标题:复杂一体化陶瓷结构光固化增材制造研究进展
作者:陈盛贵;梁嘉华;肖创;王飞洪;
摘要:增材制造(AM)的出现为生产制造提供了更多的制造可能性,光固化增材制造的原理是基于层层叠加进行成型构建的,因此可以从结构设计端进行复杂一体化设计,实现复杂陶瓷零件结构的一体化制造,同时也为多个可活动单元陶瓷零件的制造提供可能性。在制造的前期,进行设计时考虑构件的特殊性,可以实现两个独立且配合使用的陶瓷零件一体化制造,无需后期进行螺栓固定连接的工序,大大降低了陶瓷零件装配的难度;并且光固化增材制造具备较优的一体化成型均匀性,给两个活动连接的陶瓷零件之间精准契合提供了优异的结构性能。对过去10年有关复杂一体化陶瓷结构光固化增材制造研究的进展进行总结归纳,对目前光固化陶瓷增材制造技术、材料及应用案例进行了介绍,并总结了复杂一体化陶瓷结构光固化增材制造发展面临的挑战。
关键词:增材制造;工艺研究;一体化制造;复杂陶瓷结构;光固化
作者单位:东莞市东莞理工科技创新研究院;广州番禺职业技术学院艺术设计学院;东莞理工学院机械工程学院;
引文格式:陈盛贵,梁嘉华,肖创,等.复杂一体化陶瓷结构光固化增材制造研究进展[J].机电工程技术,2023,52(03):1-8.
标题:激光选区熔化数据前处理的回顾与展望
作者:龙雨;王楚;汤辉亮;吴晓暄;吴蔚;张江兆;
摘要:选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)数据前处理主要包括支撑设计、切片方法、路径规划等内容。首先总结了支撑生成算法及自支撑中的模型拓扑优化和悬垂结构拓扑优化算法,提出了对自支撑优化算法的展望,然后回顾了传统的STL模型切片和当前热门的无STL切片方法,针对路径规划环节总结了常用的路径规划算法的生成方法及优缺点。在此基础上,结合目前激光选区熔化的研究热点:梯度材料打印、仿生结构打印、非传统光源打印、热/力性能定制打印等,对当前路径规划的新需求——路径评估与检测、单层路径优化、多层路径协同优化进行了分析与展望。最后,给出了支撑设计、切片方法和路径规划未来的研究方向。
关键词:激光选区熔化;自支撑设计;模型切片;路径规划
作者单位:广西大学机械工程学院激光智能制造与精密加工所;
引文格式:龙雨,王楚,汤辉亮,等.激光选区熔化数据前处理的回顾与展望[J].机电工程技术,2023,52(03):9-16.
标题:3D打印技术在催化剂制备领域的应用现状与展望
作者:刘仲雯;耿凤飞;陈盛贵;徐剑晖;
摘要:3D打印技术是一种快速成型技术,具有成本低、快速高效、更大的设计自由等优势。3D打印技术应用在催化剂领域可以降低传统催化剂制备方法的复杂程度,有利于调控催化剂材料的结构和成分,最大限度提高材料的催化性能。为优化和促进催化剂材料的发展带来了广阔的前景。首先简单介绍了3D打印技术的概念以及在催化研究中最常用的几种应用方法,然后着重概述了近5年来几种常见的工艺打印催化剂材料的最新研究成果,最后对其发展趋势进行了展望。为深入开展3D打印催化剂材料研究和应用提供了一定的参考作用。
关键词:3D打印技术;增材制造;催化剂
作者单位:东莞理工学院生态环境与建筑工程学院;沈阳市化工学校;广州番禺职业技术学院艺术设计学院;
引文格式:刘仲雯,耿凤飞,陈盛贵,等.3D打印技术在催化剂制备领域的应用现状与展望[J].机电工程技术,2023,52(03):17-22.
标题:模拟月壤制备技术研究进展
作者:宗潇;陈俊浩;陈浩明;姜知水;伍尚华;
摘要:月球是人类开启外太空探索的首个目标,正因如此,不管是对月球本身进行科学探索,还是将月球当作后续太空探测的前哨站,月球基地的建设都具有很高的战略价值。结合原位资源利用技术推动月球基地建设,不仅极大地节省了成本,也减少了地月运输的风险,是目前呼声极高的方案。而月壤作为月球表面最容易获得的材料,自然是作为原位资源利用技术的最佳原料选择。但是目前从月球上收集而来的月壤相当稀少,无法满足实验研究。因此许多国家研制了模拟月壤以便进行各项研究,充分挖掘月壤的潜力以及验证其作为原位资源的可行性。基于此背景,围绕模拟月壤的制备技术,分析讨论现阶段模拟月壤所面临的问题,然后从粉体研究、成型技术、烧结工艺3个方面介绍国内外关于模拟月壤性能提高的研究及其成果,最后对这些科研成果在月球上应用的前景和可能遇到的挑战进行总结与展望。
关键词:模拟月壤;原位制造;力学性能;制备技术
作者单位:广东工业大学机电工程学院;广东捷成科创电子股份有限公司;
引文格式:宗潇,陈俊浩,陈浩明,等.模拟月壤制备技术研究进展[J].机电工程技术,2023,52(03):23-29.
标题:3D打印工艺参数对TPU试样力学性能的影响
作者:谢仁古丽·麦提图尔荪;李楠;乌日开西·艾依提;
摘要:热塑性聚氨酯(TPU)作为一种高分子聚合物材料具有高弹性和良好的力学性能,在工业和服装等领域中均得到了广泛应用,3D打印技术进一步拓展了TPU材料在这些领域中的应用。但是3D打印工艺参数对TPU材料成品的力学性能有一定的影响,因此选用直径?1.75 mm的TPU丝材为试验材料,进行了TPU材料FDM打印试样的力学拉伸试验,通过单因素试验方法研究了打印层高、打印温度、填充率、填充方向等打印工艺参数对试样拉伸强度及断裂伸长率的影响规律。研究表明:3D打印工艺参数对TPU试样的力学性能有显著的影响。在打印层高0.2 mm、打印温度220℃、填充率40%、填充方向0°时制备的试样,最大平均抗拉强度为(48.01±1.49)MPa,延伸率为(258±16.52)%,其力学性能优于其他参数制备的试样。通过极差分析得到最大抗拉强度的影响依次为:填充方向>填充率>打印温度>打印层高;对断裂伸长率影响依次为:打印层高>填充角度>打印温度>填充率。
关键词:3D打印;工艺参数;热塑性聚氨酯(TPU);力学性能
作者单位:新疆大学机械工程学院;东莞理工学院教育学院(师范学院);
引文格式:谢仁古丽·麦提图尔荪,李楠,乌日开西·艾依提.3D打印工艺参数对TPU试样力学性能的影响[J].机电工程技术,2023,52(03):30-33.
标题:基于增材制造技术的手腕康复支具轻量化设计与开发
作者:程律莎;裴延军;伍达;杜赛飞;周世豪;
摘要:传统石膏支具具有笨重、透气性差的缺点,若固定时间较长,会出现关节僵硬和肌肉萎缩等并发症等痛点问题,而增材制造技术在制造康复支具方面具有许多潜在优势,如快速定制、低成本、高精度等,然而如何实现更为符合人体学设计、结构强度最优化设计以及临床适用性设计的个性化外部固定支具仍然是保障临床康复治疗效果亟需解决的重要问题。以手腕支具为例,开发一整套完整的从数据获取、反求建模、轻量化设计到3D打印验证的数字解决方案。通过逆向扫描技术获取人体数据,对结构进行优化设计,以满足人体工学体验与支护需求,并通过3D打印技术快速定制化生产。这种技术能够为患者提供个性化康复支具数字解决方案,不仅避免了由于医师熟练程度的不同造成产品适用性的差别,也为医疗人力不足情况下医疗支具产品自动化生产提供可能。经过测试发现,与市场同类型支具相比,设计开发的新支具在效能、匹配度和舒适度等方面均得到了大大提升。
关键词:增材制造技术;手腕支具;轻量化设计
作者单位:深圳职业技术学院机电学院;南方科技大学附属医院数字化创新中心;
引文格式:程律莎,裴延军,伍达,等.基于增材制造技术的手腕康复支具轻量化设计与开发[J].机电工程技术,2023,52(03):34-38.
标题:吸能减震纳米流控系统研究现状
作者:肖洪玖;闵世威;
摘要:纳米流控系统的能量吸收密度远高于传统吸能材料,可用于机械结构部件的吸能减震,具有很大的应用前景。纳米流控系统是由纳米多孔介质与非浸润性功能流体封装而成,与传统吸能材料相比,具有极其优良的吸能减震效果,具有体积小、能量吸收密度高、可重复使用等优势,工作原理为机械能向固液界面能的转换和吸收或耗散。从纳米流控系统的工作原理出发,给出了纳米流控系统的研究现状。详细阐述了内部因素如纳米多孔介质种类、功能流体种类等对纳米流控系统吸能特性的影响规律,外部因素如系统环境温度、加载速率以及外加电场等对纳米流控系统吸能特性的影响规律,探讨了进一步研究的方向与思路,展望了纳米流控系统的未来发展方向与应用前景。
关键词:纳米流控系统;纳米多孔介质;功能流体;系统温度;加载速率;外加电场
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:肖洪玖,闵世威.吸能减震纳米流控系统研究现状[J].机电工程技术,2023,52(03):39-44.
标题:光束调制激光焊接技术研究现状
作者:张云;吴乐峰;申晓龙;李河清;张明军;
摘要:激光束的能量分布以及作用方式对难焊材料激光焊接缺陷的抑制和焊缝性能的改善具有积极意义。对激光束进行适当的调制,如输出特种波形、缩小脉宽和改变输出频率等,可以优化激光束的能量分布和作用方式,进而改善焊接效果。概述了光束时间调制和空间调制技术,总结了光束时间调制和光束空间调制激光焊接技术的研究现状。随着激光器等核心器件国产化的持续推进,针对难焊接材料的光束调制激光焊接工艺技术将成为学术界的研究热点。
关键词:激光焊接;光束调制;多光束激光焊接;研究现状
作者单位:湖南工业职业技术学院机械工程学院;长沙理工大学汽车与机械工程学院机械装备高性能智能制造关键技术湖南省重点实验室;
引文格式:张云,吴乐峰,申晓龙,等.光束调制激光焊接技术研究现状[J].机电工程技术,2023,52(03):45-51.
标题:CFD自密实混凝土泵送性能模拟研究进展
作者:赵军;曾庆生;
摘要:自密实混凝土(SCC)因其更好的可泵性被广泛用于混凝土泵送施工。由于成本高、耗时久、且结果可重复性较低,混凝土的泵送性能实验研究已逐渐被数值模拟研究所取代。本文综述了自密实混凝土泵送规律的近期研究成果。归纳了SCC在泵送管道流动过程中流速、压力损失等的变化规律。讨论了自密实混凝土在泵送过程中的流变规律。综述了自密实混凝土的流变模型在国内外的研究进程,分析了相关自密实混凝土模型的验证与改良及对一些自密实混凝土的流变性测试方法进行了统分。除对自密实混凝土的流变模型进行分析外,还描述了自密实混凝土在泵送前后的流变性能的差异。阐述了自密实混凝土微观状态下的DEM模型对坍落度试验的帮助,对目前较为认可的自密实混凝土泵送规律评估模型作了评述。结果表明自密实混凝土在泵送过程在CFD的模拟下节省了大量的人力物力,CFD自密实混凝土的泵送模拟发展还要再进一步完善,目前的流变模型能够准确地预测混凝土的泵送,但要想得到一个最佳的参数还需要大量验证试验去减小误差,CFD自密实混凝土的模拟还需要去不断完善。
关键词:CFD;自密实混凝土;流变模型
作者单位:南华大学机械工程学院;
引文格式:赵军,曾庆生.CFD自密实混凝土泵送性能模拟研究进展[J].机电工程技术,2023,52(03):52-56.
标题:大型游乐设施使用寿命延期评价现状及展望
作者:何荣烜;陈雁新;陈少鹏;张静楷;
摘要:大型游乐设施的高空、高速、高刺激特性使其天生具有高风险性,必须密切关注其安全问题。近年来,国内众多大型游乐设施正逐渐面临使用寿命到期的问题,有必要开展大型游乐设施延期评价工作,实现保障设备经济价值及设备运行安全之间的平衡。针对国内大型游乐设施延期使用的各项评价要求,梳理了与游乐设施延期相关的法律法规及其更新历程,综述了现有大型游乐设施风险评估及延期评价研究工作,并结合行业现状对未来大型游乐设施延期评价相关研究方向进行了展望,以期推动大型游乐设施行业更好更快发展。
关键词:大型游乐设施;延期评价;展望
作者单位:广东省特种设备检测研究院;广东省特种设备检测研究院中山检测院;
引文格式:何荣烜,陈雁新,陈少鹏,等.大型游乐设施使用寿命延期评价现状及展望[J].机电工程技术,2023,52(03):57-61.
标题:尖轨横纵位移综合测量系统及远程数据采集与控制
作者:郑培珍;任同群;王大志;梁军生;
摘要:为实时监测道岔尖轨横向密贴和纵向爬行位移,研制了尖轨横纵位移综合测量系统。系统采用旋转塔台式结构将尖轨密贴与爬行位移转换为直线位移和角度位移,并以STM32F103CBT6芯片为核心建立主控单元,实现对角、线位移数据的采集与解算。系统设置了无线WiFi模块,并设计了基于Android平台的手机端App软件,通过手机终端与现场远距离外的测量系统相联接,完成控制指令和测量数据的实时传输,实现跨空间操作,打破铁路空窗期检测的时间约束,为道岔维护提供了便利性。对系统进行测量实验,实验结果表明:系统爬行误差极值为-0.188 mm,密贴误差极值为-0.172 mm,均在±0.2 mm范围以内,达到了尖轨横纵位移的测量技术要求,满足了铁路现代化发展的需求。
关键词:道岔尖轨;密贴;爬行;位移测量;WiFi通信
作者单位:大连理工大学微纳米技术及系统辽宁省重点实验室;大连理工大学精密与特种加工技术教育部重点实验室;
引文格式:郑培珍,任同群,王大志,等.尖轨横纵位移综合测量系统及远程数据采集与控制[J].机电工程技术,2023,52(03):62-66.
标题:基于二重转压的本安型气体超声波流量计供电电路研究
作者:刘建昌;刘国权;冯伦宇;李跃忠;
摘要:针对本安型气体超声波流量计的供电电路存在本质安全化和多电压输出无法兼备的问题,设计了基于二重转压的本安型气体超声波流量计供电电路。分析了本质安全型气体超声波流量计二重转压供电电路的工作原理,设计了该电路中储能元件的参数,将电容的最大储能限制在255.92μJ,电感的最大储能限制在2.24 nJ,远小于本安条件下的最小点燃能量0.28 mJ。对二重转压供电电路进行本质安全校核,电路在同一电压等级下的最大电容为90.2μF,在同一电流等级下最大电感为1μH,芯片最高表面温度为114.8℃,远小于同一本安条件下各元件参数的最大允许值。对二重转压供电电路进行供电性能测试,电路的输出电压和输出电流完全满足本安型气体超声波流量计的电源要求,解决了本安型气体超声波流量计的供电电路本质安全化和多电压输出无法兼备的问题。
关键词:气体超声波流量计;本质安全型;供电电路;防爆
作者单位:东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式:刘建昌,刘国权,冯伦宇,等.基于二重转压的本安型气体超声波流量计供电电路研究[J].机电工程技术,2023,52(03):67-70.
标题:基于频域特征融合的串联故障电弧检测方法
作者:尹纯结;韩聪信;郭凤仪;
摘要:针对家庭供电线路中串联故障电弧不易快速准确检测的问题,提出了一种基于频域特征融合的交流串联故障电弧检测方法。首先使用故障电弧发生器以及6种不同负载类型的家用电器开展了串联故障电弧实验,并采集了回路电流。其次使用傅里叶变换和梅尔频率倒谱系数提取故障电弧频域特征,并通过典型相关分析进行特征融合并实现降维。最后通过鲸鱼算法优化支持向量机建立了故障电弧检测模型,对故障特征进行了分类,并与BP神经网络、概率神经网络、遗传算法优化支持向量机、粒子群算法优化支持向量机检测模型进行了对比。通过3种现有的故障电弧特征提取算法验证了所提方法的有效性,结果表明该方法的故障电弧检测准确率可达98%以上,检测时间在0.21 ms以内。所提方法可以有效检测发生在家庭线路中的串联故障电弧,并为研究新型的故障电弧断路器提供参考。
关键词:串联故障电弧;故障特征;典型相关分析;鲸鱼优化算法;支持向量机
作者单位:温州大学电气与电子工程学院;辽宁工程技术大学电气与控制工程学院;
引文格式:尹纯结,韩聪信,郭凤仪.基于频域特征融合的串联故障电弧检测方法[J].机电工程技术,2023,52(03):71-76.
标题:气密封检测对特殊螺纹油管接头密封性能的影响
作者:曹银萍;刘渝;于洋;窦益华;
摘要:为研究气密封检测对特殊螺纹油管接头密封性能的影响,通过有限元软件建立了球面-锥面和锥面-锥面两种特殊螺纹接头有限元模型,将接箍左端面固定,油管右端面施加恒定轴向拉力650 kN,内压载荷(55、80、100、110 MPa)施加在油管和接箍的内表面,设置油管与接箍的接触属性,分析了在恒定的轴向拉力和不同内压下,密封面接触压力和等效应力。结果表明:保持轴向拉力不变时,施加55、80、100和110 MPa四种内压载荷,其中内压载荷为110 MPa时,等效应力和接触压力为最大值,且内压大于100 MPa时,最大接触压力增幅减小,最大等效应力增幅增加;当内压由100 MPa增至110 MPa时,球面-锥面和锥面-锥面特殊螺纹接头最大等效应力增幅为1.81%和1.23%,气密封检测对锥面-锥面特殊螺纹接头密封性能影响较小。
关键词:气密封检测;特殊螺纹接头;接触压力;等效应力;密封性
作者单位:西安石油大学机械工程学院;西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室;
引文格式:曹银萍,刘渝,于洋,等.气密封检测对特殊螺纹油管接头密封性能的影响[J].机电工程技术,2023,52(03):77-79.
标题:316L不锈钢表面核素Co的扩散行为研究
作者:陈扬帆;王永强;黄超;邓健;
摘要:压水堆一回路在长期运行期间,其不锈钢管道内核素60Co沉积扩散,导致核退役过程中产生了大量的放射性金属废物。为探究钴元素在不锈钢表面的腐蚀及扩散行为,采用非放射性的Co2+溶液对316L不锈钢表面进行施镀,再通过热处理的方式加快钴元素向不锈钢基材内部的扩散,制备出钴污染模拟样。利用辉光光谱仪(GD-OES)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对样品表面形貌以及元素分布进行分析,结果表明:通过在316L不锈钢表面电镀一层50μm以上的纯钴镀层后,再用马弗炉837 K保温48 h,Co元素可向不锈钢基材内渗透9μm的深度。
关键词:316L不锈钢;钴;热扩散
作者单位:南华大学机械工程学院;
引文格式:陈扬帆,王永强,黄超,等.316L不锈钢表面核素Co的扩散行为研究[J].机电工程技术,2023,52(03):80-83.
标题:基于载人电动直升机电机的滑模冗余控制方法研究
作者:杨森童;张庆新;王书礼;庞济宝;
摘要:载人电动直升机选用高效永磁同步电机(PMSM)为飞机提供动力,并采用PMSM矢量控制系统。PMSM位置传感器易发生故障,导致控制系统失效。滑模变结构控制技术是电动直升机运行的关键技术。针对传统线性化法、基于转塔半经验公式进行分析,设计了Manda/km系统变频器参数辨识方法 (PWR)来实现对电机体积压缩后旋翼偏航差稳态的有效抑制,利用直升机模型,采用非线性模糊推理理论建立了状态估计及隶属度函数,并给出相应的控制策略。研究采用电流误差法建立滑模观测器的数学模型并建立位置传感器故障的数学模型。通过对比电机转子位置估计值与实际值数据实现对位置传感器的故障诊断。故障时,系统将自动采用滑膜观测器转子位置和速度的估计值信号,保证电机的闭环控制。MATLAB仿真结果表明:所设计的基于滑膜观测器的冗余控制方案能够正确估计转子的位置和速度信息,确保电推进系统的稳定运行。
关键词:载人电动直升机;永磁同步电机;滑膜观测器;冗余控制
作者单位:沈阳航空航天大学自动化学院;沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院;
引文格式:杨森童,张庆新,王书礼,等.基于载人电动直升机电机的滑模冗余控制方法研究[J].机电工程技术,2023,52(03):84-88.
标题:机车轴箱轴承冲击故障非平稳振动机理分析
作者:吴冰冰;王靖;
摘要:滚动轴承是机车车辆走行部的关键部件,其故障概率较大,振动机理复杂,具有非平稳性,故障诊断困难。为解决该问题,从研究机车轴箱滚动轴承故障发生的机理入手,对冲击故障振动信号加以研究。在实际工况下,着重考虑了载荷和工作转速这两个非线性非平稳性因素,并在此基础上建立了机车滚动轴承冲击故障的数学模型。通过所建立的数学模型,对其进行MATLAB仿真信号分析,同时以某大学轴承故障数据集中的外圈故障为例,开展进一步的MATLAB仿真分析,在一定程度上验证了机理分析和所建立数学模型的正确性。
关键词:机车滚动轴承;故障振动机理;非平稳性;数学模型;仿真分析
作者单位:湖南科技大学信息与电气工程学院;
引文格式:吴冰冰,王靖.机车轴箱轴承冲击故障非平稳振动机理分析[J].机电工程技术,2023,52(03):89-92.
标题:一种基于卡尔曼滤波的自由曲面扫描测量方法
作者:苏鹏;孙晓;于柳;文比强;汤迎红;
摘要:将激光位移传感器安装在旋转的机构上实现对自由曲面的内径测量,创新提出了一种基于卡尔曼滤波的高精度补偿算法,有效解决了异形面的激光高精度测量难题。首先介绍分析了激光三角法的测量原理,结合被测对象的结构特点,设计了一种仿形测量方法,采用几何定心的原理,对自由曲面的弧面半径进行高精度的离散测量。建立了标准卡尔曼滤波算法,蒙特卡洛方法用于模拟激光位移传感器测量的半径范围结果,对模拟的范围结果提出运用卡尔曼滤波技术进行误差补偿,并在MATLAB上进行实验仿真,最后对仿真结果进行分析。实验结果表明,该方法能够将数据的标准差降低近50%,并过滤掉明显噪点。该测量方法能应用在不同半径范围的管道自由曲面,有效减小了测量过程中产生的误差,提高了测量精度,为提高管道内径测量精度提供了参考。
关键词:激光位移传感器;激光三角法;内径测量;卡尔曼滤波;测量精度
作者单位:湖南工业大学机械工程学院;湖南工业大学图书馆;湖南高精特电装备有限公司;
引文格式:苏鹏,孙晓,于柳,等.一种基于卡尔曼滤波的自由曲面扫描测量方法[J].机电工程技术,2023,52(03):93-97.
标题:基于ADAMS的包装机封盒底机构建模及仿真
作者:席晓燕;陈若梦;刘晓雯;张聚涛;贾德锁;
摘要:应用ADAMS软件和CITIA软件对包装机封盒底凸轮机构进行虚拟样机建模仿真及分析。针对传统的图解法求解凸轮轮廓曲线效率低误差大的不足的问题,首先在ADAMS中建立连杆滑块机构,根据执行件滑块的运动规律,利用反转法和ADAMS的轨迹追踪功能,求得凸轮的轮廓曲线,再借助CATIA软件的三维建模功能,得到槽形凸轮的三维模型,再导入ADAMS中添加约束和驱动对机构进行仿真分析。将测量得到的执行件的位移、速度、加速度曲线与理论值对比,结果表明此方法求解出的凸轮轮廓满足轨迹要求,且误差很小。通过添加接触力模拟凸轮实际受力情况,测量得到最大驱动力矩为3 057 N·mm,稳定运行后驱动力矩为810 N·mm,为包装机封盒底机构后续进行动力学分析提供了参考。提出的凸轮机构轮廓曲线求解方法同样适用于其他轨迹要求的设计,为方便、快捷、高精度地设计凸轮轮廓曲线找到一种新的方法。
关键词:ADAMS;CATIA;封盒底机构;凸轮轮廓;反转法
作者单位:河北省智能装备数字化设计及过程仿真重点实验室//唐山学院;
引文格式:席晓燕,陈若梦,刘晓雯,等.基于ADAMS的包装机封盒底机构建模及仿真[J].机电工程技术,2023,52(03):98-100.
标题:用于列车行车人员健康监控的高质量心电图心率检测方法
作者:江跃龙;甘雨亮;刘梓良;
摘要:为了对列车司机操控岗位行车人员在行车过程中的疲劳情况进行实时监测,利用基于ESP32的开发板、心电监测前端模块AD8232和后端处理模块树莓派开发了列车司机心电图心率检测设备。使用自适应滤波器和中值滤波分别对采集、放大和传输过程中产生的电力线干扰和基线漂移进行抑制。然后使用Pan-Tompkins算法对滤波预处理后的心电信号波形进行检测,进行HRV时域和频谱特征分析,获得RR间期的平均值、理论标准差、功率谱密度等指标。系统测试与数据分析结果表明,该设备可以稳定采集心电信号,获取到高质量的心电信号,具有良好的干扰抑制能力,波形检测精确度较好、灵敏度较高。实现了针对列车行车过程中复杂场景的心电采集、降噪和分析。
关键词:心电信号;心电分析;软件滤波;去噪处理
作者单位:广州铁路职业技术学院信息工程学院;广东科技学院;
引文格式:江跃龙,甘雨亮,刘梓良.用于列车行车人员健康监控的高质量心电图心率检测方法[J].机电工程技术,2023,52(03):101-105.
标题:机翼气动弹性缩比模型大变形下的刚度反求方法
作者:赵创;汪盛;刘冠三;池鸿刚;杨睿;
摘要:针对三坐标测量设备测量机翼缩比模型,大展弦比机翼模型产生大变形时测量点与加载点不统一,加载方向发生变化等问题,从解析几何与有限元角度,开展机翼缩比模型的刚度反求研究。首先,以测量的形变数据与测量点坐标建立面密度函数;然后,通过所提出的实测点回归方法计算实测点的位置坐标信息,再通过坐标信息计算实测点的位移并构造类似有限元的网格结构;将模型按刚心轴简化为悬臂梁,反求悬臂梁的材料属性并计算弹性模型仅在竖直方向力作用下的变形值,从而修正测量数据;最后按照静力等效原则对实际测量坐标下的网格进行等效节点载荷计算,得出模型修正刚度值。经过平板以及变厚度弹性模型有限元验证以及试验分析,结果显示所提出的方法在结构相对变形超过7%时可降低试验误差,为机翼设计制造验证提供数据支持。
关键词:缩比模型;刚度反求;载荷等效;误差修正
作者单位:大连理工大学机械工程学院;
引文格式:赵创,汪盛,刘冠三,等.机翼气动弹性缩比模型大变形下的刚度反求方法[J].机电工程技术,2023,52(03):106-110.
标题:基于SL-MPR选择算法的M-OLSR路由协议
作者:易华辉;李垒;黄金香;王雨璇;丁瑞;
摘要:近年来,随着多无人机系统在抗灾救险、环境勘测、军事作战等场景中的广泛应用,高效、灵活的无人机群组网研究已成为当下热点之一。现阶段无人机自组网存在拓扑变化频繁,网络开销增大和能量有限等特点,对OLSR (Optimized Link State Routing)路由协议进行了分析研究。分析发现现阶段OLSR协议存在HELLO和TC消息包冗余或不能及时更新路由信息等问题,为此提出了一种基于SL-MPR选择算法的M-OLSR路由协议。首先综合考虑节点移动性、链路的变化情况等因素反映网络的拓扑变化情况,通过拓扑的变化控制节点HELLO消息的广播周期;其次提出一种新的MPR选择算法,考虑链路稳定问题和节点剩余能量(生存时间)因素,根据MPR集的更新频繁程度控制TC消息的洪泛周期。通过NS2仿真实验表明,相比传统的OLSR协议,M-OLSR在数据传输率方面提高了1%以上,能量消耗和网络开销均降低了10%左右。
关键词:自组网;无人机;OLSR路由;MPR;节点剩余能量
作者单位:西安工业大学兵器科学与技术学院;
引文格式:易华辉,李垒,黄金香,等.基于SL-MPR选择算法的M-OLSR路由协议[J].机电工程技术,2023,52(03):111-116.
标题:基于响应曲面法的井下节流器密封结构分析及优化
作者:席文奎;王科强;贾超;
摘要:针对苏里格气田井下节流器密封失效问题,利用有限元软件,对井下节流器密封结构的密封性能进行了分析,发现密封结构中V型密封圈具有继续优化的潜力,采用响应曲面法对V型密封圈进行了优化。仿真结果表明,当V型密封圈的密封角度θ=69.7°、密封宽度h=5.3 mm、密封圆角r=0.3 mm、密封间隙d=0 mm、摩擦因数μ=0.7时,V型密封圈的最大接触应力为2.56 MPa,在保证安全的前提下接触应力提高了71%。此时节流器密封结构的密封效果最好。
关键词:井下节流器;结构优化;有限元分析;响应曲面法
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:席文奎,王科强,贾超.基于响应曲面法的井下节流器密封结构分析及优化[J].机电工程技术,2023,52(03):117-120.
标题:加筋圆筒结构重量和屈曲承载力关系的量化分析
作者:刘海洋;李栻曦;牛斌;
摘要:加筋圆筒结构对轻量化程度要求高,通过量化分析其屈曲承载力与重量关系为工程早期设计提供参考。首先,探究了加强筋数量或截面类型等单因素变化引起的结构重量变化对其屈曲承载力的影响。进而,以加强筋数量、截面类型、尺寸为设计变量,约束屈曲承载因子下限,建立结构重量最小化的优化模型,探究这些多因素同时变化时加筋圆筒结构重量和屈曲承载力关系。在此分析和优化设计中,采用有限元法计算结构屈曲承载因子,为了获得屈曲承载力和重量关系,在优化设计中引入不同屈曲约束下限获得多组优化设计解,基于最小二乘法拟合出结构屈曲承载力和重量关系曲线。结果表明,在给定设计域、边界约束、载荷工况下竖向加强筋比周向加强筋对结构屈曲承载力影响大,加强筋不同截面类型与重量变化关系不同。结构屈曲承载力与重量关系曲线为非线性,随着结构重量增大屈曲承载力增大,但其增大的幅度逐渐减少。
关键词:结构优化设计;屈曲承载力;量化分析
作者单位:大连理工大学机械工程学院;
引文格式:刘海洋,李栻曦,牛斌.加筋圆筒结构重量和屈曲承载力关系的量化分析[J].机电工程技术,2023,52(03):121-125.
标题:蜗壳的3D打印砂型铸造成形模拟及工艺研究
作者:傅兴达;樊湘芳;王超;田文靖;陈宗福;
摘要:蜗壳铸件复杂,使用传统砂铸方法难以成形,蜗壳顶部存在补缩不足的铸造缺陷。为此提出3D打印的组芯方案。利用Solidworks软件对蜗壳进行三维数字化建模,结合ProCAST模拟分析,对蜗壳铸件工艺方案进行优化,然后利用3D打印设备打印出砂芯,经X射线探伤验证,得到无缺陷的铸件。分析认为,原六角星底注式浇注的设计方案存在冒口较小,保温效果差的缺陷,导致顶部区域补缩不足,最终蜗壳铸件顶部具有明显缺陷。优化方式为改为顶注式浇注,浇口杯和冒口一体设计,使得顶部区域保温效果好,补缩足够,同时减轻了砂芯重量,加强了铸件尺寸精度和强度。通过结合3D打印和传统砂型铸造成型技术,有效简化了铸造操作过程,降低了生产难度,提高了成品精度和强度,符合企业砂铸的经济效益。研究成果有助于推动涡轮增压器蜗壳铸件工艺的研究。
关键词:蜗壳;ProCAST数值模拟;砂型铸造;3D打印
作者单位:南华大学机械工程学院;湖南天雁机械有限公司;广西交通职业技术学院汽车工程学院;
引文格式:傅兴达,樊湘芳,王超,等.蜗壳的3D打印砂型铸造成形模拟及工艺研究[J].机电工程技术,2023,52(03):126-130.
标题:导向钻井工具稳定平台骨架减振环敏感性参数研究
作者:王乐;孙鹏;白儒林;
摘要:在导向钻井工具稳定平台中,由于稳定平台内存在各种电子元器件,这些电子元器件在经过长时间且复杂的振动后会导致稳定平台产生共振或者疲劳,故而对稳定平台进行减振性能分析就显得十分必要,对骨架减振环敏感性参数进行了分析研究。运用Solidworks软件建立减振环的三维模型,并且利用仿真软件进行减振环的动刚度和损耗因子研究,根据在仿真软件中得到的结果,在Origin软件中利用得到的数据作出其动刚度和损耗因子的影响曲线图,分别研究了减振环内径、外径和高度对减振环动刚度和损耗因子的影响,同时研究了激励频率和激励振幅对减振环动刚度和损耗因子的影响。经过分析可以得出在仿真考虑的因素内,减振环的动刚度对外径、内径、高度的敏感程度为:内径>外径>高度,且激励频率和激励振幅对减振环动刚度和损耗因子的影响可以忽略不计。
关键词:稳定平台;减振环;动刚度;损耗因子
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:王乐,孙鹏,白儒林.导向钻井工具稳定平台骨架减振环敏感性参数研究[J].机电工程技术,2023,52(03):131-133.
标题:点阵板结构固有频率等效模型误差分析
作者:刘帅;杨睿;冀宾;牛斌;
摘要:点阵材料是一种新兴的轻质高强的材料,由于其具有多尺度特征,采用离散模型需要对所有板杆进行建模和网格划分,导致频率分析费时。常采用均匀化后的等效模型进行分析。主要对等效模型进行频率分析,讨论点阵材料各参数对频率的影响。以一块四边固支的仅具有面内周期性的点阵板为研究对象,分别使用离散模型和三维周期性材料均匀化等效模型、周期性板结构的均匀化等效模型,开展周期性点阵板结构的固有频率的计算,分别改变点阵板的单胞内部参数、单胞的排布个数、单胞的构型,讨论这些因素对固有频率的影响。进而,以离散模型的结果为基准,对等效模型的求解结果进行误差分析,结果显示针对具有面内周期性的点阵板结构,Mindlin等效板模型预测的固有频率误差较小。
关键词:点阵板;渐近均匀化;频率分析
作者单位:大连理工大学机械工程学院;上海宇航系统工程研究所;
引文格式:刘帅,杨睿,冀宾,等.点阵板结构固有频率等效模型误差分析[J].机电工程技术,2023,52(03):134-137.
标题:基于色选法的钨矿石分选技术
作者:冯伯翰;周泽湘;武秀琪;
摘要:针对石英脉型钨矿中石英矿无法被分选利用以及原矿分选效率低的问题,采用色选法研究钨矿石分选技术。介绍韶关地区石英脉型钨矿的矿石性质,指出伴生石英矿与花岗岩废石之间存在的显著分选差异性;对色选机的组成和色选法原理进行分析,利用图像采集系统提取矿石表面颜色;基于RGB颜色空间模型描述矿石颜色,通过计算比较矿石颜色空间距离,精准区分有用矿石与伴生石英矿和花岗岩废石;构造适合原矿分选的色选机,随机选取15~22 mm原矿样本进行试验。结果表明:钨矿分选技术能够有效分选含钨矿石、石英矿石和花岗岩废石,可大幅度提高分选效率和分选矿石量,分选量超过2 500 kg/h,分选精准度超过99%,经济效益和社会效益显著。
关键词:色选;钨矿预选;图像采集
作者单位:广东松山职业技术学院电气工程学院;
引文格式:冯伯翰,周泽湘,武秀琪.基于色选法的钨矿石分选技术[J].机电工程技术,2023,52(03):138-140.
标题:环状工件钻攻一体机结构与控制系统设计
作者:曹希明;吉晓民;章铭铭;
摘要:用于石油套管固井作业的某环状工件,其周向孔加工存在孔位误差大、螺纹精度低、自动化水平不足等问题,严重限制生产效率。针对上述问题,提出一款环状工件钻攻一体机。以全规格适配、多工艺一体为目标,对环状工件钻攻一体机的总体布局进行规划,以确定机床的机械结构以及控制系统方案。依据机械结构方案设计钻攻装置和回转分度装置,并完成进给电机、主轴电机和分度电机的计算选型。基于控制系统方案搭建机床控制系统架构,在WPL Soft环境下编写PLC钻攻程序和分度程序,并利用DOP Soft完成人机界面设计。成品测试结果表明,钻攻一体机实现了一次夹装加工完成钻孔、攻丝两步工序,相较于现行生产工艺,简化了生产流程,降低了人力和时间成本,提升了孔位精度和加工效率。
关键词:钻攻一体机;PLC控制系统;伺服系统;人机界面
作者单位:西安理工大学艺术与设计学院;引文格式:曹希明,吉晓民,章铭铭.环状工件钻攻一体机结构与控制系统设计[J].机电工程技术,2023,52(03):141-147.
标题:摆线针轮传动式常规抽油机运动特性及有限元分析
作者:王洋;孙晓锋;
摘要:针对游梁式抽油机减速器传动节能增效的需求,设计符合超低冲程需求的摆线针轮传动式常规抽油机。介绍该抽油机的结构特点和能耗特点,给出摆线针轮减速器的具体结构,建立其运动学数学模型;对在不同冲次、曲柄半径下的悬点位移、速度、加速度和扭矩因素进行理论分析,借助MATLAB软件对模型进行仿真,得到对应的悬点运动和扭矩曲线,分析并总结不同条件对抽油机运动特性的影响;对摆线针轮减速器进行应力分析。结果表明:与常规游梁式抽油机相比,摆线针轮传动式常规抽油机运行稳定且效率较高。
关键词:减速器;摆线针轮;常规抽油机;运动特性
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:王洋,孙晓锋.摆线针轮传动式常规抽油机运动特性及有限元分析[J].机电工程技术,2023,52(03):148-152.
标题:永磁同步电动机无位置传感器系统仿真分析
作者:周迪;袁锋伟;
摘要:随着永磁材料性能不断提升和控制理论、电力电子技术的大力发展,永磁同步电动机在工业领域中得到了广泛的应用。为了解决在高温、振动等特殊应用场合中高效、稳态运行,提出基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电动机无传感器控制系统,该算法可一边采集数据一边计算,能够适应环境变化进行自调节,本身也是一个自适应系统。同时,为解决转速环PI控制超调量大,抗扰不足等问题,设计一种模糊PI控制策略,引入模糊控制优化参数。仿真结果表明,所提控制系统可以满足无传感器控制要求。
关键词:永磁同步电动机;扩展卡尔曼滤波;模糊PI控制;矢量控制
作者单位:南华大学机械工程学院;
引文格式:周迪,袁锋伟.永磁同步电动机无位置传感器系统仿真分析[J].机电工程技术,2023,52(03):153-157.
标题:循环水水质电脱盐撬装置的研制与应用
作者:苏铭;王立伟;石万涛;张文敏;曹嘉晨;
摘要:由于洛河层水源井含盐率较高,采用该水源作为换热器内循环水的补水水源时,冷却塔内结垢严重,2~3个月就需要进行一次清垢,导致换热器效率降低。为此研制了循环水水质电脱盐装置,此装置采用撬装式结构,包括脱盐、过滤和反洗3个主要功能模块,具有自动化高、工艺性强和流程简短等优点;通过PLC自动控制系统实现脱盐、过滤和反洗之间的自动切换,人工干预较少。在庄二联轻烃厂开展试运行,对比运行过程水质的变化,结果表明:此装置运行稳定,循环冷却水系统高效运行,结垢倾向明显减缓,有效降低了循环冷却水的硬度,满足工业循环水的要求,成功实现了冷却水的循环利用,效果明显,解决了庄二联轻烃回收装置循环水系统结垢的问题。
关键词:循环水;结垢;电脱盐
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:苏铭,王立伟,石万涛,等.循环水水质电脱盐撬装置的研制与应用[J].机电工程技术,2023,52(03):158-162.
标题:基于威布尔分布的原油长输管道腐蚀风险定量分析
作者:王琪;李伟明;
摘要:管道腐蚀问题已经成为影响我国原油输配安全的重要影响因素,管道内检测是进行腐蚀泄漏风险预防的重要方法之一,但测量结果可靠性较低,一般腐蚀缺陷最大深度的可靠度仅为80%。为获得更高可靠度的腐蚀缺陷深度预测结果,需对检测数据进行进一步分析。以某原油长输管道为例,利用威布尔统计方法对各管段内腐蚀和外腐蚀的内检测数据进行统计建模,并采用3σ法则,提出了可利用内检测数据统计模型中0.999概率所对应的腐蚀缺陷深度值合理预测某一管段腐蚀缺陷极限深度的方法,通过该方法预测的腐蚀缺陷极限深度值可满足安全性要求,同时又可避免预测结果过于保守。利用3σ法则还能实现各管段腐蚀异常点位的精确识别。实践表明所提方法具有足够的可靠性,可为长输管道的安全风险管理提供理论支撑。
关键词:内检验;威布尔分布;长输管道;腐蚀异常
作者单位:广东石油化工学院;
引文格式:王琪,李伟明.基于威布尔分布的原油长输管道腐蚀风险定量分析[J].机电工程技术,2023,52(03):163-167.
标题:基于扰动观测器的永磁同步电机电流解耦及谐波抑制方法
作者:刘小俊;黄体允;张洪满;
摘要:在永磁同步电机电流环PI调节的矢量控制系统中,u_(dref)和u_(qref)尚不能真正实现对d-q轴电流的解耦控制,且由于逆变器的非线性和电机参数的时变性,使得相电流通常存在多种干扰,其表征为电流的谐波。首先建立了永磁同步电机在逆变器的非线性和电机参数的时变性下的实际模型;其次,分析了逆变器非线性及参数时变性的具体扰动模型;最后,提出一种扰动观测器,根据电机d-q轴电压方程,观测耦合项和扰动项,并对其补偿,以实现电流解耦及谐波抑制。通过对提出的扰动观测器的分析,说明了该方法电流解耦及谐波抑制机理,同时也给出了观测器的参数选取和稳定性证明。结果表明加入扰动观测器,实现了d-q轴电流的解耦,并使得A相电流的THD减小了16%,5次和7次谐波分别减小了26%和17%,验证了所提扰动观测器的电流解耦及谐波抑制效果。
关键词:永磁同步电机;扰动观测器;谐波抑制;电压补偿;电流解耦
作者单位:南京交通职业技术学院运输管理学院;
引文格式:刘小俊,黄体允,张洪满.基于扰动观测器的永磁同步电机电流解耦及谐波抑制方法[J].机电工程技术,2023,52(03):168-172.
标题:一种基于分数阶的非线性积分滑模控制算法
作者:王飞;周爱美;王宇霄;
摘要:滑模变结构控制由于控制对象复杂,被控对象存在时空滞后和延迟性,使得滑模系统的滑模面常常不能准确地工作在理想滑模面上,引起系统抖震,制约了滑模变结构控制的实际应用。针对这一问题,在非线性积分滑模控制思想的基础上,引入了分数阶的概念,设计了一种基于分数阶的非线性积分滑模控制算法及其改进型,通过理论证明和抖震分析,基于分数阶的非线性积分滑模面可以表现出较好的控制性能,特别是减少抖震方面。最后,仿真算例验证了所提的非线性积分滑模控制方法的有效性。
关键词:分数阶;非线性积分;滑模算法
作者单位:浙江广厦建设职业技术大学;
引文格式:王飞,周爱美,王宇霄.一种基于分数阶的非线性积分滑模控制算法[J].机电工程技术,2023,52(03):173-176.
标题:五维空间样条插补算法及其应用
作者:金岳泉;朱孔峰;鄢继红;王兴波;
摘要:对多自由度运动轨迹进行仿真时存在轨迹不平滑,曲面重合度低等问题。因此提出了一种以五维空间样条曲线为理论基础的插补算法。算法以五自由度运动为研究基础,可以将离散的五坐标数据统一到五维空间样条曲线上,建立对应的数学模型,直观地对其进行分析处理,输出平滑的轨迹曲线曲面,最终在计算机上实现运动轨迹仿真。还提出一种基于Hausdorff距离求解法的拟合曲线和原始曲线进行重合度比较的算法,可以直观地输出曲线间距变化折线图并算出两条曲线的重合度,并以这种比较算法对本文插补算法与常用的双样条插补算法进行比较。综合实验得出的重合度比较结果和运动角度变化曲线,结果本文算法输出的运动轨迹更为平滑,与原始设计运动轨迹重合度更高。
关键词:运动轨迹仿真;五维样条;双样条;插补算法
作者单位:佛山科学技术学院机电工程系;广州数控设备有限公司;
引文格式:金岳泉,朱孔峰,鄢继红,等.五维空间样条插补算法及其应用[J].机电工程技术,2023,52(03):177-181.
标题:微小圆片零件装配自动化与组装夹具研究
作者:韩策;王晓东;徐征;卢世勤;
摘要:微小圆片类零件尺寸小、重量轻。装配时存在操作困难、易受扰动,以及由于遮挡等原因不易通过机器视觉进行识别和轮廓提取。针对该类微小零件装配中自动化锁紧问题,提出了小零件装配的新方法,用大零件夹持小零件进行装配操作。结合此方法研制了自动化装配系统,并设计了具有逆序摆放,顺序装配特点的组装夹具。大零件夹持端采用曲率悬臂梁结构,两侧呈中心对称布置,可以夹持不同直径的圆片零件。理论分析结合有限元仿真表明,悬臂梁根部为主要失效部位,最大应力小于选取材料的屈服强度。自动化装配实验表明,某组件的中间片与上片、下片同轴度分别优于■0.02和■0.04,研制的组装夹具已应用于组件的装配生产,该方法也为其他微小型零件装配提供新的思路。
关键词:自动化装配系统;微小零件装配;组装夹具设计;微小圆片零件
作者单位:大连理工大学机械工程学院;
引文格式:韩策,王晓东,徐征,等.微小圆片零件装配自动化与组装夹具研究[J].机电工程技术,2023,52(03):182-187.
标题:基于机器视觉Halcon软件的齿轮参数检测系统
作者:李颖;段玉坤;秦浩然;朱灿灿;孙晓敏;尹笑疑;
摘要:为了实现快速、非接触准确测量齿轮参数,利用机器视觉软件搭建齿轮视觉参数检测系统。该系统基于Halcon软件平台设计,包括软件和硬件两部分组成,首先通过标定的工业相机拍摄清晰的待测齿轮图像,再利用Halcon软件的基本视觉与图像原理处理齿轮图像,经过阈值、滤波和形态学处理等操作识别齿轮图像轮廓,进一步利用角点检测算子提取并测量齿轮的齿顶圆直径、齿根圆直径、齿数、模数、分度圆直径、齿距等各项参数。通过实验测试结果表明,该法所测量出的齿轮各项参数基本上与参考数值一致,符合无接触测量的基本要求,可以准确迅速地测量齿轮的基本参数。与传统的接触式测量方法相比,具有测量精度高,稳定性好等特点,对于非接触实时测量提供了简便有效的解决方法。
关键词:机器视觉;齿轮;Halcon;非接触式;角点检测算子
作者单位:沈阳理工大学机械工程学院;
引文格式:李颖,段玉坤,秦浩然,等.基于机器视觉Halcon软件的齿轮参数检测系统[J].机电工程技术,2023,52(03):188-193.
标题:基于ADAMS和MATLAB联合仿真的仿蚱蜢机器人腿部运动控制系统
作者:熊勇刚;陈鹏涛;王延炜;张锐;
摘要:针对跳跃机器人腿部运动控制的稳定性较低的问题,基于模糊PID设计了机器人腿部运动控制系统。以蚱蜢的腿部机构为生物原型,设计了仿蚱蜢机器人腿部弹跳机构模型,分析其运动学和动力学特性,开展ADAMS和MATLAB联合仿真,采用模糊PID对联合仿真系统进行控制,确定了仿蚱蜢机器人控制系统的设计可靠性。结果显示,基于模糊PID的控制方法在仿蚱蜢机器人的跳跃运动中有较好的控制效果,既提高了稳定性,也符合蚱蜢的跳跃机理,同时控制系统的操作也简便。
关键词:跳跃机器人;模糊PID;联合仿真;控制系统
作者单位:湖南工业大学机械工程学院;北京钢铁侠科技有限公司;
引文格式:熊勇刚,陈鹏涛,王延炜,等.基于ADAMS和MATLAB联合仿真的仿蚱蜢机器人腿部运动控制系统[J].机电工程技术,2023,52(03):194-198.
标题:基于STM32单片机的自动盖章机的设计与制作
作者:龙佳乐;廖妙余;陈健恒;茹道志;祝欢亮;周湘源;张建民;
摘要:为提高人工盖章效率,改变现有的人工盖章模式,设计了一款基于STM32的自动盖章机。自动盖章机采用模块化设计,由主控模块、图像采集模块、电机驱动模块、电源模块及三自由度机械结构组成。主控模块采用STM32F103单片机进行控制和处理,并基于QT开发上位机,将图像采集模块采集到的图像并反馈到GUI界面,然后将盖章位置的XY坐标以及从输入端得到的盖章数量发送到主控板,主控板驱动3个三自由度结构的步进电机实现盖章,同时下达指令给步进电机将已盖章文件传出,最终实现自动盖章的功能。该设计可在指定位置实现既定数量的动作,可大幅提高重复性任务的效率。
关键词:自动盖章机;上位机;USB摄像头;三自由度结构;QT;GUI
作者单位:五邑大学智能制造学部;恩平市亿歌电子有限公司;
引文格式:龙佳乐,廖妙余,陈健恒,等.基于STM32单片机的自动盖章机的设计与制作[J].机电工程技术,2023,52(03):199-201.
标题:致密气井压裂返排智能控制系统研究
作者:黄宇坤;魏航信;
摘要:针对天然气压裂返排中出砂问题,研究了气井压裂返排智能控制系统。设计了控制系统总体方案及硬件结构,包括上位机和下位机。下位机主要控制核心采用三菱FX2N芯片,用于直接控制现场设备并获取设备实时参数。包括压力、流量、温度、粘度传感器、无线传输设备DTU、UPS电源。首先,控制系统中PLC上的RS485接口连接DTU,现场采集数据经可通过无线数据传输与上位机服务器通信。其次,PLC对传感器和检测仪采集的信号进行实时处理。另外研究了基于PLC的模糊控制算法,以给定值与反馈量的误差、误差的变化率为输入量,建立了模糊推理规则。最后,通过去模糊化,实现对井口可调油嘴的控制。在现场对制作下位机进行了试验,来验证控制系统的效果。通过现场试验表明,该系统改善了压裂返排过程中的出砂情况,而且能够可靠工作。
关键词:压裂;致密气;智能控制;模糊控制;SCADA
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:黄宇坤,魏航信.致密气井压裂返排智能控制系统研究[J].机电工程技术,2023,52(03):202-205.
标题:基于机器视觉的铜箔表面缺陷检测方法研究
作者:刘飞飞;窦祥飞;薛亚鑫;曾波华;温哲鑫;
摘要:针对当前锂电池用电解铜箔(锂电铜箔)表面缺陷问题,提出了一种基于改进Canny边缘检测算法的铜箔表面缺陷检测方法。首先,使用中值滤波替代传统Canny算法中的高斯滤波,解决高斯滤波会模糊缺陷边缘的问题;其次,使用迭代法自动获取双阈值,增强阈值自适应性,解决固定阈值适应性差的问题。利用工业相机采集到铜箔图像并上传到上位机中,先对图像进行中值滤波和灰度值缩放变换处理,在去除噪声和增强缺陷信息的同时保留缺陷边缘,然后使用动态阈值分割图像获取感兴趣区域(缺陷ROI),最后用改进Canny边缘检测和形态学闭运算结合的方法提取缺陷边缘,完成缺陷检测。实验结果表明传统Canny算法检测成功率较低,而该方法能够精准提取缺陷边缘信息,检测成功率达到97.08%,实现了对铜箔划痕、裂纹、污点类等表面缺陷的准确检测。
关键词:锂电铜箔;表面缺陷;改进Canny边缘检测;闭运算处理
作者单位:江西理工大学电气工程与自动化学院;赣州有色冶金研究所有限公司;
引文格式:刘飞飞,窦祥飞,薛亚鑫,等. 基于机器视觉的铜箔表面缺陷检测方法研究[J] . 机电工程技术,2023,52(03):206-209.
标题:基于S7-1200PLC的GDX2包装机铝箔纸完整性动态检测系统
作者:赵凡;刘伟环;
摘要:针对现有GDX2包装机检测不足导致烟包包装后出现铝箔纸质量缺陷,影响产品质量的问题,在分析现有烟支包装工艺的基础上,设计研发了一套铝箔纸完整性检测系统。该系统基于S7-1200PLC设计。针对烟包铝箔纸的特性,选用电感式传感器作为铝箔纸完整性检测元件。在烟包包装过程中,利用多个检测点对烟包铝箔纸完整性进行动态检测,通过对检测信号的处理,确定目标烟包是否存在铝箔纸缺陷问题。检测结果远程反馈给包装机系统,由剔除装置实现对缺陷烟包的剔除;将检测信息和车间质控系统相连,随时掌握不同批次产品的质量,实现对卷烟整体质量把控。系统经过调试和试运行,结果表明:该系统可与包装机配合可靠运行,缺陷烟支剔除准确率达到100%,误剔率仅为0.05%,有效降低了材料的损耗和次品率,运行可靠,达到了预期效果。
关键词:铝箔纸;烟包质量;在线检测;PLC
作者单位:广东水利电力职业技术学院自动化与信息技术学院;广东海警局;
引文格式:赵凡,刘伟环.基于S7-1200PLC的GDX2包装机铝箔纸完整性动态检测系统[J].机电工程技术,2023,52(03):210-214.
标题:绝热层缠绕成型自动纠偏控制系统
作者:邱传森;侯增选;严文聪;张伟超;戚厚良;李彦良;
摘要:根据固体火箭发动机绝热层自动纠偏控制系统要求,设计了基于模糊PID控制的自动纠偏系统。分析了绝热层缠绕胶带跑偏原因,提出了一种绝热层缠绕成型纠偏方法。纠偏系统采用工业相机实时获取胶带边缘图像,通过图像处理算法分析、计算胶带边缘实际位置,并将获取的实际位置与当前缠绕角对应的基准位置比较得到胶带偏差量,根据纠偏控制算法将偏差量转化为相应控制量控制执行机构进行纠偏。纠偏控制采用模糊PID实现控制参数的自适应调节,通过Simulink对模糊PID控制与常规PID控制进行仿真对比,仿真结果显示,模糊PID控制相较于传统PID控制超调量降低了11.5%,具有更好的动态响应。所设计的自动纠偏控制系统应用到绝热层缠绕成型,自动化程度高,可实现连续动态纠偏。
关键词:绝热层;缠绕成型;胶带跑偏;纠偏控制;模糊PID
作者单位:大连理工大学机械工程学院;西安航天复合材料研究所;
引文格式:邱传森,侯增选,严文聪,等.绝热层缠绕成型自动纠偏控制系统[J].机电工程技术,2023,52(03):215-218.
标题:智能计费服务系统设计
作者:姚书杰;曾钰;谢启旋;
摘要:针对当前抄表效率低、实时性差、耗时、耗力、覆盖范围小,且缴费不方便的问题,开展了抄表系统需求分析,设计了一个基于物联网技术的智能计费服务系统。通过采集器、前置机、数据库和服务器等设备,实现了智能化抄表与核算,实时监控设备等功能。整个系统分为内部管理系统、前置机和外部系统3部分。内部管理系统实现数据的存储、管理与系统控制;前置机用于连通内部管理系统和各采集器,实现外部数据的交换和内部系统指令的传达;外部系统负责收集、传输数据,接收并执行来自前置器的指令。给出了系统的控制方式、数据处理方式,说明了智能计费服务流程和系统流程设计。经测试,所设计的系统安全可靠、运行稳定,操作简单方便,安装简单,成本较低,具有一定的应用价值。
关键词:智能抄表;设备监控;物联网;智能控制
作者单位:华南农业大学工程学院;广州智能装备研究院有限公司;
引文格式:姚书杰,曾钰,谢启旋.智能计费服务系统设计[J].机电工程技术,2023,52(03):219-221.
标题:基于改进OTSU-CNN的轴承智能故障诊断
作者:张伟;鲍泽富;李寿香;徐浩;张迪;
摘要:针对传统故障诊断方法在小样本数据集下诊断准确率低且故障特征提取难的问题,提出了一种改进大津阈值分割算法(OTSU)和卷积神经网络(CNN)相结合的智能故障诊断方法。首先,对采集到的振动信号进行希尔伯特变换(Hillbert)得到信号的包络谱,同时使用小波变换对包络谱信号处理,获取二维特征时频图;其次,建立最大类间方差目标函数模型,通过算术优化算法(AOA)得到时频图的最佳分割阈值,再将变换后的阈值分割图像作为CNN的输入得到最优训练模型,最后得到分类结果。试验结果表明:所提方法相比于传统OTSU方法,所提取的故障特征更为突出,为模型提供了优秀的训练样本;在较小数据样本条件下,所提方法的准确率达99.01%,远高于传统故障诊断方法,且模型有着良好的泛化能力。
关键词:OTSU;故障特征提取;卷积神经网络;时频图
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:张伟,鲍泽富,李寿香,等.基于改进OTSU-CNN的轴承智能故障诊断[J].机电工程技术,2023,52(03):222-227.
标题:基于S7-200 PLC的智能衣橱结构及其控制系统设计
作者:张晓月;阮一心;施诗;彭春岩;李兵;
摘要:为解决传统衣橱收纳空间规划不合理导致空间浪费、高处放取衣物困难且具有安全隐患等问题,对传统衣橱进行智能化改造。改造后的衣橱系统由识别存储系统、自动挂取衣物系统、智能收纳系统、信息管理系统和智能除潮防湿系统组成。控制系统以S7-200西门子PLC控制器为核心,控制面板使用MT8071iE触摸屏,通过RS485通信协议实现与PLC的高抗干扰通信。所设计的智能衣橱实现了人机智能化交互,可自主完成智能收纳、一键拿取、随心搭配、除潮除湿等功能。
关键词:S7-200 PLC;智能衣橱;结构设计;控制系统
作者单位:湖州师范学院工学院;浙江和良智能装备有限公司;
引文格式:张晓月,阮一心, 施诗,等.基于S7-200PLC的智能衣橱结构及其控制系统设计[J].机电工程技术,2023,52(03):228-231.
标题:绝缘子清洗机器人静磁场分析及优化
作者:梁志龙;黄辉;吴建强;肖豪;王家浩;
摘要:绝缘子清洗机器人在绝缘子串上开展清洗作业时,可能会影响输电线路上的静磁场环境,导致周围静磁场产生变化,其磁场强度可能越限。因此需要开展机器人绝缘子串清洗作业的静磁场分析。针对机器人清洗110 kV输电线路上的水平悬式绝缘子情况,基于ANSYS有限元分析软件分析机器人到达绝缘子串3处位置时的静磁场强度大小以及分布情况;同时为了降低机器人对周围静磁场环境的影响,对机器人的制作材料进行了优化。静磁场分析结果表明,在110 kV输电线的输送功率为10~50 MW范围内,机器人移动到绝缘子串3处位置时的磁感应强度均达到了限值;比较了铝质材料和镀铜材料的静磁场强度,结果表明,机器人制造材料更换为磁导率相对较低的镀铜材料时,可以减少周围磁场强度的大小,缩小机器人移动到不同位置时的磁场强度相对变化量,降低机器人对输电线路电磁环境的影响。
关键词:绝缘子清洗机器人;110 kV输电线路;水平悬式绝缘子;静磁场分析
作者单位:五邑大学智能制造学部;
引文格式:梁志龙,黄辉,吴建强,等.绝缘子清洗机器人静磁场分析及优化[J].机电工程技术,2023,52(03):232-235.
标题:智能机器人在全自动称重生产线的应用研究
作者:赵深学;
摘要:为实现工厂无人化生产,采用工业智能机器人在粉尘污染、有毒、易爆等恶劣环境下进行工业自动化生产。分析现代化工厂普及无人化生产设备应用、流程改进及物联网云端控制的发展趋势,从液体自动灌装机、粉体称重包装机器人和改进称重码垛机器人包装生产线3个方面介绍工业机器人融合半自动设备,实现全自动化、智能化的生产;介绍全自动称重包装生产线的应用情况;给出了全自动称重生产线在物联网及远程云网络控制方面的扩展应用。
关键词:工业机器人;智能化;自动称重;生产线
作者单位:南京司迈特称重系统有限公司;东南大学国家大学科技园四牌楼双创基地;
引文格式:赵深学.智能机器人在全自动称重生产线的应用研究[J].机电工程技术,2023,52(03):236-240.
标题:基于STM32单片机的智能健康腕表设计
作者:魏志丽;何应侯;罗俊彬;
摘要:提出和设计了一种基于STM32微控制器为主控芯片集环境温湿度检测、心率血氧检测、步数统计、闹钟、照明、娱乐及液晶显示等多功能的智能手表。阐述了智能手表设计的一套初步方案,包括硬件和软件部分的设计和验证,整个系统以STM32微控制器作为核心处理器,通过读取分析处理各传感器在外界获取到的数据,转换成人体健康指标,显示到可视化液晶屏幕上。相比传统的手表,所设计的手表可以检测人体各项健康指标给用户进行参考,多次运行和测试的结果证明该手表具有测试数据准确、操作简易、运行稳定、续航持久等优点,适用于日常生活佩戴。
关键词:智能手表;温湿度;心率血氧;STM32
作者单位:深圳信息职业技术学院智能智造与装备学院;
引文格式:魏志丽,何应侯,罗俊彬.基于STM32单片机的智能健康腕表设计[J].机电工程技术,2023,52(03):241-245.
标题:基于机器视觉的自动扶梯速度偏差及制停距离检测系统
作者:刘德阳;杨宁祥;陈建勋;李继承;陈胜来;谢小娟;
摘要:针对自动扶梯梯级扶手带速度偏差、制停距离的测量问题,设计了一款采用机器视觉的自动扶梯速度偏差及制停距离检测系统。在对自动扶梯的实时运行状态进行检测前,需要输入待测自动扶梯的名义速度、提升高度、梯级宽度与高度、梯级制动载荷等性能参数;使用工业相机对梯级扶手带的速度进行监测,为了增强其自适应能力,采用了差图像速度测量算法与光流算法相融合的方法,经过大量样本训练出图像速度非零点的各个像素点,计算出非零点像素的光流值,易于提取复杂动态目标梯度变化的特征,建立图像动态识别测量模型,使其适用于较为复杂的动态测量对象。经验证表明,该系统在复杂环境下识别测量的梯级扶手带速度偏差和制停距离精确度高,将提高自动扶梯的隐患检出的能力,确保运行安全。
关键词:自动扶梯速度偏差;扶手带速度偏差;制停距离;机器视觉检测系统
作者单位:广东省特种设备检测研究院珠海检测院;
引文格式:刘德阳,杨宁祥,陈建勋,等.基于机器视觉的自动扶梯速度偏差及制停距离检测系统[J].机电工程技术,2023,52(03):246-251.
标题:基于同步传输链路的并联气吹式破袋机结构设计
作者:刘霜;赵立宏;叶佳伟;
摘要:为解决血液制品生产过程中投入成本高、血浆回收率低、血浆袋破袋操作效率低等问题,设计了一种新型血浆袋破袋机。基于传统破袋机的剪辫、破袋和收集功能,结合流水生产线操作方法,创新引入多路同步传输链路及吹气装置。该破袋机以多路同步传输处理链路为基础、包含冰冻血浆袋剪管-破袋-排冰总成及并联气吹式血浆袋破袋系统,实现了冰冻血浆袋自动破袋、破袋后自动排出血浆和空血浆袋自动收集的功能。详细介绍了破袋机的设计结构和工作方式,并对破袋机在整个破袋操作过程中的破袋方式、工序同步能力和具体运动过程等进行了详细说明,最后通过导入Solidworks软件建立三维模型进行装配,以验证结构设计的合理性和各工序的联动性。结果表明,设计的破袋机可同步完成血浆袋剪辫、破袋、沥干和回收等工序,提高了血浆袋的破袋效率及血浆的回收率,提高了血液制品的生产效率。
关键词:同步传输链路;气吹式破袋机;血浆袋
作者单位:南华大学机械工程学院;南华大学核科学技术学院;
引文格式:刘霜,赵立宏,叶佳伟. 基于同步传输链路的并联气吹式破袋机结构设计[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):252-255.
标题:一种分层注水偏心配水器设计
作者:窦益华;童乐;刘卫东;李贞贞;
摘要:分层注水是油田采收中重要的操作。其中的配水器设备因地层水返吐导致极易损坏,使用寿命较短。为此设计了一种分层注水偏心配水器,通过电机旋转控制精细化注水,出水口设计防返吐安全阀,结构简单。并利用有限元软件对其整体结构和关键零部件进行强度校核。计算结果表明当分层注水偏心配水器外壁载荷为40 MPa,内壁载荷为38 MPa时,其最大应变处于0~4.42 481×10~(-3)mm之间,远小于其结构尺寸,符合应变条件;最大应力位于下端螺纹处,其应力值为801.34 MPa,小于材料的屈服强度,符合应力条件;关键零部件结构设计合理,稳定性良好,符合实际生产工作需要。
关键词:注水井;井下设备;配水器;结构设计
作者单位:西安石油大学机械工程学院;
引文格式:窦益华,童乐,刘卫东,等. 一种分层注水偏心配水器设计[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):256-260.
标题:普通车床用带千分表的磁力表座装置设计
作者:刘培桐;曾齐高;何承卫;
摘要:磁力表座装置是一种普通车床上的表座装置,对工件进行加工时的精度控制。结合磁力座以及千分表的功能,设计了一款磁力表座装置,能够吸附在普通车床的中拖板导轨上,运用千分表精确调整导轨进程,将普通车床加工零件的精度从0.05 mm提升至0.001 mm,提高了控制加工工件的精度。阐述了磁力表座装置的各零部件的设计以及加工过程,给出了该量具的使用方法以及注意事项。
关键词:普通车床;磁力表座装置;千分表
作者单位:深圳子言科技文化有限公司;深圳市龙岗职业技术学校;
引文格式:刘培桐,曾齐高,何承卫. 普通车床用带千分表的磁力表座装置设计[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):261-265.
标题:基于MMC-HVDC的井下直流输电换流站设计
作者:任丽霜;杜贤羿;王昭林;吴康;杨京东;
摘要:为解决煤炭井下设备电压等级偏低和闪变两大故障,考虑将具有模块化多电平换流站的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统直接应用于煤矿井下设备输电。介绍了换流站的基本物理构成,引入了PWM调制和均压方式的控制器,控制部分分为内环控制和外环控制,内环采用电流控制,外环采用电压控制,对控制参数进行了整定。通过Simulink开展稳态试验,证明该系统在井下运行时有良好的稳定性,可实现井下用电设备有功功率和无功功率的单独调节;若系统受到外部扰动时,可快速稳定直流电压;可将逆变站输出的电压幅值和相位保持在额定值。试验结果验证了井下柔性直流输电系统的实用性。
关键词:井下供电;直流输电;MMC-HVDC;整流站;逆变站
作者单位:山西大同大学煤炭工程学院;
引文格式:任丽霜,杜贤羿,王昭林,等. 基于MMC-HVDC 的井下直流输电换流站设计[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):266-270.
标题:高铁通信设备配线及盘面布置数字化设计研究
作者:柴天娇;吴绍华;
摘要:高铁通信设备配线数量多、配线规则繁琐,设计时需求经常变化,是设计工作的痛点。为此研究开发了用于高铁通信设备的数字化设计软件,将设计规则定义为方法函数,将设计中主要元素定义为参数化图元,以满足不同设计需求。基于设计输入数据,通过数据驱动方式实现了配线数量计算、配线单元数量计算、配线柜数量计算、机柜设备布置位置计算,可以自动完成工程数量统计,并根据数据计算结果自动生成相关图纸。通过数字化设计可快速实现通信设备配线、综合配线柜盘面布置及端子板分配、通信机柜设备布置等,有效提升设计效率和质量,提高铁路通信专业设计的自动化程度,为智能高铁数字化设计提供参考。
关键词:通信设备配线;综合配线柜;通信机柜设备布置;工程量统计;数字化设计
作者单位:中国铁路设计集团有限公司;
引文格式:柴天娇,吴绍华. 高铁通信设备配线及盘面布置数字化设计研究[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):271-274.
标题:信息化微元与管理通信技术理论及应用分析
作者:潘雄;安一涵;李铭勋;
摘要:拓展工业工程的应用范围,应深入到信息加工层面研究管理系统,在把握物质、信息、对象与管理概念之间作用规律的基础上进行创新。使用工作研究方法,以信息化微元替代工作系统作为基础单元来探索微观信息加工规律,建立了标准信息化微元的结构模型和认知模型。针对应用需求,提出了管理通信技术这一新的科学管理工具,用于改造信息化微元,统筹通信行为。以工业工程部门为例,简要说明了应用信息化微元与管理通信技术建立管理通信系统的实践过程。结果表明,提出的系统可以辅助管理人员获得全局视角和精准控制管理对象的能力,作用到本体是管理自我,作用到客体则是管理系统。通过开发和优化管理通信系统,工业工程实践从传统制造现场拓展到了全体管理人员进行信息加工的认知概念空间,工业工程从业人员将有机会推动管理系统自底层逻辑到上层建筑的全面革新。
关键词:工业工程;信息化;系统;创新;通信行为;精准管理
作者单位:东莞艾可迅复合材料有限公司;武汉理工大学机电工程学院;随州武汉理工大学工业研究院;
引文格式:潘雄,安一涵,李铭勋. 信息化微元与管理通信技术理论及应用分析[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):275-282.
标题:基于负荷侧电流采集的变压器故障监测报警装置设计
作者:周骏;
摘要:为了提高变压器运行的安全性,避免由于变压器跳闸而影响线路正常运行,设计一种变压器负荷侧电流采集故障报警装置,对变压器故障进行监测。采用电流传感器,实时采集低压侧电流储存在储存器内,并设置太阳能充电板储存电能;设计操作系统模块、协议开发平台以及应用模块分析电表的电量故障,并进行故障报警。针对电流采集装置常见的断相、失流、失压这3种故障问题,设计实验并验证了设计的变压器负荷侧电流采集故障报警装置可及时把故障发送到检修部门,捕获故障时间基本保持在1 s左右,在有效地提高变压器故障监测工作效率的同时,还能提高故障监测的精准度。能够避免配电变压器事故的发生,减少因变压器跳闸而产生的线路故障,为配电线路的运行安全提供技术支持与安全保障。
关键词:变压器;负荷侧电流;电流采集;故障报警;装置设计
作者单位:云南电网有限责任公司昆明供电局;
引文格式:周骏. 基于负荷侧电流采集的变压器故障监测报警装置设计[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):283-284.
标题:基于ANSYS的三臂凿岩台车便拆式吊篮仿真设计
作者:樊建生;陈鑫鑫;
摘要:在钻爆法隧道作业过程中,三臂凿岩台车开挖的效率直接影响到整个施工的工期及成本。现有的辅助作业吊篮存在结构复杂、质量过大等问题,导致安装拆卸不便,造成施工周期增长及成本增加。设计一种三臂凿岩台车便拆式吊篮,通过Solidworks建立理论模型,采用ANSYS Workbench进行静力学分析,在满足结构强度的条件下开展轻量化设计。优化后的吊篮单体质量低于89 kg,且最大效应力和变形量均满足设计要求,具有结构简单、安全性高、质量小、便于制造等特点。新设计的吊篮可安装在推进梁上,可多人同时进行装药,提高了装药效率。设计思路可以为同类型设计提供相应理论参考。
关键词:三臂凿岩台车;钻爆法施工;吊篮;轻量化;ANSYS Workbench
作者单位:中铁隧道局集团有限公司设备分公司;成都地铁运营有限公司;
引文格式:樊建生,陈鑫鑫. 基于ANSYS 的三臂凿岩台车便拆式吊篮仿真设计[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):285-288.
标题:旁路作业系统并网情景适应性及影响分析
作者:赵湘文;谢子亮;温晓明;许兴元;谢旭钦;邱小灵;丁佳钰;
摘要:针对当前不停电作业中旁路作业系统存在合环并网冲击问题,对旁路作业的系统机理进行分析,并对其并网场景进行梳理分析,分析了绝缘引流线旁路作业、旁路负荷开关作业、桥接施工作业、旁路电缆作业的具体过程,建立合环计算模型描述旁路作业合环并网暂态冲击电流的影响并进行模拟分析。引入动态相量建立合环计算模型描述中压发电车合环并网暂态冲击电流的峰谷值变化趋势。首先分析旁路作业的典型场景,然后对旁路作业的典型场景建立合环暂态计算模型,最后在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建旁路作业接入配电网的合环暂态模型。仿真结果表明,旁路作业接入配电网的合环暂态过程中,在待检修的线路前段和后端电流都有一定的波动,具有较大的危害。
关键词:配电网;旁路作业;暂态分析
作者单位:广东电网有限责任公司广州增城供电局;
引文格式:赵湘文,谢子亮,温晓明,等. 旁路作业系统并网情景适应性及影响分析[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):289-292.
标题:机器视觉技术在汽车制造领域的典型应用
作者:林益田;冯劲珲;李扬;
摘要:随着汽车制造业对生产过程柔性化、智能化有更高的要求,机器视觉系统在汽车领域的应用越来越广泛。介绍了机器视觉系统的工作原理,根据汽车制造领域中机器人视觉引导、涂胶检测和焊接检测等实际需求,结合应用案例,对视觉系统的主要构成、工作流程以及优势等方面进行了具体介绍,以促进机器视觉技术在汽车制造领域的推广应用,对进一步提高生产效率、保证产品质量和产品追溯都具有重要意义。
关键词:视觉引导;涂胶检测;焊接检测
作者单位:广汽零部件有限公司;广东工业大学机电工程学院;
引文格式:林益田,冯劲珲,李扬. 机器视觉技术在汽车制造领域的典型应用[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):293-296.
标题:6自由度动感平台的运行故障排除分析
作者:徐鑫;朱杰;
摘要:介绍了6自由度动感平台的系统组成,针对6自由度动感平台运行中的机械、电气故障,结合相关故障排除案例,探讨其运行中的常见故障和故障原因,并阐述了动感平台的预防性维护保养过程。介绍了6自由度动感平台主要机械部件、电气元件的维护注意事项,通过与动感平台的制造设计单位开展技术交流及与动感平台的使用单位分享维保经验,并深入研究故障案例,最终降低了设备的停机时间和故障率,并提出了提高动感平台使用寿命的维保方法,为动感平台的使用单位提供借鉴,保证设备安全可靠运行,同时更好地让观众体验动感平台这一机电设备带来的互动感和沉浸感。
关键词:故障排除;动感平台;维护保养
作者单位:上海科技馆;
引文格式:徐鑫,朱杰. 6 自由度动感平台的运行故障排除分析[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):297-299.
标题:风电机组变桨轴承滑移仿真及变桨系统振动分析
作者:谭韶毅;白聪儿;王瑞良;章培成;孙勇;
摘要:针对风力发电机变桨系统在小风发电情况下出现的变桨轴承滑移现象以及桨距角能量集中,提出一种变桨轴承最小静摩擦力矩仿真分析方法。在机组设计阶段依据IEC标准,利用正常发电DLC1.2工况对机组进行仿真,统计变桨轴承在小风不变桨时的最小静摩擦力矩要求,对比变桨轴承的静摩擦力矩来判断变桨轴承是否存在滑移风险,通过调整控制策略降载或者通过变桨轴承选型来规避变桨轴承滑移风险。同时对变桨系统进行模态分析,分析变桨系统一阶模态频率和叶轮1P频率的关系来判断变桨系统是否存在共振风险,通过改变额定转速或根据等效刚度和等效惯量匹配相应变桨驱动等方式,在机组设计阶段避免风机变桨系统在运行过程中存在的共振风险。
关键词:风力发电机组;变桨系统;滑移;共振;载荷;最小静摩擦力矩
作者单位:浙江运达风电股份有限公司;浙江省风力发电技术重点实验室;
引文格式:谭韶毅,白聪儿,王瑞良,等.风电机组变桨轴承滑移仿真及变桨系统振动分析[J].机电工程技术,2023,52 (03):300-303.
标题:城轨地铁车辆的照明系统通用控制方案
作者:王雨婷;韩庆军;王恩强;
摘要:依据城轨地铁车辆照明系统的主要设备组成、电气接口及其控制方案,在整合既有城轨地铁车辆照明系统设计经验和应用情况的基础上,结合系列化中国标准地铁列车研制及试验项目统型,提出了一种广泛适用于城轨地铁车辆的较为通用的列车照明系统控制方案,从供电、控制逻辑和故障反馈3个方面分别对客室照明和外部照明设备进行了分析和论述。系统的整体配置和控制方法具备通用性,仅需针对不同运营需求对控制逻辑相应进行适应性调整。可以广泛适用于常规普通地铁车辆和全自动无人驾驶车辆,为城轨地铁车辆项目的照明系统设计提供参考借鉴。
关键词:城轨地铁;客室照明;外部照明;控制方案
作者单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司;
引文格式:王雨婷,韩庆军,王恩强. 城轨地铁车辆的照明系统通用控制方案[J]. 机电工程技术,2023,52 (03):304-307.
标题:电线电缆护套和绝缘机械性能试验过程控制与影响因素分析
作者:王志辉;赵迪;黄万里;欧阳湘璋;刘杰;
摘要:电线电缆绝缘和护套机械性能试验是电线电缆检验中最常见的项目之一,在试验过程中,许多因素会对试验结果产生影响。针对电线电缆绝缘和护套机械性能试验过程中的试件类型选择、样品制备、拉力试验等环节中的影响因素进行分析,并通过数据对比,提出了对应的改进措施。选择试件类型时,应注意样品的结构,大尺寸试样(截面6mm~2以上)应选用哑铃试件,小尺寸试样(截面6 mm~2以下)若无隔离层结构、内壁光滑选用管状试件和哑铃试件均可,如存在难以除去的隔离层时应选用哑铃试件(如尺寸较小可选用小哑铃试件);在制备样品时,根据试件类型采用适当的制样方法,消除电缆其他元器件对材料性能的影响;拉力试验时,应注意试件夹持方式,根据样品材料选择合适的拉伸速度和测量方法。通过对以上环节中的细节进行改进,确保试验结果的准确性和有效性。
关键词:绝缘材料;护套材料;机械性能;管状试样;哑铃试样
作者单位:广州南洋电缆集团有限公司;
引文格式:王志辉,赵迪,黄万里,等.电线电缆护套和绝缘机械性能试验过程控制与影响因素分析[J].机电工程技术,2023,52 (03):308-312.