标题：铁基纳米晶合金带材叠层剪切加工特性研究

作者：阎秋生;杜灿林;高雅欣;朱超睿;李令;

摘要：针对铁基纳米晶合金带材剪切加工过程，探究了不同剪切层数对纳米晶合金带材剪切加工特性的影响，分析了叠层剪切后带材断面和截面形貌特征以及磁畴结构变化情况，并归纳出剪切速度和径向重叠量对纳米晶合金带材叠层剪切质量的影响规律。结果表明，不同剪切层数得到的带材断面形貌具有差异性，单层剪切断面形貌以剪切断裂区为主，并形成小量毛刺，磁畴排列规律；叠层剪切断面发生不同程度损伤，如材料堆积、局部剥落、磁畴紊乱等。叠层纳米晶合金带材剪切加工能够提高效率，但会导致毛刺增大、断面完整性下降。随着剪切速度的增加，各层纳米晶合金带材毛刺高度减小，断面完整性增大，纳米晶合金带材剪切毛刺高度随径向重叠量的增大呈先增大后减小的趋势，而断面完整性则逐渐变差。

关键词：铁基纳米晶合金带材;叠层剪切;断面形貌;毛刺

单位：广东工业大学机电工程学院

引文格式：阎秋生，杜灿林，高雅欣，等. 铁基纳米晶合金带材叠层剪切加工特性研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：1-9.

 

标题：金属制罐工艺与机械设备发展现状

作者：顾晋禾;黄旭彬;王鹏;王双喜;赵永杰;

摘要：金属罐由于其优良特性广泛应用于食品、化工和医药等行业。根据专利申请分布，可以看出日本、美国和中国在制罐技术领域具有代表性地位。将金属罐按制造方法分为两片罐与三片罐，再将金属罐按形状分为圆罐与异形罐。为总结金属罐所用材料的性能特点，介绍了马口铁、无锡钢板及覆膜铁3种金属材料，分别概括它们在国内外制罐领域的发展状况。根据金属罐结构类型的不同，分析三片罐及二片罐不同的制罐工艺特点及工艺流程。其中，在三片罐方面，主要介绍3种不同的搭接罐身纵缝的方法；在两片罐方面，介绍3种不同的加工工艺。最后，根据制造工艺将金属罐生产线制造设备分为主要成型设备及其他辅助设备两种，并对主要成型设备进行了介绍，总结并展望了制罐领域机械设备的发展趋势，提出制罐机械设备研究水平需进一步向高效化、智能化、集成化等方向发展。

关键词：三片罐;二片罐;制罐;机械设备

单位：汕头大学工学院机械电子工程系;广东旭日电器设备有限公司;汕头轻工装备研究院

引文格式：顾晋禾，黄旭彬，王鹏，等. 金属制罐工艺与机械设备发展现状［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：10-16.

 

标题：飞机自动驾驶机器人研究综述

作者：彭卫东;苏子钦;

摘要：介绍了飞机自动驾驶机器人及其工作原理，系统结构分为感知系统、动作执行系统、控制处理系统和交互系统4个组成部分，分析了各系统需要实现的任务功能及需要达到的要求。描述了飞机驾驶舱的环境特点，分析了视频防抖、光照问题、实时性、动作路径规划、应变能力等技术难点，并针对这些难点从相机防抖、图像增强、提升硬件设备性能、算法以及优化运行机制等方面分析了可以采用的解决方法，对比了现有的PID控制、自适应控制、滑模控制、鲁棒控制、分散控制等机械臂控制方法以及部分基于这些方法的改进型控制方法的优点和缺点。最后，根据现有相关技术的发展情况和局限性提出了对未来飞机自动驾驶机器人发展情况的展望。

关键词：自动驾驶;机器人;目标识别;机械臂

单位：中国民用航空飞行学院;

引文格式：彭卫东，苏子钦. 飞机自动驾驶机器人研究综述［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：17-21.

 

标题：伺服系统中SVPWM过调制技术的发展与现状

作者：罗金凤;王兴波;张军;鄢继红;

摘要：脉宽调制技术（PWM）作为伺服控制系统中必不可少的一环，在实现数字化驱动上起到非常关键的作用。通过总结一部分算法不重复而具有参考性的文献，展示了脉宽调制技术的发展脉络，介绍了从正弦脉宽调制技术（SPWM）到空间矢量脉宽调制技术（SVPWM）的过渡与应用过程，包含两者的比较、SVPWM技术的基本原理与实验仿真等；重点介绍了SVPWM过调制技术在提升逆变器的电压利用率，增大电机功率因数与转矩能力方面的发展与优化。并介绍了传统过调制技术与在动态过调制中的3种调制方法，得出其优缺点并指出目前存在的难以解决的问题，有效地利用这些过调制算法可提升电机的动态响应速度且使电机能稳定地运行在过调制区域，为研究SVPWM过调制技术提供参考。

关键词：伺服控制系统;脉宽调制技术;SVPWM过调制技术

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：罗金凤，王兴波，张军，等. 伺服系统中SVPWM过调制技术的发展与现状［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：22-26.

 

标题：火电厂烟气脱硫控制技术探讨

作者：吕栋腾;雷涛锋;

摘要：减少并控制SO_2的排放与污染，提高环境与空气质量，是我国社会经济可持续发展和公民健康的基本保证。对火电厂脱硫技术进行了概述，介绍了燃烧前脱硫、燃烧中脱硫，并着重介绍了燃烧后脱硫技术。分析了火电厂脱硫控制系统的研究现状，对比分析了现阶段各种主流控制系统的优劣。重点介绍了石膏湿法烟气脱硫技术的工作原理，对烟气脱硫系统运行时可调整的相关技术指标进行了分析和优化处理，提高了烟气脱硫控制系统的脱硫效率。对火电厂脱硫工艺技术和脱硫控制技术的研究有一定的借鉴意义。

关键词：火电厂;脱硫技术;石膏湿法;烟气脱硫

单位：陕西国防工业职业技术学院;大唐西安第二热电厂;

引文格式：吕栋腾，雷涛锋. 火电厂烟气脱硫控制技术探讨［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：27-29.

 

标题：城市二次供水装置发展现状和展望

作者：林吉赐;王耀红;邱熙;

摘要：对城市二次供水装置的发展和现状以及发展趋势作了综述。针对现行的城市二次供水装置普遍存在能源浪费，容易产生二次污染，供水质量不高的情况，探讨了城市二次供水装置的发展过程。从供水的安全性、运行的可靠性、用水的卫生安全、节能环保等方面分析了传统（开放水池）二次供水装置、罐式无负压供水装置与箱式无负压供水装置的利弊。通过对传统的二次供水装置和现行的无负压供水装置的发展过程和现状的分析研究，结合现在的科技发展和新时代对节能环保、降低碳排放的要求，提出了一种具有创新型的机组立体分层布置的全封闭无负压叠压供水装置，具有占地面积小、无污染的特点，具备储水调峰能力且更加节能环保，可叠加市政供水管网水压，直接从市政供水管网中取水增压，并能在管网用水高峰时连续地向给水管网供水。既保证了用水的安全性和灵活性，又达到了节能的目的。

关键词：二次供水;储水调峰;叠压供水;全封闭;无污染;节能;无负压

单位：广州水泵机械设备有限公司;

引文格式：林吉赐，王耀红，邱熙. 城市二次供水装置发展现状和展望［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：30-35.

 

标题：紧凑型电子设备支撑壳体的复杂设计域计算

作者：李帅;王清辉;

摘要：支撑结构是紧凑型电子设备保证机械可靠性的重要组成部件，拓扑优化等优化技术为其提供设计方法。针对支撑结构设计中由于支撑壳体不规则的设计特征及内部元器件的堆叠而存在的复杂设计域进而影响结构设计的效率和性能问题，提出一种紧凑型电子设备支撑壳体的复杂设计域的计算方法。首先，给出紧凑型电子设备设计域的定义，接着提出壳体包络曲面及堆叠组件外接空间的概念；之后，对支撑壳体上众多的设计特征进行分类并填充，获取壳体零件的包络曲面；然后，利用体素化理论来计算复杂堆叠组件的外接空间；将参与设计问题定义的壳体、堆叠组件等装配器件作为空间约束条件间接得到设计域；最后利用衍生式设计在该设计域内进行结构设计，验证该方法的可行性。

关键词：拓扑优化;设计域;支撑结构;包络曲面;堆叠组件

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院;

引文格式：李帅， 王清辉. 紧凑型电子设备支撑壳体的复杂设计域计算［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：36-39.

 

标题：基于无线传输的助力自行车扭矩检测系统

作者：陈创东;郭钟宁;李伟健;田君;刘君琰;张秋阳;

摘要：针对目前助力自行车扭矩检测精度不足、动静件间信号传输难度大等问题，设计一种基于应变检测原理和磁耦合谐振无线传输原理的扭矩检测系统。其无线传输模块由带有谐振线圈的定子板和转子板组成，基于调幅调制解调技术，利用载波通讯技术，实现能量与数据传输。扭矩检测系统标定数据表明，系统的扭矩输入与电压值输出值线性度为0.99%，决定系数为R~2=0.999 7，说明系统扭矩检测精度高。实车实验数据表明，无线传输性能稳定，测试无数据丢包现象。

关键词：助力自行车;应变片扭矩检测;磁耦合谐振;无线传输

单位：广东工业大学机电工程学院;东莞理工学院材料科学与工程学院;广东高标电子科技有限公司;

引文格式：陈创东，郭钟宁，李伟健，等. 基于无线传输的助力自行车扭矩检测系统［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：40-44.

 

标题：检测装置对自动扶梯的梳齿板动作有限元分析

作者：封高歌;张延斌;甘斌;梁骁;施鸿均;张立强;

摘要：检测自动扶梯梳齿板保护开关是否有效时，需要人工暴力性检测且无法得到有效力学数据，为了解决此问题，通过分析梳齿板保护开关检测现状需求，设计了一种检测装置，解决了目前梳齿板开关动作力的大小未知的问题，与现有的梳齿板安全开关检测装置相比有明显的优越性。根据自动扶梯梳齿板保护检测装置的整体设计思想和方案，描述系统的总体结构以及检测动作流程。建立三维实体模型，通过检测装置对自动扶梯的梳齿板动作和有限元分析，得出材料应力和挠度位移形变最大结果，进行强度计算和校核仍采用传统方法，将材料许用应力值与实际强度计算值进行对比，同时参照GB 16899-2011静载试验和动载试验梯级踏板的要求，确定了方案的可靠性。能够满足目前市面的自动扶梯和自动人行道的功能检测需求，且简单实用。

关键词：自动扶梯;安全保护装置;梳齿板;有限元分析

单位：上海市特种设备监督检验技术研究院;上海工程技术大学;

引文格式：封高歌，张延斌，甘斌，等. 检测装置对自动扶梯的梳齿板动作有限元分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：45-48.

 

标题：一步脉冲电沉积增强超疏水表面稳定性实验研究

作者：张永辉;杨鑫;肖成龙;叶之骞;李嘉铭;

摘要：为解决传统电化学沉积制备超疏水表面稳定性差的问题，提出了一种一步脉冲阳极氧化辅助阴极电沉积法制备增强型超疏水表面，并探究不同脉冲占空比对光滑平面与粗糙平面电沉积形貌的影响，以及对两种条件下制备所得样件进行了鲁棒特性测试与分析。研究结果表明，与以光滑表面为基底的阴极表面相比，以粗糙表面为基底的阴极表面具有更优异的超疏水性能，其中静态接触角高达159.9°，滚动角低至4°。同时，具备多级粗糙结构的超疏水样件比单级粗糙结构的样件更具抗腐蚀性和机械稳定性，其腐蚀电流密度比单级粗糙结构样件降低了两个数量级（从10~(-5)变为10~(-7)），且在2.5 kPa压力下经过220 cm距离的机械磨损测试后，其静态接触角从159.9°下降至140°，而单级结构样件的接触角则从155°下降至113°。

关键词：一步脉冲电沉积;占空比;多级粗糙结构;机械稳定性;抗腐蚀性

单位：广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室;

引文格式：张永辉，杨鑫，肖成龙，等. 一步脉冲电沉积增强超疏水表面稳定性实验研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：49-54.

 

标题：数控机床振动模态分析与薄弱部位辨识方法研究

作者：凌益民;肖长天;刘宜杰;庞伟;毛新勇;尹玲;

摘要：数控机床在加工过程中的振动会影响加工稳定性和零件成型质量，研究辨识引起较大振动的机床薄弱部位对提高零件加工质量有重要意义。以VMC850E型立式数控加工中心为研究对象，对引起机床振动的薄弱部位开展辨识研究。机床结构的模态参数是机床的固有属性，只与机床本身的结构有关。进行了机床静态下的锤击实验，得到机床结构的模态参数。根据机床结构的模态振型得到模态质量分布矩阵，模态质量越大则对应部件的振动能量越大，该部件越可能是薄弱部件，由此辨识出主轴最有可能是薄弱部件。进一步，针对传统常用模态分析法的缺点，提出了基于机床自身部件运动来激励机床运行的自激励方法，在主轴随机启停的空运行实验中，通过主轴的响应信号辨识出了机床对应阶次的模态，实验结果表明主轴是机床的薄弱部件。

关键词：数控机床;薄弱部件;动力学特性;模态分析;振动响应

单位：东莞市固达机械制造有限公司;华中科技大学;东莞理工科技创新研究院;东莞理工学院机器人与智能装备创新中心

引文格式：凌益民，肖长天，刘宜杰，等. 数控机床振动模态分析与薄弱部位辨识方法研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：55-62.

 

标题：柔性超长冲程抽油机运动特性及悬点载荷分析计算

作者：杨洋洋;吴伟;

摘要：大多数油田已经进入开采中后期，渗透率低，单井产液低，但多数地区仍采用常规型抽油机，其结构复杂、冲程短、冲次高、载荷冲击大。为此，研究了具有“长冲程、低冲次”特点的柔性超长冲程抽油机，简述了其工作原理并对整机进行受力分析，建立了动态下悬点载荷方程。以14型柔性超长冲程抽油机为例，基于MATLAB软件对其进行运动学仿真，绘制出了抽油机悬点运动规律图，为长冲程智能抽油机的设计与改进提供理论基础。并基于实际工作井况，分析和确定了该类型长冲程抽油机悬点载荷的计算方法，计算出了该抽油机的最大悬点动载荷为19.078 2 kN，最大静载荷为120.921 8 kN，与实际工控下测出的数值较为接近，说明该计算方法较为有效，仿真、计算结果表明柔性超长冲程抽油机可实现长冲程、低冲次，对低渗透油田、深油井的开发以及抽油机机型的改进和优化等具有一定参考价值。

关键词：超长冲程;柔性启停;运动特性;悬点载荷

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：杨洋洋，吴伟. 柔性超长冲程抽油机运动特性及悬点载荷分析计算［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：63-66.

 

标题：基于SVM的船用柴油机增压换气系统的故障诊断

作者：汪猛;胡以怀;曾存;方云虎;张陈;王东;

摘要：采用SVM对不同运行工况下的柴油机增压换气系统进行故障诊断，为了提高SVM对柴油机换气系统故障诊断效率和准确率，选取最佳的支持向量机模型具有重要意义。热工参数相对偏差分析可以解决柴油机不同运行工况下的标准建模问题，分别采用交叉验证、网格搜索算法、粒子群算法、遗传算法对支持向量机模型进行参数（c、g）寻优，且得出网格搜索算法最适合换气系统的故障诊断，寻优的SVM分类准确率也最高，基本上都在90%以上，然后以此为基础，提出改进的网格搜索算法，分类准确率与传统网格搜索算法相差不大，但是时间大幅度减少，达3倍左右。研究成果为柴油机换气系统的故障数据分类识别提供更有效的方法参考，也为柴油机系统的诊断提供训练样本和趋势分析。

关键词：SVM;相对偏差;改进网格搜索算法

单位：上海海事大学商船学院;招商局金陵鼎衡船舶(扬州)有限公司;

引文格式：汪猛，胡以怀，曾存，等. 基于SVM的船用柴油机增压换气系统的故障诊断［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：67-73.

 

标题：汽车悬架弹性元件动态疲劳试验台液压系统设计与仿真

作者：沈仙法;冯利;陈晓颖;

摘要：为了有效测试汽车悬架弹性元件的疲劳强度，确定了动态疲劳试验台的总体设计方案、工作原理和试验流程，设计了动态疲劳试验台的液压系统，并对主要液压元件进行了选型计算与分析，利用AMESim软件对液压系统进行了压力和流量仿真，再分别分析了活塞杆直径为80 mm、90 mm和100 mm，泄漏系数为0.05 L/(min·MPa)和0.5 L/(min·MPa)，负载为100 kg、1 000 kg和2 000 kg对液压系统动态特性的影响。结果表明：随着系统进油与回油的持续，系统压力和流量呈现稳定性周期变化，周期为0.2 s，加载压力最大值为1.5 MPa，腔内最大流量为0.38 L/min；活塞杆直径越大，系统动态响应速度越快，控制精度越高；液压缸泄漏系数越高，动态响应速度就越慢，控制精度越低；系统负载越大，系统动态响应变化小而控制精度越高。研究成果为汽车悬架弹性元件液压动态疲劳试验台的改进提供了一定的技术参考。

关键词：汽车悬架弹性元件;疲劳试验台;液压系统;AMESim

单位：三江学院机械与电气工程学院;

引文格式：沈仙法，冯利，陈晓颖. 汽车悬架弹性元件动态疲劳试验台液压系统设计与仿真［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：74-77.

 

标题：基于VMD和随机森林的离心泵滚动轴承故障诊断

作者：户文刚;张燕霞;

摘要：针对离心泵振动信号非平稳、微弱故障信号易受噪声干扰、难以提取和识别的问题，提出基于变分模态分解（VMD）和随机森林（RF）的离心泵滚动轴承故障诊断方法。首先利用VMD分解对各状态的原始振动信号进行分解，得到若干个模态分量；然后基于时域、频域、时频域分析提取各IMF信号的分量特征来构建原始故障特征向量；最后将故障特征向量输入随机森林实现故障状态识别。通过一离心泵轴承振动信号验证了所提方法的有效性，实验结果表明，所提方法在离心泵滚动轴承故障辨识方面具有良好的诊断精度和分类效果，每种故障状态的分类识别正确率都比较高，平均分类准确率达到了97.96%，并且三维可视化分类结果表现出很好的可分性；与建立的VMD-BP和VMD-SVM模型分类结果相比，所提方法平均分类准确率分别高出VMD-BP模型8.3%、高出VMD-SVM模型6.13%，表现出更好的分类能力。

关键词：变分模态分解;随机森林;离心泵;故障诊断

单位：甘肃交通职业技术学院;

引文格式：户文刚，张燕霞. 基于VMD和随机森林的离心泵滚动轴承故障诊断［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：78-82.

 

标题：负泊松比六韧带手性蜂窝材料的血管支架力学特性分析

作者：黄伟锋;苏继龙;梅志伟;

摘要：为了提高血管支架对血管内膜变形的匹配度和降低内膜增生概率，将血管支架设计为六韧带手性蜂窝结构，探究血管支架植入后的力学特性及在血液流动过程中壁面切应力情况。通过SolidWorks建立血管-血液-支架三维模型，基于双向流固耦合法，在Ansys Workbench中对不同壁厚的血管支架进行力学特性分析。研究表明：这种六韧带手性蜂窝结构血管支架在血流作用下，结构受到压力时，使刚性节点受力旋转，切向韧带收缩，支架整体在轴向和径向上同时收缩，整体体积减小，使支架在植入运输过程中避免对血管生物组织造成损伤，植入后轴向与径向同时扩张，利于血管支架定位；适当减小血管支架壁厚可以有效地降低壁面低剪切应力区域面积，减小内膜增生概率。

关键词：血管支架;双向流固耦合;负泊松比;壁面剪切应力;韧带

单位：福建农林大学机电工程学院;

引文格式：黄伟锋，苏继龙，梅志伟. 负泊松比六韧带手性蜂窝材料的血管支架力学特性分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：83-86.

 

标题：基于NREC对分叉半开式整体叶轮五轴加工技术的优化设计

作者：赖新建;阮毅;黄木生;

摘要：根据分叉半开式整体径流叶轮的特点和技术要求，选择了常用的双摆台高速五轴设备和铝加工专用锥度球头刀具，基于NREC专用叶轮编程软件编写加工程序。采用了大切深和大切宽的流道粗加工方式，精准控制满刀切削的再分层和减速比，使切削载荷在刀具的强度范围内使刀具不易被拆断。半精加工和精加工叶片采用了侧刃铣方式，可极大地提高精加工效率和表面质量。叶根清角采用了点铣加工方式，可满足小刀具在狭窄空间的切削灵活性。结合软件的深度优化，使刀轴摆动平缓，刀路轨迹流畅，走刀速度合理，通过刀路轨迹数字化切削仿真，确保了加工过程的安全和合理。实际应用结果表明，能获得更高的精度、出色的表面光洁度和更少的加工时间，有利于降本、增效、保质，提高企业的市场竞争力。

关键词：分叉整体叶轮;五轴编程;模拟仿真;NREC;APT后处理

单位：广东省机械研究所有限公司;

引文格式：赖新建，阮毅，黄木生. 基于NREC对分叉半开式整体叶轮五轴加工技术的优化设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：87-91.

 

标题：基于损失模型的附件系统部件发热计算

作者：汪元林;翟欢乐;

摘要：针对航空发动机附件系统部件的发热量大、计算困难问题，探索基于功率损失模型的附件系统部件发热计算方法。通过分析附件系统的结构，得到相应部件类型，以及部件之间的啮合与拓扑关系，从而得到功率损失模型计算的单元体，对各个单元体依次进行高低转速判断，根据转速特性选择相应的发热计算方法进行计算。以某型航空发动机为研究对象，根据部件结构、相互拓扑关系建立相应的发热计算模型，计算该型发动机附件系统各个部件单元体的发热量。结果表明，该齿轮箱系统中由于运动特性、结构特点等因素，传动轴上轴承的发热量相对齿轮要高，齿轮的啮合损失相对风阻损失要大，将各部件发热所占比重以及齿轮损失类型所占比重与实际工况对比，功率损失模型与实际吻合。

关键词：航空发动机;附件系统;部件发热

单位：江苏航空职业技术学院;江苏大学;

引文格式：汪元林，翟欢乐. 基于损失模型的附件系统部件发热计算［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：92-94.

 

标题：基于Retinex理论的低照度图像对比度增强算法

作者：张恩齐;孔令胜;郭俊达;刘虹良;

摘要：低照度图像的对比度增强是图像处理领域中的热点问题，但图像对比度增强的同时难以有效保持图像的纹理及细节，图像的质量得不到保证。为了解决这个问题，将图像分解、亮度转化函数及Retinex理论相结合，提出了一种简化的基于Retinex理论的低照度图像对比度增强算法，可对单张低照度图像进行处理。首先，基于低秩纹理先验的结构-纹理图像分解模型对图像进行分解，提取原始图像的纹理图，再对原始图像进行初始照射图估计、照射图纹理去除、边缘清晰及亮度增强等处理；然后利用增强后的照射图和Retinex理论，得到原始图像的反射图像；最终，将反射图与纹理图相结合得到最终融合图像。实验结果表明，所提出算法的自然统计特性（NIQE）评价值更低，可同时降为1.82和1.89，具有更好的图像质量，较其他方法表现出更好的增强效果，证明了该算法在图像对比度增强的同时保证了图像的纹理以及细节。

关键词：图像分解;亮度转化函数;Retinex理论;图像增强

单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院大学;

引文格式：张恩齐，孔令胜，郭俊达，等. 基于Retinex理论的低照度图像对比度增强算法［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：95-98.

 

标题：晶化处理对等离子喷涂La2O3 /CaB6 /HA生物陶瓷涂层表面形貌和耐腐蚀性能的影响

作者：贺冬;林英华;刘京晋;周浩;陈皓;王新林;

摘要：采用等离子喷涂技术在钛合金表面制备了(HA+5wt%CaB6)+0.4wt%La2O3/HA+50wt%Ti（过渡层）的复合涂层，并对该涂层经热处理与激光重熔后进行对比研究。对比研究了两种不同工艺对等离子喷涂涂层的晶化率、形貌和物相及缺陷的影响，并研究了在模拟体液（SBF）环境下两种不同工艺下涂层的电化学腐蚀性能。结果表明，热处理温度从550℃升高到850℃，晶化转变率逐渐提高，但温度超过650℃时，会出现裂纹；激光重熔功率从30 W升高到150 W，晶化转变率也逐渐提高，但裂纹会增多，当激光功率达到120 W时，局部甚至会出现严重的剥落现象。通过进一步研究发现，在热处理温度为550℃到到850℃之间，涂层的各衍射峰位置和相转变均没有发生，但经激光重熔后，随着激光功率密度提高，涂层的衍射峰强度会出现增强和减弱，并晶体的择优取向发生了改变。最后，对等离子喷涂涂层经热处理（650℃保温2 h）和激光重熔（50 W）后的耐腐蚀性能结果对比，热处理后涂层腐蚀电流密度Icorr=5.187 1×10-7A⋅cm-2；激光重熔腐蚀电流密度度Icorr=3.650 3×10-6A⋅cm-2

值越高的材料越容易腐蚀，即热处理涂层具备更优异的耐腐蚀性能。

关键词：等离子喷涂;La2O3/CaB6/HA涂层;热处理;激光重熔;耐腐蚀性能

单位：南华大学机械工程学院;南华大学超快微纳技术与激光先进制造湖南省重点实验室;南华大学电气工程学院;

引文格式：贺冬,林英华,刘京晋,等. 晶化处理对等离子喷涂La2O3/CaB6/HA生物陶瓷涂层表面形貌和耐腐蚀性能的影响[J]. 机电工程技术,2022,51(03):99-103.

 

标题：强载荷作用下地铁屏蔽门结构设计及有限元分析

作者：韩晓兰;王城飞;

摘要：地铁屏蔽门是现在地铁站台层设备管理系统的不可或缺的组成部分，它可以将站台层的公共区域部分与隧道轨行区域部分进行完美地隔离区分，并且能够特别高效地预防乘客跌入轨行区，而与此同时也能够将地铁轨行区域部分与站台区域部分的冷热气流交换进一步降低，从而减少环控功能系统的运行能源损耗。除此之外，地铁屏蔽门还能够做到明显减少地铁车辆运行时产生的噪声以及地下铁道活塞风压对地铁站台层的候车行人的影响，增加行人等候地铁车辆时的舒适度。近几年来随着我国推进城市轨道运输交通快速建设发展，城市地铁都已经发展成为当前社会人们日常生活出行的重要轨道交通运输方式。屏蔽门的安全性和质量特性越来越被人们重视，因此它已成为城市地铁轨道运输的重要部分。采用有限元模拟和试验研究相结合的方式，分析了各种极限工况施加荷载下屏蔽门系统的位移量。实验结果表明，有限元分析可以很好地预测地铁门系统的变形量。

关键词：强荷载;地铁屏蔽门;结构设计;有限元分析

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：韩晓兰，王城飞. 强载荷作用下地铁屏蔽门结构设计及有限元分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：104-107.

 

标题：不锈钢/陶瓷复合结构激光切割流场仿真模拟

作者：宋妮妮;林英华;朱卫华;陈志勇;王新林;

摘要：为探究UO_2陶瓷芯块复合316Ti不锈钢包壳管激光切割过程辅助气体流场的分布特点，通过ANSYS软件建立了辅助气体流场的仿真模型。使用UDF功能，构建了深度随气/液变化的自适应热源模型，分析了激光切割过程中温度分布特点。在设定边界条件（压力入口、压力出口、自由表面、壁面、对称面）和材料热物性参数（比热容、热导率）后，利用k-ε湍流模型分析了辅助气体从喷嘴流出后速度、压力的变化。结果表明在对称面上激光切割温度呈圆锥形分布，热影响区范围小，激光热源集中；辅助气体流动速度过小，熔融的金属材料无法被去除，工件将无法完全被切透；辅助气体在喷嘴内外存在较大的压力差，在靠近切削表面时压力增高，但压力梯度减小，入口压力对辅助气体流场的影响是决定性的。通过流场仿真结果可以优化辅助气体流出速度、入口压力等参数，保证在激光切割过程中辅助气体的除渣能力，进而保证切割质量。

关键词：流场;不锈钢/陶瓷复合结构;激光切割

单位：南华大学机械工程学院;南华大学电气工程学院;南华大学超快微纳技术与激光先进制造湖南省重点实验室;

引文格式：宋妮妮，林英华，朱卫华，等. 不锈钢/陶瓷复合结构激光切割流场仿真模拟［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：108-111

 

标题：基于深度学习的示功图多混合故障诊断

作者：魏航信;张青;

摘要：现有的油井地面示功图诊断方法只能诊断单一故障，为了提高抽油机的故障诊断性能，研究了一种改进型深度学习神经网络，可实现示功图可视化多混合故障诊断功能。改进型深度学习神经网络包括3层卷积神经网络和3层全连接神经网络。研究了改进型深度学习神经网络的前向学习算法和反向自适应权值修正算法，并提出了网络节点的PSO优化算法。对现场采集的地面示功图进行实验，优化后的卷积层节点数分别为64×64×20、28×28×16、10×10×16，池化层节点数分别为32×32×20、14×14×16、5×5×16。结果表明，示功图的平均识别时间为0.021 s，训练精度为99.4%，识别精度为94%，可以识别出两种混合故障，验证了该神经网络的可靠性和准确性，满足抽油机工况检测的诊断精度要求。该研究对于实现智慧采油具有重要的意义。

关键词：深度学习;示功图;粒子群算法;卷积神经网络

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：魏航信，张青. 基于深度学习的示功图多混合故障诊断［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：112-116

 

标题：电喷印绝缘喷嘴结构设计及仿真分析

作者：张军华;陈小勇;吴兆华;杨静文;

摘要：优化电喷印喷嘴结构以改善其电场性能是提升打印效率的关键。综合考虑了低阀值开启射流及稳定工作的要求，设计了一种新型电喷印绝缘喷嘴结构，通过COMSOL Multiphysics多物理场软件建立仿真模型，将电场力以麦克斯韦张量的形式作为体积力加入Navier-Stokes方程以耦合电场和流场，采用相场方法追踪两相界面，捕捉其射流演化过程，并分析了电压、收集板高度、入口压力及喷嘴内径等关键工艺参数对射流尺寸和形态的影响规律。结果表明，该绝缘喷嘴在电压条件为1.4 kV时即可开启射流，且不易腐蚀喷嘴毛细管结构，具有良好的电场性能及工作稳定性；合理设计电压、收集板高度、入口压力及喷嘴内径等关键参数可一定程度上加快射流速度，提升打印效率；为电喷印喷嘴结构设计提供了新的方法和理论指导。

关键词：电喷印;喷嘴结构;COMSOL Multiphysics;工艺参数

单位：桂林电子科技大学机电工程学院;广西制造系统与先进制造技术重点实验室;

引文格式：张军华，陈小勇，吴兆华，等. 电喷印绝缘喷嘴结构设计及仿真分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：117-121.

 

标题：可溶桥塞镶齿卡瓦基座的分析

作者：陆建康;管争荣;雒佛庶;

摘要：可溶桥塞是水平井分段压裂技术的重要井下工具，不但具有一般桥塞的性能，而且能够实现井下全可溶，而可溶桥塞卡瓦是使桥塞完成锚定坐封的重要部件，在井下压裂作业时，卡瓦承受巨大压力而易发生卡瓦失效断裂，影响桥塞的锚定。通过对可溶镁合金材料的力学测试，得到材料的硬度、泊松比、屈服强度等参数；通过对卡瓦在井下锚定时的情况进行受力分析，建立了卡瓦锥体之间的力平衡关系，其中卡瓦斜面角度是影响卡瓦受力的重要因素；通过利用Workbench对卡瓦压裂时受到70 MPa的液柱压力进行有限元分析，在原始尺寸下卡瓦牙安装孔底部应力值85.084 MPa，圆角后卡瓦牙安装孔底部应力值123.19 MPa，为避免卡瓦牙安装孔底部的应力集中值过大，影响桥塞锚定坐封；通过改变卡瓦牙安装孔直径与卡瓦斜面锥面角度来改善卡瓦牙安装孔底部的应力集中，即卡瓦牙安装孔12 mm，卡瓦斜面锥面角度15°时，卡瓦牙安装孔底部的应力值为48.835 MPa，明显减轻了卡瓦牙安装孔的应力集中，能更安全地实现桥塞的锚定。

关键词：可溶桥塞;卡瓦;有限元分析

单位：西安石油大学;

引文格式：陆建康，管争荣，雒佛庶. 可溶桥塞镶齿卡瓦基座的分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：122-126.

 

标题：乘用车转向灯气密性检测设备设计与分析

作者：曹先雷;胡习之;

摘要：针对乘用车转向灯在制造过程中出现的线束密封垫漏气、灯壳与灯罩焊接不良而漏气等密封性不良问题，设计了气密性检测新设备，该设备主要由气密性检测仪、气密性检测工装、直线往复传送装置及机架等组成。采用气动机构装夹转向灯，使用橡胶件密封转向灯进气口与漏气部位，采用差压式气密性检测仪作为检测工具，使用逻辑控制方法完成整个工作流程。结果表明，该设备可以准确地对转向灯进行气密性检测，生产节拍为27 s。通过分析和实验发现：半径为R1.15 mm的半圆形结构密封件易于变形特征的密封。线束存在漏气现象，需要使用橡胶件密封线束漏气部位，从而保证转向灯密封良好。使用差压式气密性检测方法易于实现自动化检测，使用逻辑控制方法可以有效防止不良品流出，出货产品气密性合格率可以达到100%。

关键词：设计;差压;气密性;逻辑;自动化

单位：广州维思车用部件有限公司;华南理工大学机械与汽车工程学院;

引文格式：曹先雷，胡习之. 乘用车转向灯气密性检测设备设计与分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：127-131.

 

标题：考虑多谐波分量传递误差的斜齿轮非线性振动分析

作者：王方;吴伟;李超;

摘要：传递误差是斜齿轮传动系统产生振动和噪声的激励源之一，运用Romax软件对斜齿轮传动系统进行建模，通过对模型进行静力学分析得到斜齿轮系统的静态传递误差；建立了计及刚度激励、齿侧间隙和静态传递误差等非线性因素的斜齿轮系统纯扭转动力学模型；将含一阶谐波分量和多阶谐波分量的静态传递误差分别带入到系统的状态方程，基于数值积分的方法对系统状态方程进行求解，通过加速度响应图的对比可知，静态传递误差的高次谐波分量对系统的振动有较大的影响。同时在多谐波分量静态传递误差的基础上分析了阻尼比、负载和间隙对斜齿轮系统动力学特性的影响。结果表明，增大阻尼比在一定程度上可以弱化系统的非线性，并且可以抑制系统的响应幅值；减小间隙和负载，振动位移随之减小，有利于系统运行的平稳性。

关键词：斜齿轮系统;静态传动误差;振动位移

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：王方，吴伟，李 超. 考虑多谐波分量传递误差的斜齿轮非线性振动分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：132-136.

 

标题：基于集群电动汽车接入区域配电网电压的综合优化控制

作者：范晋衡;邱朝明;曲大鹏;刘琦颖;黄国华;汤清权;

摘要：随着城市电力负荷的快速增长，配电网内电压调节资源紧张，电动汽车由于具有时空调节的灵活性，可通过直接调控此类资源达到配电网电压合格的目的。针对集群电动汽车接入配电网的情况，以区域配电网内不同集群电动汽车为对象提出一种区域节点电压优化方法。为提高区域节点电压优化能力，该方法在区域关键节点电压越限时通过数学模型优先计算节点附近无功资源调节量，在调节能力不足时通过调节集群电动汽车充电功率达到改善区域节点电压的目标。最后以改造后的IEEE33为例验证了本策略的有效性。

关键词：电动汽车;充电站;有序充电;电压优化模型

单位：广州供电局有限公司;广州市奔流电力科技有限公司;

引文格式：范晋衡，邱朝明，曲大鹏，等.基于集群电动汽车接入区域配电网电压的综合优化控制［J］.机电工程技术，2022，51（03）：137-140.

 

标题：柱塞气举工艺主要影响因素分析

作者：鲁小东;赵义鹏;彭蒋伟;

摘要：为了优化柱塞气举排水采气工艺，提高柱塞的举液效率，使气井产气量提高，需要对柱塞气举工艺的影响因素进行研究；将影响柱塞气举的因素划分为三大因素，即动力因素、阻力因素、体积因素，通过建立柱塞气举的数学模型，运用控制变量法，求解井斜角、地层压力、气液比等参数对柱塞举升液量、产气量、柱塞循环时间的影响。结果表明：井斜角越大，周期举升液量和日产气量越大，循环时间变长；地层压力越大，周期举升液量和日产气量也会越大，循环时间变长；气液比变大，周期举升液量减少，日产气量增大，循环时间变短。为了使柱塞气举能够正常进行，气液比、地层压力必须高于一定值，井斜角、产液指数以及分离器压力需要低于最大值；各种因素发生变化，都会对柱塞气举效率产生影响，需要综合分析各因素对柱塞气举工艺的影响。对柱塞气举影响因素的分析都是在其中一个阶段进行，当气井工作一段时间后，井况发生变化，需要重新分析各因素对柱塞气举产生的影响。

关键词：柱塞排水采气;影响因素;井斜角;地层压力;气液比

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：鲁小东，赵义鹏，彭蒋伟. 柱塞气举工艺主要影响因素分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：141-144.

 

标题：基于模型预测的烧结烟气脱硝智慧化控制研究

作者：胡岩;于显池;赵洪华;马良;陈达;

摘要：为了满足环保排放标准，降低冶炼机组脱硝成本，针对冶炼企业烧结烟气的氮氧化物污染问题，对传统SCR法脱硝工艺，采用自动化、整体化、智能化、简洁化的理念进行系统设计，引进自动化控制技术和上位机监控软件，构建基于网络的企业级分布式系统，支持数据服务器高可靠性的热备冗余。针对脱硝控制系统的特点和应用目标，设计了自动喷氨和燃烧加热两个预测控制模型，采用模型预测控制技术对脱硝反应环节和热风炉燃烧供热过程进行建模，预测并控制烟气出口NO_x的浓度和反应器温度，将干扰因素的扰动降至最低水平。在某冶炼企业获得实际应用，结果表明：该基于模型预测的智慧化控制系统的应用，使得每年氨水节约成本15万元，煤气节省100万元，生产效率提高20%，控制效果改善明显。

关键词：SCR;模型预测;烟气脱硝;智慧管理

单位：济南大学自动化与电气工程学院;山东智能机器人应用技术研究院;山东省公共卫生临床中心;济南大学机械工程学院;罗克韦尔自动化(中国)有限公司;铭扬工程设计集团有限公司赤峰分公司;赤峰市民用建筑设计研究院有限责任公司;

引文格式：胡岩，于显池，赵洪华，等. 基于模型预测的烧结烟气脱硝智慧化控制研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：145-148.

 

标题：床边下肢康复机器人结构设计与仿真分析

作者：罗承开;韦建军;王春宝;刘铨权;

摘要：为满足卧床卒中患者康复训练需求，恢复其下肢正常的运动功能。依据人机工程学，通过对人体下肢运动特点的分析，确定机器人执行方案与参数，提出了一种简单、可靠的床边下肢康复训练机器人。该机器人主要由移动小车、电动升降柱、丝杆调节组件及左、右训练机构组成，同时脚踏板上安装传感器，能实时采集患者训练过程中的信息并进行反馈。通过运动学分析，为机构的智能控制提供参考。基于下肢运动机理和机构运动，使用SolidWorks建立人机学模型并仿真分析，从仿真结果来看，人体下肢髋关节角度以及膝关节角度、角速度和角加速度等均无突变。结果表明：康复机器人具有良好的可靠性与平稳性。设计的机器人能代替治疗师工作，大幅度减少治疗师的工作量，有效缓解治疗师紧缺的社会现状。

关键词：康复训练机器人;结构设计;运动学;人机学模型

单位：广西科技大学机械与交通工程学院;深圳市老年医学研究所;

引文格式：罗承开，韦建军，王春宝，等. 床边下肢康复机器人结构设计与仿真分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：149-154.

 

标题：基于NB-IoT的高原日光温室环境监测系统的设计与实现

作者：肖杨;严李强;宋赫;田博;

摘要：针对现有的日光温室环境监测系统在高原地区使用时出现的高原不适应、数据传输过程中易受干扰以及重内部环境监测轻外部环境影响等问题，结合高原地区的网络情况和电气特性，提出了一种基于NB-IoT的高原日光温室环境监测系统。通过构建无线传感器网络，实时采集、上传温室内外两侧的环境非生物因子，监测信息经BC35-G通信模块上传至EMQX服务器后转发到微信小程序端展示，实现了远距离、低功耗的日光温室内外环境监测。测试结果表明，系统能够持续稳定地采集、上传温室内外的环境非生物因子，使农户能在异地实时监测温室的情况，并接收异常报警，具有较强的高原适应性，对高原设施农业的发展有着重要意义。

关键词：环境监测系统;高原日光温室;NB-IoT;微信小程序

单位：西藏大学信息科学技术学院;

引文格式：肖杨，严李强，宋赫，等.基于NB-IOT的高原日光温室环境监测系统的设计与实现［J］.机电工程技术，2022，51（03）：155-160

 

标题：一种改进的RRT路径规划算法

作者：王稷尧;袁锋伟;

摘要：在机器人避障路径规划中，传统的RRT算法随机性过大，使得避障效率低下，同时存在部分狭窄空间难以规划的问题，依靠结合其他算法思想的方式，改进优化路径规划过程。设计了一种结合人工势场法思想的改进RRT算法，通过改进选点算法的方式，提出了一种改进后的增益复合选点函数，根据其受势力场和狭窄空间的综合影响，建立新的节点选择算法，有概率地生成节点，减少更多的无效选点，大大提高了整体的选点效率，节约了大量的时间，完成整个路径规划工作。实验采用Matlab数学仿真软件进行验证，采用多种针对性地图进行测试实验，在普通工作环境下成功率提高了13%，工作时间减少了67.6%；在复杂工作环境下成功率提高了16.5%，工作时间减少了22.1%。不论在哪种情况下，改进后的算法都大大增加了求解成功率和求解效率。

关键词：路径规划;RRT算法;人工势场法;节点选择

单位：南华大学机械工程学院;

引文格式：王稷尧，袁锋伟. 一种改进的RRT路径规划算法［J］. 机电工程技术，2022，

51（03）：161-164.

 

标题：基于小波变换优化的高速高精封装控制系统速度规划研究

作者：张勇;张宁;

摘要：小型化、细间距的芯片对其封装运动系统的响应能力、定位精度和定位时间有着极高的要求，其运动平台需要在极短时间内快速、平稳、精确地运行到目标位置，即从控制方面实现高精度、高加速度和运动时间的最优规划。首先在7段标准S曲线速度规划基础上进一步改进为“高加加速度低减加速度”的非对称S曲线速度规划解决加速度突变问题并有效抑制系统超调和残余振动，接着根据位移开展非对称S曲线速度规划之后存在参数可调，在充分考虑系统特征的前提下从固有周期处频率激起能量强度尽可能低的角度在定位阶段采用Morlet小波变换展开优化得到最优的速度、加速度和加加速度值，解决S曲线引起的定位速度变慢问题。实验证明，采用本速度规划方法X轴的跟踪误差从15μm提高到1.5μm，定位时间从100 ms提高到15 ms，定位精度从70μm提高到10μm,Y轴提升也与X轴相当，该速度规划方法有效实现芯片封装控制系统的短行程、高加速、高速高精度定位要求。

关键词：小波变换;高速;高精;速度规划;直线电机

单位：广东机电职业技术学院;

引文格式：张勇，张宁. 基于小波变换优化的高速高精封装控制系统速度规划研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：165-167.

 

标题：智能离线式维修电源系统的研究与设计

作者：郭志强;戴宏跃;闫思玲;廖慧;

摘要：针对地铁系统严苛的运行环境，为提高地铁系统不间断电源（UPS）的维护维修效率，提出了一种高效的应用于地铁系统的智能离线式维修电源系统设计方案，通过采集UPS电源系统关键位置的运行数据，对这些数据进行研究分析；根据相关数学模型计算UPS相关部件的寿命数据，智能监控UPS系统的健康状况，对影响UPS系统健康状况的情况进行预警提醒，提示维护维修的方式方法，提高UPS电源系统的效率与质量，保障地铁系统电力供应的稳定、可靠。根据提出的方案研制出相应的样机，样机运行情况表明，在各种高温、高压、大电流等特殊情况下，系统都能准确地提出相应的告警信息，并提示相关部件的寿命损失情况，为电源系统的维护维修提供重要的参考依据。

关键词：智能化;离线式;大数据分析;预警

单位：北京地铁运营有限公司供电分公司;广州科技贸易职业学院智能制造学院;广东创电科技有限公司;

引文格式：郭志强，戴宏跃，闫思玲，等. 智能离线式维修电源系统的研究与设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：168-173.

 

标题：基于PLC的自适应环境路灯模拟控制装置

作者：刘德清;熊中刚;贺晓莹;陈溪华;肖昌永;罗子强;肖慧娇;

摘要：针对传统路灯模式电力资源的浪费以及可远程监控的问题，设计了基于PLC的自适应环境路灯的控制装置，可以将该系统应用在农村、县城等道路上，系统很大程度上解决了传统路灯模式对电力资源的浪费以及无法进行远程监控的问题。PLC根据设计的路灯控制程序以及来自光控、时控、移动、故障、自动等模块中输出的信号，来控制路灯的工作状态。为了实时地、更加清楚、直观地显示路灯的工作状态，系统采用了YKbuilder软件进行组态，对路灯进行实时监控。实际运行结果表明，系统具有操作简便、更加人性化、成本和维修费用低等优势。

关键词：PLC技术;仿真模拟;路灯

单位：桂林航天工业学院机电工程学院;

引文格式：刘德清，熊中刚，贺晓莹，等. 基于PLC的自适应环境路灯模拟控制装置［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：174-177.

 

标题：码垛系统及其夹具设计

作者：陈永奎;谭丰;谭晓东;

摘要：设计新型的全自动码垛系统，针对袋装货物的末端执行器进行重新设计，以规避传统袋装装车系统的硬件过于复杂的问题，以及传统袋装货物夹具的弊端，如使用机械夹爪式夹具时易损坏货物，而真空吸盘式的夹具因袋装货物的沉重与包装袋的种类繁多而适用范围较小。该装车系统采用了智能AGV叉车进行运输货物，大力臂码垛机器人搭载可移动式机器人底座进行装车，并通过多种传感器实现其高度自动化，同时对整体系统的控制硬件以及工艺流程进行设计。夹具上采用液压油缸推板的形式进行码垛货物，不仅可以多向智能码垛，同时可规避传统夹具的弊端。最后通过软件对夹具的关键受力部分进行受力分析，得到不同工作状态的受力情况，验证了其可行性。

关键词：码垛系统;工业机器人;工艺流程;末端执行器

单位：大连交通大学机械工程学院;上海彼伏智能科技有限公司;

引文格式：陈永奎，谭丰，谭晓东. 码垛系统及其夹具设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：178-181.

 

标题：基于改进粒子群算法整定复卷机放卷张力控制PID参数

作者：谭龙彪;肖金凤;

摘要：研究复卷机放张力控制中经典PID控制器参数整定优化问题，PID控制器的参数决定了张力控制系统的稳定性和快速性。提出用粒子群算法优化整定PID控制器的参数，并针对粒子群算法的易陷于局部收敛的缺点，提出用遗传算法改进粒子群算法。该方法使用时间乘绝对误差准则作为目标函数，利用遗传算法的交叉、变异操作和优胜劣汰机制，保持粒子群算法的粒子的多样性，改善粒子群算法全局收敛能力。复卷机放卷过程采用闭环PID张力速度控制，做到恒张力控制，通过建立动态数学模型和利用动态转矩平衡方程，分析出卷材上的张力受到放卷轴线速度和卷径的影响。利用MATLAB软件，分别使用改进粒子群算法和普通粒子群算法仿真整个控制过程，通过对比分析控制性能指标，改进后的粒子群算法仿真结果响应速度较快、没有峰值时间和超调量、快速达到稳定输出，扰动调节能力较好。

关键词：PID控制器;粒子群算法;遗传算法;张力控制

单位：南华大学电气工程学院;

引文格式：谭龙彪，肖金凤. 基于改进粒子群算法整定复卷机放卷张力控制PID参数［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：182-186.

 

标题：Dobot机械臂运动轨迹规划与控制

作者：唐雯雯;卢宇;王明芬;

摘要：为解决高精度轻量型智能实训机械臂Dobot Magician的控制问题，首先利用D-H建模方法对Dobot机械臂进行运动学建模，研究了Dobot机械臂的坐标系及其变换，通过齐次变换矩阵求出了其正运动学解析式，然后采用五次多项式插值法对机械臂进行了运动轨迹规划。在Matlab环境下，建立了机械臂仿真模型，先对其正运动学分析结果进行验证，验证了运动学参数的合理性和有效性，再对其轨迹规划进行了运动仿真，并得到了机械臂各关节在轨迹规划算法作用下的位移、速度、加速度以及末端轨迹。最后，通过对Dobot机械臂进行二次开发，实现了对Dobot机械臂的有效控制。开展了相关控制实验，研发的控制系统为Dobot机械臂提供了位置与运动轨迹跟踪的运动规划，最终融合了AI算法，实现了智能人机对弈系统的开发。

关键词：Matla人机仿真;D-H建模;正运动学分析;轨迹规划;AI人机对弈

单位：福建师范大学协和学院;

引文格式：唐雯雯，卢宇，王明芬. Dobot机械臂运动轨迹规划与控制［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：187-191

 

标题：自动导引小车（AGV）车架结构设计与仿真分析

作者：贾新鹏;袁锋伟;黄贞普;

摘要：随着自动导引小车AGV的不断发展，对AGV的承载能力和运行精度的要求越来越高，而AGV车架作为承重的主体和安装其余的系统的载体，在载重的运行过程中，其弯曲强度和变形量对小车承载能力和行驶的稳定性有巨大影响，因此研究AGV的车架设计及优化十分有工程价值。运用三维建模软件Solidworks对车架进行实体建模设计，再基于有限元分析软件ANSYS Workbench进行了弯曲工况下结构的刚度、强度分析和优化设计，达到设计的轻量化。最终仿真结果证明设计满足要求，优化后车架重量减轻了14%，为之后的AGV研发提供了一定的参考。

关键词：AGV车架;结构建模设计;有限元分析;强度刚度;优化设计

单位：南华大学机械工程学院;

引文格式：贾新鹏，袁锋伟，黄贞普. 自动导引小车（AGV）车架结构设计与仿真分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：192-196.

 

标题：基于非对称采样SPWM的步进电机控制器设计

作者：凌广;唐林杰;

摘要：为了满足当前工业现场中对步进电机控制系统模块化、高效率、高精度的需求，提高步进电机控制器动态调整驱动信号脉宽的效率，实现稳定的恒力矩控制。针对步进电机的工业应用场景需求，采用高性能的ARM系列微处理器STM32F407VGT6和全桥驱动器L298 N，搭建了步进电机控制器实验平台；基于集成运放芯片MAX44284设计了步进电机相电流检测电路；设计了基于非对称采样的SPWM在线生成算法，该算法使步进电机控制器能够实时根据电机负载变化对驱动信号脉宽进行调节以保持稳定的正弦阶梯电流，实现细分状态下步进电机的恒力矩输出。实验结果表明，搭建的步进电机测试平台能够稳定保持步进电机相电流呈正弦变化，控制器输出脉冲宽度可根据负载变化实时调整；在多种细分状态、转速下，实际转速误差保持在0.6%内。详细阐述了控制器的功能、系统架构、软硬件设计，实现了步进电机闭环控制，并支持CAN总线接口通信。

关键词：非对称采样SPWM;步进电机;闭环控制

单位：佛山科学技术学院机电工程与自动化学院;

引文格式：凌广，唐林杰. 基于非对称采样SPWM的步进电机控制器设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：197-201.

 

标题：虚拟模型控制被动柔性脊柱四足机器人研究

作者：白柳;罗金良;胡鹏飞;任雪;

摘要：四足哺乳动物拥有着运动灵活、稳定性好、复杂环境适应性强等众多优点，得益于柔性脊柱与四肢的协调运动，共同完成对躯干的运动控制。针对目前四足机器人多为刚性躯干，在灵活性、稳定性和适应性方面存在不足。基于仿生学原理，设计了一种由舵机驱动含被动柔性脊柱的四足仿生机器人，并对机器人进行运动学分析，求出机器人腿部各关节转角与雅克比矩阵，对四足机器人的步态与足端轨迹进行规划，提出基于虚拟模型控制trot步态的控制方法，并使用Matlab与Adams联合仿真。仿真结果表明：四足机器人在该控制方法下能够实现连续平稳行走，初步验证了四足机器人结构设计合理，步态选择恰当，VMC控制方法稳定高效。

关键词：四足机器人;柔性脊柱;VMC;运动仿真

单位：南华大学机械工程学院;

引文格式：白柳，罗金良，胡鹏飞，等. 虚拟模型控制被动柔性脊柱四足机器人研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：202-206.

 

标题：基于组态王小型生产线监控系统的设计与开发

作者：麻丽明;赵海志;殷忠敏;

摘要：为了更好地监控生产现场的工作情况，减少人员，提高工作效率，利用组态王软件和S7-200 SMART PLC控制器及小车运动控制模块实现了小型生产线监控系统的设计与开发。该监控系统实现了对小型生产线实时工作过程环节的状态显示及远程控制的功能，实现了远距离的监控。通过对小型生产线的过程控制要求，完成了S7-200 SMART PLC程序的编写，实现了在整个控制过程中对小车起动、停止、复位的控制要求，准确完成了对物料的加工环节，在此基础上，通过组态王软件，开发了人机监控界面，完成了组态画面的制作、数据词典变量的建立、监控画面动画链接与外部设备的连接及通信。通过对控制系统的设计及监控界面的设计与实现，减少了实际现场的人员流动，提高了实际生产的工作效率，该监控系统对实际工业生产过程有一定的借鉴意义。

关键词：组态王;S7-200 SMART;实时显示;人机界面

单位：河北机电职业技术学院电气工程系;

引文格式：麻丽明，赵海志，殷忠敏. 基于组态王小型生产线监控系统的设计与开发［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：207-210.

 

标题：低压变压器接线端子自动装配机的设计应用

作者：李辉;焦光华;卢德林;陈洁琼;

摘要：介绍了一种低压变压器接线端子自动装配机的设计，实现对端子的自动装配功能，包含了塑壳件进料、接线片进料、压线螺钉进料、检测机构、端子闭合机构、排废出料系统。塑壳件进料实现对产品的自动进料；压线螺钉进料实现对端子螺钉的装配；检测机构实现对端子的接线片、螺钉等判断是否安装合格；端子闭合机构可以为合格产品进行出料准备；排废出料机构对不合格产品送入废品区。总结了低压变压器接线端子自动装配机的设计方案和思路，并将其应用在生产线中，具有提高生产效率、降低人力劳动强度等优点，避免了实际生产中由于人工重复疲劳作业导致端子螺丝较松或较紧的问题，解决了目前行业中所缺少的自动对变压器接线端子装配的设计。

关键词：低压变压器;接线端子;自动装配;生产线

单位：温州正泰电源电器有限公司;浙江省工业和信息化研究院;浙江机电职业技术学院;

引文格式：李辉，焦光华，卢德林，等. 低压变压器接线端子自动装配机的设计应用［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：211-213.

 

标题：基于三菱PLC控制的智能篾条分选设备的设计与实施

作者：薛敏;胡青龙;

摘要：为解决目前市场上竹篾条自动分选设备无法双面拍照问题，阐述了所研发的利用镜面反射原理的智能篾条分选设备工作过程以及控制方式。介绍了三菱FX系列可编程逻辑控制器的特点及其在智能篾条分选设备中的应用，详细叙述智能篾条分选设备的控制要求、可编程逻辑控制器的选型以及控制程序的编写，综合分析智能篾条分选设备样机的现场实际使用状况及客户的反应情况，智能篾条分选设备样机满足设计要求，具有分选精度高、操作简单、维护方便、运行可靠等特点。

关键词：分选;编程;控制

单位：无锡市政设计研究院有限公司;

引文格式：薛敏，胡青龙. 基于三菱PLC控制的智能篾条分选设备的设计与实施［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：214-216.

 

标题：基于视觉识别及机器人技术的变速箱悬置自动拧紧设备

作者：邓群;周波;胡国武;

摘要：变速箱悬置作为汽车前舱内承载变速箱的关键部件，其连接强度和质量与整车的安全以及NVH性能密切相关。变速箱悬置与车身纵梁采用螺栓联接，在整车装配过程中由生产工人操作拧紧机械臂对螺栓进行手动拧紧作业，其作业过程对工人的操作熟练度要求较高，拧紧合格率容易受不同的作业人员影响而产生明显的波动。设计并实施了一套变速箱悬置自动拧紧设备，代替人工完成变速箱悬置的拧紧作业。该设备通过采用工业机器人保障了批量生产过程中不同车辆的螺栓在拧紧过程的一致性和稳定性，利用视觉识别技术提升了应对不同车身制造偏差和定位偏差的柔性，采用拧紧网络技术确保拧紧质量的过程监控和可追溯性。通过在整车主机厂采用该套设备批量生产，实现了悬置拧紧过程的效率提升，节约1名作业人员；同时进一步提升了拧紧过程的稳定性和质量，将一次拧紧合格率由手动作业时的99.2%提升至99.8%。

关键词：汽车;变速箱悬置;视觉识别;机器人;自动拧紧系统

单位：一汽-大众汽车有限公司佛山分公司;

引文格式：邓群，周波，胡国武. 基于视觉识别及机器人技术的变速箱悬置自动拧紧设备［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：217-220.

 

标题：基于有限元法的成品PCCP外压试验机分析研究

作者：王建青;蒋树文;钱宇锋;

摘要：在众多预应力钢筒混凝土管（简称PCCP）输水工程中，为检验PCCP的抗裂性能，满足埋置在一定深度处的PCCP的安全性，保证输水工程的质量，提供了一种适用于管径DN1400～DN4000，公称长度L=5 000或6 000 mm，能自动记录、存储试验数据及打印试验时程曲线的新型成品PCCP外压试验机，以用于标准规格PCCP出厂前抗裂性能抽样检验或新设计PCCP定型抗裂试验。简述此设备的组成、原理控制及操作使用流程，基于Hypermesh19.0有限元分析软件为前处理软件进行建模、划分网格及其利用OptiStruct2019求解器作为后处理软件，分析了此成品外压试验机的金属结构强度、刚度及总载荷3 500 kN工况下的稳定性问题，分析得到该设备结构局部最大应力在261 MPa，最大变形17.8 mm，线性屈曲特征值为13.8，表明该成品PCCP外压试验机满足使用要求。该新型外压试验机所设计的结构参数，所采用的电气控制原理和分析方法可为类似外压试验机的设计、控制及分析验证提供参考和借鉴。

关键词：外压试验机;PCCP;有限元分析;OptiStruct;屈曲分析

单位：杭州国电机械设计研究院有限公司;杭州和迪机电工程有限公司;

引文格式：王建青，蒋树文，钱宇锋. 基于有限元法的成品PCCP外压试验机分析研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：221-224.

 

标题：带有防撞机构声波测井仪结构优化设计

作者：彭蒋伟;席文奎;鲁小东;王振宇;

摘要：针对在测井过程中测量仪器易损坏以及测量不精准的现象，结合声波测井法，并且根据收缩膨胀式原理设计一种带有减振、防撞机构的测井仪器，它由地上设备和地下设备两部分构成。从设计原理着手，对其结构组成模块进行详细论述，再通过三维建模软件，建立其三维虚拟样机结构模型，最后运用有限元分析方法，对主要的易损构建进行静力学分析，以此对该结构做进一步优化设计。通过实践及分析结果表明：该装置结构简洁、便于携带并且节约成本，自动化程度高，测量更加准确，使用寿命长，符合简洁型和经济型的现代化设计理念，为今后实际油气井的开采工程将提供一定的参考价值。

关键词：声波测井;防撞机构;有限元分析;结构优化设计

单位：西安石油大学机械工程学院;西安石油大学石油工程学院;

引文格式：彭蒋伟，席文奎，鲁小东，等. 带有防撞机构声波测井仪结构优化设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：225-227.

 

标题：一种基于STM32的多功能型台灯的设计

作者：刘晓宇;陈越超;

摘要：市面上的台灯种类越来越多，许多台灯是通过单一的触摸方式或手动按键的方式实现台灯的照明，因而需要一款智能调光台灯，使生活更加便捷。基于STM32F103单片机实现分级调光，并配合光强度传感器、测距传感器等模块实现在不同光照度下的自动调光以及智能工作和学习监督的功能，最后通过2.8寸液晶显示屏实现数据的实时显示以及各功能调试。确保台灯以外界光照度50 Lux和200 Lux为分界线改变亮度，并将超声波测距误差保证在0.2%以内，与传统台灯相比，操作和控制方式更加简便，功能较为全面，达到节能省电的效果，并解决了坐姿不正确等导致的视力下降问题。

关键词：STM32F103;光照度传感器;测距传感器;自动调光

单位：长春师范大学;

引文格式：刘晓宇，陈越超. 一种基于STM32的多功能型台灯的设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：228-231.

 

标题：基于STM32的多功能MP3播放器设计

作者：杜建铭;师文庆;

摘要：设计了一款简易的多功能MP3播放器，采用SMT32F103ZET6作为主控芯片，使用了触摸显示屏、音频解码模块VS1053B、MicroSD卡、温度传感器、蓝牙模块等组成了MP3播放器的硬件部分；移植了FatFs文件系统，通过触摸显示屏进行人机交互，设计出了多功能播放器。该播放器具有诸多优点，包括可以实现蓝牙控制、音频播放、时钟的显示及设置、音乐定时播放、温度检测、屏幕调光等功能。

关键词：STM32;MP3播放器;VS1053B;FatFs

单位：广东海洋大学电子与信息工程学院;

引文格式：杜建铭，师文庆. 基于STM32的多功能MP3播放器设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：232-236.

 

标题：基于有限元分析的变压器有载开关支撑优化设计

作者：许奕;刘虹;李林达;杨锐斌;谢剑媚;

摘要：应用ANSYS Workbench对变压器有载开关支撑进行结构优化。首先，在Creo中建立开关支撑的三维模型，并在不影响分析结果的基础上对三维模型进行简化处理，以减少有限元分析计算的时间，再将Creo和ANSYS Workbench进行无缝关联，真正实现Creo和AWB的参数双向传递；应用AWB对开关支撑进行结构静力学分析，并进行了拓扑优化，根据拓扑优化的结果对开关支撑进行结构改进，再将改进后的三维模型导入到AWB中进行静力学分析，从而验证拓扑优化的有效性和可靠性；最后，对比开关支撑优化前后的静力学性能，结果表明：在同样工况载荷作用下，最大应力和最大变形基本保持一致的基础上，开关支撑的总重量减轻了21.89%，从而实现了利用ANSYS Workbench对开关支撑进行结构优化的目的，完成了开关支撑的轻量化设计。

关键词：静力学分析;轻量化设计;拓扑优化;ANSYS Workbench

单位：广州西门子变压器有限公司;

引文格式：许奕，刘虹，李林达，等. 基于有限元分析的变压器有载开关支撑优化设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：237-240.

 

标题：风冷功率阀塔的热力性能仿真与测试分析

作者：姜波;邵昌;恽强龙;

摘要：以风冷功率阀塔为研究对象，运用用户自定义函数（UDF）功能将散热器、百叶窗、风机的性能测试曲线拟合函数方程加载入计算流体力学（CFD）软件，进行系统级的热力性能仿真计算，并与测试值进行对比分析。研究发现，功率阀塔各散热器间进风风速分布范围仿真值3.85～4.35 m/s与测试值3.65～4.2 m/s差异较小，风速不均匀度仿真值与测试值差值为0.09%，说明各散热器间进风风速分布相对均匀；对功率阀组进行红外测温，阀组(1)风冷散热器最高温度为57.2℃，阀组(3)散热器H_7、H_8处局部温度最高为62.8℃，与各散热器表面温度仿真值分布范围60.1～61.7℃比较，总体吻合度较好，热力性能不平衡性优良。验证了该仿真计算方法的精度，对后续类似风冷系统的研究设计具有借鉴作用。

关键词：功率阀塔;风冷系统;UDF;热力性能

单位：常州博瑞电力自动化设备有限公司;

引文格式：姜波，邵昌，恽强龙. 风冷功率阀塔的热力性能仿真与测试分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：241-245.

 

标题：断路器液压操作机构带电注油装置的研制及应用

作者：李绍武;孙锦;刘页;林凯;陈长杰;

摘要：断路器液压操作机构在运行过程中会发生液压油泄漏的问题，传统方式下需停电对液压机构进行注油，耗时耗力且操作难度大。因此专门研制了一种适用于断路器液压操作机构的带电注油装置，首先分析了该装置的结构原理，并给出了其主要技术参数，随后对装置的注油系统、电气控制系统、过滤系统等重要部分进行了选型设计，介绍了装置的功能特点。研制出的装置成品实际运用于220 kV变电站内，结果表明其能在不停电条件下完成断路器液压机构的注油工作，整个过程操作简单、省时省力，在保障检修人员人身安全前提下极大提升了作业效率，保障了供电可靠性，具有重要的应用价值和经济效益。

关键词：断路器;液压操作机构;带电注油;循环滤油;新型装置

单位：国网浙江省电力有限公司温州供电公司变电检修中心;

引文格式：李绍武，孙锦，刘页，等. 断路器液压操作机构带电注油装置的研制及应用［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：246-248.

 

标题：水力加压器结构设计与性能分析

作者：席文奎;贺齐齐;孙东鑫;朱旭辉;

摘要：为解决水平井钻压传递效率低、井下摩阻大这一问题，在调研水力加压器相关技术基础上，根据水力加压器工作原理，结合各零部件实际设计应用需求，选择合适的设计参数，设计了一款新型双级单行程水力加压器，完成了钻压计算、活塞关键部件设计和密封设计。根据实际工况，主要考虑活塞杆受到的高压钻井液的冲击力。活塞端面受到高压钻井液冲击压力为20 MPa，钻井液密度为1.16 g/cm~3，活塞端面入口流速为20 m/s，出口流速为自由束。对其关键部件进行了有限元仿真分析，结果表明：设计的水力加压器在模拟实际工况条件下，其结构刚度和材料强度均能满足设计要求；高压流体通过活塞杆件后具有较大速度，为水力加压器下接头连接的液压马达提供了较大的动力，符合设计初衷。

关键词：水力加压器;力学分析;结构设计;摩阻

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：席文奎，贺齐齐，孙东鑫，等. 水力加压器结构设计与性能分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：249-252.

 

标题：基于Excel VBA的电梯部件非标设计系统

作者：李英杰;殷艺嘉;张盼;

摘要：针对基于客户定制化的电梯产品，如何快速处理非标需求，成为大多数电梯厂家急需解决的问题。以提高设计效率为目标，以标准化参数订单为研究对象，通过利用Excel强大的数据处理能力并结合VBA编程，开发了一种结合标准产品配置、模块化设计及参数化非标设计的电梯系统，可自动载入电梯参数，自动生成部件BOM，实现从电梯整机参数输入到电梯部件物料BOM清单生成的快速非标设计功能。从而减少人工非标设计工时，大大提高工作效率。

关键词：非标电梯;参数化设计;模块化设计;Excel;VBA

单位：奥的斯电梯(中国)有限公司;

引文格式：李英杰，殷艺嘉，张盼. 基于Excel VBA的电梯部件非标设计系统［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：253-257.

 

标题：一种新型高温水式模温机的设计

作者：谢仲铭;吴峻睿;王泽文;黄伟钊;

摘要：模具温度控制机分为水式模温机和油式模温机两种，用油作为传热媒介时存在导热油会定期变质、环境污染、预热效率低等问题。试验结果表明，180℃结构的高温水式模温机在升温200℃的过程中，泄压电磁阀出现了启停失效、密封泄漏的问题，电热管法兰与加热桶法兰之间的密封面也出现了滴漏的问题，为了提高水式模温机的适用性及市场竞争力，设计并制作了一款能自动精准控温到200℃的水式模温机，对泄压结构和电热管密封法兰结构进行优化，解决了传统结构其密封件和阀件不耐200℃高温和其所对应饱和蒸气压的问题。通过长期高温耐久测试，确认了各零部件结构满足使用要求，可以代替油式模温机使用。

关键词：水式模温机;高温高压;精准控温;环保清洁

单位：东莞信易电热机械有限公司;

引文格式：谢仲铭，吴峻睿，王泽文，等. 一种新型高温水式模温机的设计［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：258-260.

 

标题：三菱PLC和HMI在尼龙带自动剪裁设备中的应用

作者：蔡晓芷;

摘要：在汽车零部件生产中，汽车座椅尼龙带拉绳生产多采用手工方式，拉绳需要经过测量、剪裁、冲孔3个步骤来完成，不仅生产效率低，而且生产出来的拉绳尺寸偏差较大，出现产品质量不高、原材料损耗严重等现象，同时，在手工冲裁过程中操作员的安全存在隐患。因此对尼龙带剪裁机进行改造，由于尼龙带产品种类繁多，确定采用WEINVIEW触摸屏TK6070IP作为人机界面，使用三菱PLC FX3U 48MT作为控制器来控制设备的运行。其中设备运行模式、速度、尼龙带产品尺寸可以通过触摸屏来设定，通过PLC控制伺服电机和步进电机来控制尼龙带长度、宽度，从而实现不同产量、不同长度、不同孔距的尼龙带的自动剪裁。对设备改造前后产品和产量进行了比较，改造后尼龙带产量增加了8倍，产品质量合格率提高到99.998%。

关键词：三菱PLC;自动化控制;尼龙带自动剪裁

单位：佛山市顺德区陈村职业技术学校;

引文格式：蔡晓芷. 三菱PLC和HMI在尼龙带自动剪裁设备中的应用［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：261-263.

 

标题：鼓风式风选机在城市垃圾分类中的应用

作者：谢光凡;

摘要：近些年来，随着城市建设的高速发展，我国城市生活垃圾在产生量剧增的同时，关于城市生活垃圾处理的问题也越来越多。通过相关数据分析并阐述了我国城市生活垃圾的特点，说明了城市生活垃圾的危害，提出了城市生活垃圾合理化处理的重要性。分选技术是城市垃圾减量化、资源化和无害化处理的关键性技术之一，可回收利用的物质如果不能经过分选前处理将其分离，将影响后续回收的操作，降低其回收利用的可行性。对垃圾分类所用到的分选技术中的风力分选的原理进行了描述。同时着重介绍了鼓风式风选机的工作原理和结构，以及鼓风式风选机在城市垃圾分选的相关应用和特点。

关键词：生活垃圾;风选机;气流分选;设备应用;正压风选

单位：中山斯瑞德环保科技有限公司;

引文格式：谢光凡. 鼓风式风选机在城市垃圾分类中的应用［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：264-266.

 

标题：三臂凿岩台车臂架液压系统设计及试验

作者：杨涛;

摘要：为解决三臂凿岩台车臂架液压系统功率损失大、发热严重、故障率高等突出问题，增加三臂凿岩台车使用寿命，降低故障率，结合三臂凿岩台车在隧道施工中的故障现象，通过对三臂凿岩台车作业负载参数进行理论计算，分析其发热严重的原因，设计了一种三臂凿岩台车臂架液压系统，并对液压系统相关参数进行校核，加工制造三臂凿岩台车并匹配相关液压系统，三臂凿岩台车在某项目进行工业性试验，主要用于隧道掌子面开挖钻孔作业，试验时长3 000 h，岩石最大强度为123 MPa，洞内施工温度最高为44℃，最长连续工作时间为9 h。试验结果：三臂凿岩台车臂架液压系统最高作业温度58℃，较同样工况使用的进口三臂凿岩台车液压系统温度低3℃，无因液压系统故障而停机现象，整体运行平稳，无发卡抖动等现象。

关键词：山岭隧道;凿岩台车;液压;设计

单位：中铁隧道局集团有限公司设备分公司;

引文格式：杨涛. 三臂凿岩台车臂架液压系统设计及试验［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：267-270.

 

标题：基于物联网的电梯运行安全监测系统设计与实现

作者：郭显峰;

摘要：物联网技术应用于电梯领域，使电梯的安全信息化监管工作有了质的飞跃。提出了一种基于物联网的电梯运行数据在线监测系统，硬件设计主要包括数据采集模块、通信模块及监测模块设计；在软件设计中，根据空间运行的电梯状态，强化数据的监测算法设计力度。实验结果表明，系统具有较高的数据收集合格率，且监测准确率远远高于传统在线监测系统。系统具有较完善的内部结构，软件运行稳定可靠，所采集的数据准确，可为电梯安全运行提供有力的技术支持。

关键词：物联网;电梯运行;在线监测;设计

单位：广州市番禺区市桥建筑工程有限公司;

引文格式：郭显峰. 基于物联网的电梯运行安全监测系统设计与实现［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：271-274.

 

标题：混动变速箱液压系统流量分配优化分析

作者：何国新;陈玉祥;王宝智;

摘要：液压系统合理的流量分配是决定混动变速箱正常且高效运转的关键，为保证混合动力变速箱液压系统流量分配满足设计需求，通过三维分析方法，仿真得到某双电机混动变速箱液压系统分配到各部件的流量并优化到最合理水平。离合器和电机在不同模式下，通过4个节流孔进行流量控制，对节流孔的尺寸进行优化分析，在总流量保持不变的情况下，使液压系统的流量分配较好地满足双电机冷却、离合器控制需求。优化后的液压系统满足离合器滑磨状态流量大于9.5 L/min、离合器非滑磨状态流量大于6.5 L/min、电机冷却流量大于10.5 L/min的要求，混合动力变速箱的流量分配得到较大改善。这种优化方法精确高效，提升了液压系统设计的可预见性，减少了试验次数，对液压系统设计具有非常重要的指导意义。

关键词：液压系统;节流孔;流量分配;优化

单位：广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院;

引文格式：何国新，陈玉祥，王宝智. 混动变速箱液压系统流量分配优化分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：275-278.

 

标题：电梯超载开关无载检测装置机械结构优化

作者：孙学礼;刘英杰;陈志刚;武星军;

摘要：针对OST-I型第一代电梯超载开关测试仪存在的重量偏重、动夹块运行不畅等问题，制作试验模型，开发电路板、软件，搭建试验平台，通过试验分析对测试仪机械结构进行优化。试验模型利用分离式液压千斤顶作为驱动产生夹持力；在液压缸顶升端和夹持端各装有力传感器，用来分析仪器的机械效益；在夹持端留有7个不同的作用位置，用以分析不同长度力偶臂对机械效益的影响。开发了相应的电路板、软件对液压缸顶升端与夹持端压力传感器的值进行数据采集、显示；试验模型中动夹块的轴承分别选用LMK16L、LMK16规格的自润滑铜套石墨直线轴承进行测试比对；试验平台采用电梯轿厢的减震垫作为测试仪的夹持对象，模拟轿底式超载开关的动作的工况。经过对实验数据的分析，不同的力偶臂对机械效益影响较大，而两种规格的自润滑铜套石墨直线轴承对机械效益影响较小。

关键词：电梯超载开关测试仪;试验模型;试验平台;机械效益;数据采集

单位：广州特种机电设备检测研究院研发中心;

引文格式：孙学礼，刘英杰，陈志刚，等. 电梯超载开关无载检测装置机械结构优化［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：279-282.

 

标题：某乘用车换挡器球头拔脱力模型及优化研究

作者：邝志辉;陈建国;唐林丁;

摘要：针对某乘用车对中控换挡器球头拔脱力要求，设计出一种可以满足要求的拔脱力模型结构，并进行了最佳参数优化研究及受力模型分析。通过在换挡杆角度35°时对不同卡簧材料进行研究，发现65 Mn卡簧的初次拔脱力最大，为133 N；通过在65 Mn卡簧时对不同换挡杆角度进行研究，结果表明角度25°时初始拔脱力最大，为785 N，第二次衰减至230 N；通过在球核处增加限位挡边对不同卡簧材料进行研究，发现65 Mn卡簧拔脱力初始拔脱力最大，为381 N，增加润滑条件后，初始拔脱力减少，拔脱力稳定性提高；通过对拔脱力结构建立受力模型，发现实际实验结果与理论分析相符，并确定换挡杆角度30°、65 Mn卡簧、增加限位挡边及润滑条件情况下为满足要求的最优模型机构。

关键词：球头拔脱力;拔脱力模型;换挡杆角度;卡簧;结构设计

单位：广汽零部件有限公司技术中心;

引文格式：邝志辉，陈建国，唐林丁. 某乘用车换挡器球头拔脱力模型及优化研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：283-286.

 

标题：基于时频分析和SVM的发动机齿轮箱故障诊断

作者：高坤明;张衡;张振京;宋业栋;严孝强;

摘要：为了有效提高发动机部件故障诊断的精度，基于发动机齿轮箱相关振动数据，提出了一种发动机齿轮箱的故障诊断方法。首先，对振动信号进行时域、频域和时频域分析，对振动数据进行预处理；然后，提取时域峭度值、频域能量值、小波包系数矩阵奇异值和小波包各频带能量比10个特征值，并构建特征矩阵；最后，将特征值矩阵导入线性向量机进行训练，得到故障诊断模型。选取20组测试数据对得到的故障诊断模型进行测试验证，结果表明：故障诊断模型能够准确地识别出其中的15组正常数据和5组故障数据，诊断准确率为100%，虚警率和漏警率均为0%，所提出的方法能够准确的识别发动机齿轮箱故障，证明了方法的有效性。

关键词：发动机齿轮箱;时频分析;支持向量机;故障诊断

单位：潍柴动力股份有限公司;

引文格式：高坤明，张衡，张振京，等. 基于时频分析和SVM的发动机齿轮箱故障诊断［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：287-291.

 

标题：叉车轮胎使用特点及检验方法的探讨与分析

作者：高向革;李成良;车刚;陈健;

摘要：轮胎新旧好坏与否会直接影响到叉车运行和作业的安全。通过介绍叉车轮胎的种类和使用特点，论述了叉车轮胎选型的原则，以及叉车轮胎与叉车安全运行与作业的重要关系；通过介绍轮胎重要参数与性能关系，给出轮胎参数与轮胎侧偏刚度、侧偏力的影响关系，总结磨损对叉车安全运行的影响；比对了各类标准规范给出叉车轮胎检验面临的检验盲区，探讨了在实际作业过程可能出现的使用、检验报废问题，并就叉车的现行检验标准、检验方法以及实际检验过程中遇到的问题进行了分析和研究，给出关于叉车轮胎使用与检验方面的一些建议。

关键词：叉车;实心轮胎;充气轮胎;检验

单位：泰安市特种设备检验研究院;

引文格式：高向革，李成良，车刚，等. 叉车轮胎使用特点及检验方法的探讨与分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：292-294.

 

标题：一种电梯导轨参数的检测方法研究

作者：郑海滨;

摘要：电梯导轨在电梯运行中起重要的导向作用，其轨距偏差、安装质量直接影响着电梯运行的稳定性、安全性和乘梯人员的舒适感。为了解决电梯导轨参数传统测量方法存在测量操作繁琐、精度低、难度大等缺点，简要介绍了电梯导轨传统的测量方法和现代的测量方法以及这两个方法存在的优缺点，进一步探索一种基于无人机的电梯导轨三维重建测量方法，运用快速准确、自动化程度高、可重复性强的无人机对已安装导轨的井道进行拍照，对所拍的照片进行图像处理并运用三维重建技术进行三维重建，对获取的电梯导轨三维实体数据进行算法处理分析获得导轨轨距偏差、垂直度偏差、平行度偏差等数据。实验表明基于无人机的电梯导轨测量方法在很大程度上提高了检验的安全性和准确性。

关键词：导轨;无人机;检测

单位：福建省特种设备检验研究院泉州分院;

引文格式：郑海滨. 一种电梯导轨参数的检测方法研究［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：295-298.

 

标题：不传爆试验机理及实现方式探讨

作者：陈志明;李世光;王立军;刘柏清;

摘要：内部点燃的不传爆试验是检验隔爆设备性能的关键试验。通过对隔爆型产品内部不传爆试验的机理分析，总结了气体根据最大试验安全间隙分级的原理及实现方式。指出气体根据最大试验安全间隙分级应对样品内外的气体分别考虑，样品内气体在点燃能量充足的情况下应完全燃烧，样品外气体在点燃能量为制约条件的情况下，应配置最易点燃浓度气体。提出了通过降低试验罐内气体浓度至最易点燃浓度的安全裕度测试方法，并通过试验装置验证了修改的气体配置方案更能保证检验产品的安全。

关键词：不传爆试验;最大试验安全间隙;安全裕度;最易点燃浓度

单位：广州特种机电设备检测研究院;国家防爆设备质量监督检验中心(广东);

引文格式：陈志明，李世光，王立军，等. 不传爆试验机理及实现方式探讨［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：299-302.

 

标题：垃圾焚烧厂余热锅炉技术改造情况分析

作者：王延涛;

摘要：以某垃圾焚烧发电厂余热锅炉为分析对象，收集整理了余热锅炉技术改造前后运行数据，基于技改前后各项运行参数的变化情况，分析技改效果。结果表明：余热锅炉技改前存在超温问题，过热器管内工质温升和减温喷水量均远高于设计值，一二级减温喷水量已超过最大量程5 t/h，且高温腐蚀严重，存在爆管现象；通过余热锅炉技术改造，蒸发总量明显提升，过热器入口烟温显著下降，降温幅度在20℃以上，减温喷水量也明显减少，宏观检测也未见明显高温腐蚀现象，技术改造效果显著。

关键词：垃圾焚烧;余热锅炉;高温腐蚀;技术改造

单位：上海康恒环境股份有限公司;

引文格式：王延涛. 垃圾焚烧厂余热锅炉技术改造情况分析［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：303-306.

 

标题：海上平台换流站温排水数值模拟

作者：杨勇;王加龙;许伟;乐波;晁阳;魏杰儒;

摘要：海上温排水会导致所处水域水体温度升高，长期排入大量高温水体，势必会对周围生态环境产生不利的影响，因此研究温排水扩散规律的影响范围对于防止海洋环境热污染具有重要的意义。首先根据温排水的基本理论及热扩散特征，建立了温排水排放的三维数学模型，接着利用FLUENT软件对温排水排放过程进行了数值模拟，模拟结果显示，在温排水受纳水体的流速一定时，排水量越大，温排水的影响面积越大；受纳水体水流速越快，温排水影响面积越小；当排水量及受纳水体的流速改变时，各工况下高温升区域都集中在近区，且温升包络面积相差很小，随着温排水的混合扩散，远区的温升逐渐减小，此时对应的温升包络面积逐渐增加，且最大包络面积出现在温升1～2℃时。

关键词：温排水;数学模型;数值模拟;温度分布;生态环境

单位：国网经济技术研究院有限公司;广州高澜节能技术股份有限公司;中电普瑞电力工程有限公司;

引文格式：杨勇，王加龙，许伟，等. 海上平台换流站温排水数值模拟［J］. 机电工程技术，2022，51（03）：307-310.