带锯动态锯切负载建模与验证

针对现有带锯的锯切负载模型误差较大且无法预测动态特性等问题,将锯切负载特性分为稳态特性和动态特性进行研究。引入锯齿的锯削与刮削并存原理和斜锯齿等效原理,提出等齿距工况下单个锯齿的锯切负载稳态特性模型;引入锯切进给过程的微位移等效原理,优化锯切负载的锯削部分负载动特性;引入套齿周期特性和锯带传动的周期特性,建立了变齿距工况下单锯齿锯切负载的动特性模型。结果表明,单齿、套齿以及锯带传动的周期特性与实验结果吻合,并且3个主要锯切负载频率的误差不超过4%,因此,提出的模型可以较好地预测实际锯切负载动态特性。     

双缸同步提升电液系统建模和控制

以浙江大学研制的智能钢管捆成形系统为背景,针对电液提升系统的双缸同步运动问题,提出一种两级非线性控制算法.该控制器的外环级采用一个线性多输入多输出的鲁棒控制器,用于获得双缸运动同步控制所需的各缸期望负载压力;内环级采用两个基于扰动估计观测的单输入单输出液压缸非线性压力控制器,用于在有扰动情况下实现对每个提升缸期望负载压力的精确跟踪控制.实际的控制运行结果表明,该控制策略优于常规的PID控制,可以有效地实现双缸运动同步控制.     

拉刀切削刃表面微结构对拉削性能的影响

为了研究拉刀切削刃表面微结构对拉削加工的影响,搭建拉削加工实验台,设计5种表面微结构数量不同的拉刀,进行实际拉削负载、工件振动特性和切屑蜷曲半径的对比实验. 实验结果表明,当刀具型号从2/3型变为6/7型时,拉削负载呈现先减小后增大的趋势;使用4/5型拉刀时的拉削负载最低,与使用2/3型拉刀和6/7型拉刀时相比,负载分别降低420、647 N. 拉刀切削刃表面微结构槽数量越多,对工件振动特性的抑制效果越好;使用6/7型拉刀时的工件微振动均方根振幅和刀齿切入频率对应的幅值相对于使用2/3型拉刀时分别降低38%、63%. 随着拉刀切削刃微结构槽数量的增多,切屑的蜷曲半径（即切屑变形难易程度）呈现先减小后增大的趋势,当使用4/5型拉刀时切屑的蜷曲半径达到最小值（654 μm）. 增加切削刃表面微结构的数量可以提高拉削性能,但是数量并不是越多越好,而是存在最优值.     

扩轧管电液伺服系统非线性建模与控制

为了研究阀控缸机构的非线性对电液伺服系统控制性能的影响,以钢管生产过程中的扩轧管电液伺服系统为背景,首先通过分析非对称比例(伺服)阀的电信号输入到阀芯位移和阀芯位移到非对称液压缸活塞位移输出过程的非线性特性,建立非对称阀控非对称缸机构的非线性数学模型以描绘实际系统;其次根据实际系统模型的级联性特点,提出了一种融合定量反馈控制理论和扰动估计理论的非线性控制策略,实现了对负载运动和负载压力非线性的分级控制;最后以常规PID控制为基础,对提出控制策略的有效性进行相应的仿真和实际控制对比.结果表明,该控制策略具有更好的系统稳态和动态响应性能,可应用于解决工程实际问题.     

变频器在节能恒压供水系统中的应用

针对实际供水问题,利用三菱变频器（MITSUBISHI FR－F540）,PLC及MCS－51单片机;设计了一套节能恒压供水系统。实践证明,我们设计的系统大约可节能30％－50％;且可靠性高、使用灵活,符合实际需要。     

基于PLC的空气干燥器性能自动检测系统研究

针对现有车用空气干燥器性能检测系统存在的自动化程度低、操作复杂、检测结果可靠性低等问题,对干燥器性能检测工艺原理进行了分析总结,对空气干燥器密封性,开启特性,流量特性等方面的检测方法进行了研究,提出了一种基于可编程逻辑控制技术(PLC)与人机界面技术(HMI)的自动化检测系统。创新设计了系统的电气方案、检测流程及人机界面,提出了采用电气比例减压阀以实现检测基准压力的自动调节;采用高精度压力传感器和流量传感器,实现了卸荷阀气路状态的实时监测;采用PLC实现了检测数据的自动存储与运算。实际的产品检测结果表明,所设计系统可有效改进现有的空气干燥器性能检测工艺,气密性等关键性能的检测精度可提高40倍,检测时间可缩短为1/6,检测出错率降低为1/8,工人工作量降低为1/10。     

振动拉削系统振幅衰减特性分析与实验研究

为了探究振动拉削中导致激振幅值衰减的主要因素,以双伺服阀电液激振拉削设备为研究对象,综合考虑双阀电液激振系统动力学特性,以及拉刀多齿接触效应、工件尺寸参数等影响下的动态拉削力特征,建立了振动拉削过程中的激振系统模型;再分别通过理论计算及系统实验,对比研究了电液激振器在非线性负载扰动下实际输出力和输出位移的衰减波形,为振动拉削激振系统参数优化提供理论指导和实验依据。实验结果分析表明：振动频率是导致系统振幅衰减的主要因素,而动态拉削力通过影响激振缸活塞的运动特征使得输出波形的峰值衰减,甚至使位移振幅趋向于0。     

含添加剂蓖麻油切削液的拉削加工性能研究

为研究绿色切削液对拉削加工性能的影响,采用超声搅拌纯净水(W)、蓖麻油(O)、活化剂(S)和纳米石墨(G)制成了不同配比的油-水(W-O)、油-水-活化剂(WO-S)和油-水-活化剂-石墨(WOS-G)三类切削液,并进行了雾化喷射拉削试验。试验结果表明：蓖麻油和活化剂的加入,有利于减小拉削负载,而纳米石墨的加入,在蓖麻油和活化剂作用下会发生“团簇”效应,增大摩擦因数,不利于减小拉削负载;经对比,含水88.5%、蓖麻油10%和活化剂1.5%（均为质量分数）的WO-S切削液的应用效果最好, 与干拉削相比,拉削负载的高值和低值分别减小了17.0%和18.5%,基频幅值减小了10.6%,前5个刀齿的平均粘屑数量减少了35.8%,而全部刀齿的平均粘屑数量减少了23.0%。