零卷吸条件下滚子摩擦副弹流特性的实验研究

采用线接触光弹流实验装置,在摆动工况下研究滚子在零卷吸速度条件下的弹流特性,探讨不同周期同一载荷下滚子摩擦副在零卷吸速度时油膜厚度的变化情况,以及载荷对零卷吸速度下滚子弹流特性的影响。结果表明:在滚子转速近零卷吸速度时,挤压效应起主导作用,油膜被封在接触区内,形成凹陷,并且该处油膜较为稀薄;在往复运动工况下,滚子周期性运动的次数影响零卷吸速度时滚子的油膜厚度,在起动瞬间滚子中部的油膜厚度最小,随着摆动次数的增加,滚子中部的油膜厚度逐渐增加,多次摆动后,油膜将达到相对稳定的厚度;载荷对滚子零卷吸速度下的弹流特性影响较大,随载荷的增大接触区增大,滚子端部最小油膜厚度变小,滚子端部边缘效应增大。     

离心惯性项对螺旋槽液膜密封稳态特性影响

建立考虑离心惯性项与不考虑离心惯性项的螺旋槽液膜密封数学模型,采用有限元法计算2种条件下的液膜密封开启力、刚度及泄漏量,并进行对比分析。结果表明:随着转速的增加,液膜密封开启力、刚度、泄漏量呈线性增加;随着膜厚的增加,液膜密封开启力、刚度逐渐减小,而泄漏量逐渐增大;不同转速和不同膜厚下,离心惯性项对液膜密封开启力、刚度的影响可忽略,转速较高、膜厚较大时,离心惯性项对液膜密封泄漏量的影响不可忽略。     

基于EtherCAT的三次元高速多工位送料机械手控制系统设计与实现

针对现有的三次元送料机械手低速、低精度的特点,设计了基于实时以太网EtherCAT的三轴联动送料机械手。通过对其运动轨迹进行了分析,合理地规划了三次元送料机械手的运动轨迹曲线;通过优化其速度和加速度以及加加速度的特征,提高了三次元送料机械手在运动过程的动态特性;通过在控制系统采用电子凸轮技术,使伺服电机的运动能够实现所规划轨迹的点对点的精确定位。在通信方式上采用了实时以太网EtherCAT总线来实现多轴精确同步控制,采用环形双向冗余技术提高系统的稳定性和可靠性,并通过实验验证和测试分析。结果表明:该控制系统使送料机械手能够在所设计的工作空间内运行快速、平稳,达到所设计的35次/min的抓取速率。     

3-DOF混联机构的动力学建模与仿真分析

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。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧位姿控制研究

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机工作前需要快速固定到桩基上,这是一个复杂的位姿调整过程,需要由夹紧装置来完成,由绳锯机夹紧液压缸同步控制,使位姿调整过程安全、稳定。分析得到了位姿调整的动力学模型;采用二级控制方法设计了控制系统,其中外环采用定量反馈控制理论,内环采用基于扰动观测的理论;进行了绳锯机位姿调整实验,结果表明:控制系统在误差范围内能够使液压缸同步,进而实现了位姿调整的工程目标,该结果为绳锯机水下高效可靠地工作打下了一定的基础。     

基于FESTO自动搬运物流分拣系统设计

分析模拟工作现场搬运设备系统的工作原理,采集光电传感器和高速计数器信号识别工件,利用滚珠丝杠与负压真空吸盘气动系统改进气动机械手,以方便抓取工件,并给出基于FESTO自控系统的PLC步进程序与真空负压缸气动系统联合控制自动搬运物流分拣系统的设计过程。     

基于网络的数控机床故障预警与诊断平台设计与实现

以大型数控曲轴磨床、重型轧辊磨床和用于核电装备制造的重型数控镗铣床等为研究对象,研究了这类装备关键部件信号采集、故障诊断与预警技术,研制了现场监测与故障诊断仪,建立了这类装备的故障诊断知识库,开发了数控机床故障预警与诊断模型和数控机床故障预警与诊断平台,实现了轧辊数控磨床、数控曲轴磨床和重型数控镗铣床等机床的状态显示、故障诊断和性能预报。     

液压缸负载效率试验方法的分析与实现

在分析当前液压缸负载效率试验存在的问题基础上,提出了负载效率试验的新方法,给出了负载效率实用计算公式及试验程序流程图。建立了液压缸负载数学模型,运用MATLAB/Simulink对液压缸的性能进行了仿真,得到了液压缸的位移-负载效率曲线。结果表明:该试验方法能准确检测液压缸的负载特性。     

基于类比论证法的CXK5463加工中心工作台可靠性预计

CXK5463是专为加工某重要零件而设计的重型车铣加工中心。针对该单台加工中心工作台在设计阶段试验数据缺乏,没有公认的、普遍适用的可靠性预计方法的现状,利用相似机床CK5250、CK5263和TK6920的试验数据,结合加工中心特点,运用相似产品类比论证法,建立了工作台可靠性预计数学模型,进行了可靠性预计。预计发现主传动箱是工作台可靠性的薄弱环节。最后采集相似型号机床故障信息,对工作台主传动箱故障模式进行分析,并提出了工作台主传动箱可靠性设计改进建议。     

双树复小波算法在滚动轴承故障信号特征提取中的应用

现有滚动轴承故障特征提取算法的性能会随着故障集规模扩大而出现衰减。针对故障信号间存在的干扰和模态混叠等问题,提出一种基于双树复小波的特征提取算法。双树复小波结构包含两个独立的滤波器组,在含噪混合信号的分解和重构中形成互补关系,提升信号采样的平稳性;优化双树复小波滤波器组的结构,降低故障信号平移敏感性,利用门限阈值处理高频小波系数,达到降噪的目的,并基于时间序列样本熵提取子带信号的能量特征。实验结果显示：提出的算法能够准确提取滚动轴承各部分的故障特征信息,算法的在线故障识别率达到99.56%。