)(DRSN)框架中，更精確地提取軸向柱塞泵非線性故障特征。通過(guò)RCMMDE全面表征軸向柱塞泵故障信息，構(gòu)建故障特征集；利用DRSN對(duì)軸向柱塞泵的故障進(jìn)行分類；最后，通過(guò)軸向柱塞泵故障模擬實(shí)驗(yàn)，獲取典型故障信號(hào)特征，并與其他智能診斷算法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證模型的泛化能力，實(shí)現(xiàn)柱塞泵故障特征的精準(zhǔn)識(shí)別。結(jié)果表明：隨著尺度因子的增大，RCMMDE可實(shí)現(xiàn)軸向柱塞泵微弱故障特征的有效分離；DRSN模型提高了對(duì)高噪聲振動(dòng)信號(hào)的特征學(xué)習(xí)能力，故障診斷精度達(dá)到96.21%，明顯優(yōu)于其他分類算法。
超高壓缸體機(jī)械自緊芯棒結(jié)構(gòu)研究
孫立華１ ， 孫言博２ ， 白金石２ ，?
趙帥２ ， 張寶慶２
１. 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心
２. 長(zhǎng)春理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】掌握機(jī)械自緊芯棒結(jié)構(gòu)是提升超高壓缸體承載能力的關(guān)鍵，但是循環(huán)工作內(nèi)壓導(dǎo)致缸體內(nèi)壁有效殘余應(yīng)力出現(xiàn)松弛，使得缸體使用壽命縮短。針對(duì)此問(wèn)題，利用二次自緊延緩殘余應(yīng)力衰減的原理，對(duì)芯棒進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到更好的自緊效果；以芯棒最佳過(guò)盈量為基礎(chǔ)，分析階梯形芯棒對(duì)缸體殘余應(yīng)力分布影響，利用Abaqus有限元軟件模擬機(jī)械自緊擠壓過(guò)程。結(jié)果表明：當(dāng)階梯形芯棒后半段為最佳過(guò)盈半徑且前后過(guò)盈半徑比為1時(shí)，工作載荷下彈塑性分界面最接近內(nèi)壁且周向殘余應(yīng)力最??；階梯型芯棒相較于橄欖形芯棒可使缸體的疲勞壽命最低位置向內(nèi)壁移動(dòng)，殘余應(yīng)力分布更加均勻，降低了缸體外壁疲勞破壞的風(fēng)險(xiǎn);超高壓缸體可承受更大的工作載荷，與后續(xù)芯棒機(jī)械擠壓試驗(yàn)相符。
高速燃油電磁閥銜鐵動(dòng)態(tài)特性研究
劉榮升１ ， 張建楠２ ， 楊柳３ ，?
王華帥１ ， 衛(wèi)鵬斌１ ， 崔鵬偉１
１. 河南工學(xué)院智能工程學(xué)院
２. 河南航天液壓氣動(dòng)技術(shù)有限公司
３. 燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】為優(yōu)化某燃油高速電磁閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，建立電磁閥銜鐵動(dòng)力學(xué)模型，并分析影響電磁閥銜鐵動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的影響因素。利用有限元軟件建立電磁閥的動(dòng)態(tài)仿真模型，通過(guò)電磁閥電流試驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性。研究各因素對(duì)電磁閥銜鐵動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律，得出影響電磁閥動(dòng)態(tài)特性的主要因素。最后，以動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間最短為優(yōu)化目標(biāo)，能維持燃油高速電磁閥穩(wěn)定開啟為約束條件，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，得到最優(yōu)參數(shù)匹配組合。結(jié)果表明：彈簧剛度和工作氣隙相對(duì)位置對(duì)電磁閥動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間影響較小，彈簧預(yù)緊力、非工作氣隙長(zhǎng)度和銜鐵磁極面錐角是影響電磁鐵動(dòng)態(tài)特性的主要因素；在最優(yōu)參數(shù)組合下，高速電磁閥一個(gè)周期的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間比初始參數(shù)組合減少了7.86 ms，提高了53.65%。
基于故障樹-蒙特卡洛法的電動(dòng)靜液作動(dòng)器可靠性仿真分析
侯艷艷１ ， 李小剛１ ， 南秦博２ ， 李哲１
１. 空軍工程大學(xué)航空工程學(xué)院
２. 空軍工程大學(xué)教學(xué)考評(píng)中心
【摘要】電動(dòng)靜液作動(dòng)器（EHA）是飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)的重要部件，控制著飛機(jī)升降舵、副翼、方向舵的動(dòng)作與位置，對(duì)實(shí)現(xiàn)飛行姿態(tài)和飛行軌跡控制具有決定性作用，一旦EHA發(fā)生故障，將可能造成重大的安全事故。傳統(tǒng)基于故障樹的可靠性分析方法難以直觀顯示系統(tǒng)故障的變化趨勢(shì)，針對(duì)此，以EHA為研究對(duì)象，在故障樹分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用蒙特卡洛法對(duì)其可靠性進(jìn)行仿真分析，得到可靠度變化曲線，從而識(shí)別影響系統(tǒng)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)；并提出提高液壓油清潔度和關(guān)鍵元件的可靠度作為進(jìn)一步改進(jìn)EHA可靠性的方法，為新型一體化電動(dòng)靜液作動(dòng)器的研制提供理論支撐，同時(shí)對(duì)我國(guó)未來(lái)多電/全電飛機(jī)的發(fā)展具有重要的理論意義和軍事應(yīng)用價(jià)值。
負(fù)載口獨(dú)立雙閥芯閥液壓系統(tǒng)辨識(shí)與實(shí)驗(yàn)研究
魏列江１，２ ， 趙保才２ ， 陳奕澤１ ，?
陳斌１ ， 魏小玲２
１. 江蘇科邁液壓控制系統(tǒng)有限公司
２. 蘭州理工大學(xué)， 特種泵閥及流控系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】負(fù)載口獨(dú)立雙閥芯閥液壓系統(tǒng)中PID控制參數(shù)與系統(tǒng)工況及運(yùn)行時(shí)間不匹配。針對(duì)此問(wèn)題，提出一種基于Arxqs模型的負(fù)載口獨(dú)立雙閥芯閥液壓系統(tǒng)辨識(shí)方法。根據(jù)機(jī)制建模法建立負(fù)載口獨(dú)立雙閥芯閥液壓系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，為系統(tǒng)辨識(shí)提供參考模型；通過(guò)閥控制器對(duì)主閥芯位移施加正弦信號(hào)，得到輸入輸出變量并進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)。采用Arxqs模型進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，系統(tǒng)辨識(shí)輸出與實(shí)際輸出的適應(yīng)度為96.49%。根據(jù)辨識(shí)結(jié)果整定PID控制器參數(shù)，對(duì)主閥芯分別進(jìn)行正弦波跟隨和階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：由辨識(shí)得到的控制器參數(shù)對(duì)主閥芯位移具有較好的控制效果，在正弦波跟隨過(guò)程中，當(dāng)幅值為1.5 mm時(shí)，存在24.5°的相位滯后和6.8%的幅值衰減；當(dāng)幅值為0.5 mm時(shí)，存在38.7°的相位滯后和13.2%幅值衰減;在階躍響應(yīng)過(guò)程中，主閥芯位移具有較短的調(diào)節(jié)時(shí)間和較低的超調(diào)量。
基于數(shù)值模擬的S形葉片垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能研究
宋磊１，２ ， 王記１ ， 王世博１ ，?
楊宗霄３ ， 蘇建新１，２
１. 河南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
２. 河南科技大學(xué)高端軸承河南省協(xié)同創(chuàng)新中心
３. 河南科技大學(xué)車輛與交通工程學(xué)院
【摘要】傳統(tǒng)阻力型風(fēng)力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、風(fēng)向適應(yīng)性良好等優(yōu)點(diǎn)，但風(fēng)能轉(zhuǎn)化率較低。針對(duì)此，構(gòu)建一種S形葉片垂直軸風(fēng)力機(jī)，以提高風(fēng)力機(jī)輸出特性。采用數(shù)值模擬方法，對(duì)該型風(fēng)力機(jī)的靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性展開研究，分析其氣動(dòng)性能，并與2葉和3葉Savonius風(fēng)力機(jī)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：3葉S形風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)性能較好，其功率系數(shù)為0.228，高于傳統(tǒng)2葉Savonius型風(fēng)力機(jī)；其啟動(dòng)性能也較傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)要好，平均靜扭矩系數(shù)為0.292，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更為平穩(wěn)。
閆安崗１，２ ， 袁偉１ ， 郭前建１ ， 張成１ ，?
李雨倩１ ， 常青青２ ， 朱玉麒１?
１. 山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
２. 中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司
【摘要】為了探究電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)中大型渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)變化以及渦旋齒應(yīng)力與變形的影響，基于ANSYS Workbench平臺(tái)，通過(guò)對(duì)渦旋壓縮機(jī)流體域進(jìn)行建模，在進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢驗(yàn)后，采用Fluent軟件進(jìn)行計(jì)算流體力學(xué)仿真分析，探究不同轉(zhuǎn)速下壓縮腔內(nèi)壓力、溫度分布情況，并根據(jù)流場(chǎng)分析結(jié)果，對(duì)動(dòng)渦旋盤進(jìn)行流-熱-固多場(chǎng)耦合分析。結(jié)果表明：渦旋齒主要變形方向?yàn)檩S向變形，最大變形量出現(xiàn)在齒頂位置。對(duì)渦旋盤進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注此位置的渦旋齒變形情況。低轉(zhuǎn)速會(huì)破壞壓縮腔內(nèi)部流場(chǎng)穩(wěn)定性，在一定區(qū)間內(nèi)提高電機(jī)轉(zhuǎn)速可以改善渦旋壓縮機(jī)的徑向泄漏現(xiàn)象，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高至臨界點(diǎn)時(shí)，渦旋壓縮機(jī)壓縮腔內(nèi)的最大壓力、溫度值趨于穩(wěn)定，此后將難以通過(guò)提高轉(zhuǎn)速來(lái)改變壓縮腔內(nèi)部流場(chǎng)的變化情況。
楊錚鑫， 張沖， 黨鵬飛
沈陽(yáng)化工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院
【摘要】基于計(jì)算流體力學(xué)/計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)（CFD/CSD）算法對(duì)硬涂層整體葉盤顫振特性進(jìn)行分析和研究。建立三維整體葉盤模型，將其導(dǎo)入ANSYS軟件中，對(duì)其壓力面涂敷NiCrAlY硬涂層并建立流場(chǎng)模型。在ANSYS Workbench軟件中對(duì)葉盤進(jìn)行瞬態(tài)分析計(jì)算，采用Fluent軟件求解非定常流場(chǎng)，并通過(guò)系統(tǒng)耦合模塊將氣動(dòng)載荷和位移響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合。最后，在不同來(lái)流速度下，對(duì)有、無(wú)硬涂層的整體葉盤進(jìn)行雙向流固耦合計(jì)算，通過(guò)分析葉盤的振動(dòng)位移響應(yīng)來(lái)判斷葉盤是否發(fā)生顫振現(xiàn)象。結(jié)果表明：來(lái)流速度是影響整體葉盤氣彈穩(wěn)定性的重要因素；顫振頻率與一階固有頻率十分接近，其表現(xiàn)形式為一階彎曲模態(tài)發(fā)散；有、無(wú)硬涂層整體葉盤的振動(dòng)周期一致，但硬涂層會(huì)降低其振動(dòng)位移，且來(lái)流速度越大，硬涂層對(duì)整體葉盤的減振效果越顯著。
馬明１ ， 耿在明２ ， 吳濤２ ，?
劉輝２ ， 劉紅奇３ ， 時(shí)浩然３
１. 中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司科技創(chuàng)新部
２. 中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司檢修廠
３. 華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)組在精準(zhǔn)吊裝過(guò)程中出現(xiàn)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)耦合情況，依托某巨型電站水輪發(fā)電機(jī)組檢修項(xiàng)目，提出一種基于激光跟蹤儀的大型水輪發(fā)電機(jī)組精準(zhǔn)吊裝方案。通過(guò)單臺(tái)激光跟蹤儀對(duì)固定在大型零件上的3個(gè)靶點(diǎn)分別進(jìn)行跟蹤測(cè)量并獲取被測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)，運(yùn)用PCA算法識(shí)別出零件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；通過(guò)單靶點(diǎn)的跟蹤測(cè)量數(shù)據(jù)自適應(yīng)識(shí)別出每個(gè)坐標(biāo)方向的時(shí)域軌跡表達(dá)式，結(jié)合整周期數(shù)據(jù)解算出被測(cè)對(duì)象的穩(wěn)態(tài)位置，并以此指導(dǎo)吊裝過(guò)程。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試證明了方案的可行性與有效性，為大型水輪發(fā)電機(jī)組的精準(zhǔn)吊裝領(lǐng)域提供了新思路。
范景峰
河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】為了提高汽車電連接的電氣性能，設(shè)計(jì)一種液動(dòng)汽車電連接器插拔試驗(yàn)系統(tǒng)。建立汽車電連接器插拔試驗(yàn)平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型，詳細(xì)介紹了該插拔試驗(yàn)平臺(tái)的測(cè)控系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)；基于該系統(tǒng)進(jìn)行插拔試驗(yàn)，得到不同的插拔速度、溫度、插入角度和插入深度對(duì)插拔力的影響規(guī)律；通過(guò)試驗(yàn)分析和理論計(jì)算，得到插拔速率與插拔力的函數(shù)關(guān)系式，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)擬合出插拔力與溫度、插拔深度之間的關(guān)系曲線。根據(jù)插拔試驗(yàn)結(jié)果可知：插拔力與插拔速率成反比；當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，插拔力先增加后穩(wěn)定在一定值，最后逐漸減小；隨著插拔深度的增加，插入力先增加后逐漸減小，最后穩(wěn)定在恒定值，拔出力先增加后穩(wěn)定在恒定值，最后增加到一定值后逐漸減小。通過(guò)插拔試驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的液動(dòng)汽車電連接器插拔試驗(yàn)系統(tǒng)的可行性，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高集成大功率汽車電連接的主動(dòng)設(shè)計(jì)提供參考。
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《機(jī)床與液壓》雜志
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