DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 001
陈和恩，何汉武，吴悦明. VR/AR与智能制造：应用领域、核心技术［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：1-4.
摘要：VR/AR（虚拟现实/增强现实）具有强大的数据可视化和交互性、沉浸性等特点，被誉为一种可以拓展人类感知能力、改变产品形态和服务模式的新兴技术。对制造而言，其改变了产品研发过程中的信息流；为制造过程提供可视化，辅助和扩展空间；有助于在开发过程的早期阶段发现并避免设计错误；减少了物理原型的数量，并为企业节省了时间和成本。在许多智能制造应用中，VR/AR被认为是改善和加速产品和工艺开发的有利工具。阐述了VR/AR在装配应用、维护和培训、产品测评、智能工厂布局、物流和仓储管理5个领域的研究和应用现状，分析了其核心技术和当前面临的挑战，最后给出未来的发展方向。
关键词：智能制造；VR/AR；核心技术；交互技术
结束语：本文通过 VR/AR 在装配应用、维护和培训、产品测评、智能工厂布局、物流和仓储管理5个领域的应用，综述了VR/AR与智能制造的关系，对5个应用领域的核心技术进行介绍，分析当前面临的挑战，并在最后探讨了未来的发展方向。在生产制造过程中，VR/AR 能实现三维可视化和相互间的交互，其有效性不仅体现在可视化，对空间的增强和扩展也是显著的。VR/AR 的数字化特性使其成为智能制造的关键技术之一，将使管理者的工作变得有条理、易掌控，并能提升工人的操作经验和技术。智能制造代表了生产的技术革命，而VR/AR与智能制造的结合正在成为讨论最多的主题之一。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 002
李兰芳. 广东机械工业经济运行情况分析［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：5-7.
摘要：受新冠疫情影响，2020年广东机械工业经济运行呈前低后高态势。第二季度生产逐渐恢复，产销保持较快增长，行业利润持续稳定恢复，盈利水平与上年持平，出口实现正增长。专用设备制造业等子行业受益于疫情，快速强劲复苏。2021年全球经济有望强劲复苏，将有力拉动企业外贸订单增长。国内积极财政政策力度空前，将推动广东机械工业实现转型升级、高质量发展。
关键词：机械工业；经济运行；情况分析
结束语：2021年全球经济充满高度不确定性。据世行预测，在感染率持续上升、疫苗延迟推出的不利情况下，2021年全球经济增长可能被限制在1.6%。但如果疫情得到有效控制，疫苗接种进程加快，全球经济增长或可提升至近 5%[6]。如果全球经济强劲复苏，将有力拉动企业外贸订单增长，推动广东机械工业快速增长；如果国外疫情进一步恶化，不仅将增加国内的疫情防控难度，对国内市场和国外需求恢复都会产生不利影响。从国内情况看，积极财政政策力度空前，这对机械行业来说是利好因素。中央“五中全会”为 “十四五”和中长期发展指明了方向和目标，推动高质量发展和建设国内强大市场等战略决策部署必将使中国经济稳步提升。供给侧结构性改革不断深入和高质量发展的推动，将会促进机械行业的转型升级、高质量发展[7]。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 003
毛志贤，朱晓龙，韦建军，等. 家庭服务机器人现状与展望［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：8-14.
摘要：家庭服务机器人具有辅助人类从事家务劳动、提高人们居家生活质量等优势，已经得到千家万户的认可，逐步成为人们日常生活的重要组成部分。根据家庭服务机器人的智能化程度和用途将家庭服务机器人分为初级小家电类机器人、幼儿教育娱乐类机器人、人机互动式机器人。依据家庭服务机器人的功能特征分析其研究现状，并且分析3类机器人所应用的关键技术，并对家庭服务机器人仿人化新趋势提出展望，指出家庭服务机器人仿人结构设计的关键技术和未来发展趋势。
关键词：家庭服务机器人；信息感知；路径规划；人机交互；仿人
结束语：仿人服务机器人作为21世纪高技术制造业和现代服务业的重要组成部分，已成为衡量一个国家机器人技术水平的重要标志。仿人服务机器人有着良好的应用前景，正逐步向家庭服务、助老助残等领域迈进，仿人服务机器人有着像人类一样灵活的功能，朝着智能化、标准化等方向发展，从仿生材料、仿生外形和仿生思维出发，达到与人类各方面相近功能的目的，最终使得机器人可以适应更加复杂、非结构化的家居环境，高效率满足用户们的需要[52]，所以家庭服务机器人可以从仿生的角度设计家庭服务机器人的本体结构和思维执行能力，具备人的思维执行决策能力的家庭服务机器人可以为疫情服务机器人的研制提供有效来源，本文对家庭服务机器人的未来发展趋势做出如下总结。（1）机器人具有人形化的外观非常重要，这是与人类建立情感联系的基础，那些与人类相同的行为举止，才能触发人类的同理心，进而取得彼此的信任。在仿人机器人上需探究以下关键技术：①仿人机器人的机构设计；②仿人机器人的运动操作控制，包括实时行走控制、手部操作的最优姿态控制、自身碰撞监测、三维动态仿真、运动规划和轨迹跟踪；③ 仿人机器人的整体动力学及运动学建模； ④仿人机器人控制系统体系结构的研究；⑤仿人机器人的人机交互研究，包括视觉、语音及情感等方面的交互；⑥动态行为分析和多传感器信息融合。（2）需解决低成本和高精度的矛盾，家庭服务机器人面对的是家庭的非结构化的环境，对传感器的要求非常高。（3）需解决传感器融合的技术矛盾，增加机器人传感器的数量可以提高它对环境的理解和任务决策，但却增加传感器误差和信息不完整的可能。（4）需解决实时性与有限资源的矛盾，家庭服务机器人大多为小型化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 004
胡祯，杨志军.箱装产品自动装卸车技术发展现状［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：15-18.
摘要：箱装产品的自动装卸车技术一直是关注的重点，也是很多企业迫切需要解决的问题。目前国内外已出现了部分可实现功能的解决方案，但受限于技术成熟程度和投资回报周期，并未大面积推广。按装载单元的大小对目前已有的装卸设备进行了分类，并对比了其中一些关键指标。参照国外自动装车设备的发展，阐述了目前国内装车环节的现状，为企业选择或研发自动装卸设备提供了参考和依据。
关键词：纸箱；自动装卸；整垛；整车
结束语：结合箱装产品装卸车过程的实际状态，本文系统分析了箱装产品自动装卸车的技术难点。综合目前国内外已有箱装产品装卸车设备，按装载单元对市场上已有的自动装卸设备进行了分类，并对其关键技术点进行了对比分析。文中列举了自动装车过程的流程步骤及每步中需要解决的问题。基于本文的分析和论述，企业可参考选择采购适合的自动装卸车设备；也可全面了解自动装卸车的难点和技术现状，从而快速研发对应的装卸设备。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 005
何晓晖，王尚龙，沙毅刚，等. 某链枷式排爆装置打击力计算与试验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：19-21
摘要：链枷式排爆装置主要依靠链锤直接或间接打击爆炸物实现排爆作业，打击力是影响其作业性能的主要参数之一。通过系统分析某链枷式排爆装置结构组成，给出打击力计算方法，设计其地面打击力试验系统，分析其在不同埋入深度和采样频率下的打击力信号。结果表明，该排爆装置可有效引爆爆炸物，满足结构设计需求。
关键词：排爆装置；打击力计算；打击力试验
结束语：本文在对某链枷式排爆装置的结构特性分析、打击力分析的基础上，设计其地面打击力试验系统，并针对3种不同的工况进行试验分析，结果表明，该链枷式排爆装置可有效引爆埋入深度为10 cm和15 cm的爆炸物，满足实际作业应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 006
廖慧，闫思玲，戴宏跃，等. 抗电压波动的地铁电梯供电系统的设计与实验［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：22-26.
摘要：为避免因市电电压波动给地铁电梯带来的安全隐患，提出一种400 V抗电压波动的地铁电梯安全供电方案，并分析其工作过程。该供电系统由双母线供电的变流装置、中控系统控制的双母线合环装置、以及蓄电池和储能电容组合的补偿供电单元等组成，应用了新型储能技术和变流技术，提升了供电质量和可靠性，保证了电梯等重要负载的安全，样机实验验证了该系统的有效性。
关键词：电压暂降；地铁电梯；储能；安全性
结束语：为了克服地铁电梯因市电波动而带来的不稳定运行问题，本文设计了一种抗电压波动的地铁电梯电源系统，系统包括由双母线供电的变流装置、由中控系统控制的双母线合环装置、以及蓄电池和储能电容组合的补偿供电单元，重点介绍了 AC/AC 电路与储能单元的工作原理，分析了其运行过程，进行了样机实验。测试结果表明，系统能有效抑制电压波动，提高了系统的补偿效率，延长了抗电压暂降或电源间缺的时间，为备用电源平滑运行提供了更好的保障。无论市电输入怎样波动，系统都能保证高质量的电能输出，为地铁电梯的运行提供了安全可靠的保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 007
王彦军. 基于ANSYS CFD的离心泵内部湍流数值模拟分析［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：27-29.
摘要：叶轮是泵的核心部位，离心泵的性能参数主要包括流量、流体流速及压力，压力特性曲线的走向与叶轮的设计有重要的关系。观察离心泵的有限元分析曲线，可以准确、直观地得到叶轮内部流体的流速、压力曲线分布及内部受力情况。为了分析离心叶轮内液体流动特性，采用扩展的标准 k-ε 湍流方程与Smplec算法，应用流体动力学软件Fluent，对离心泵叶轮内流体流动时流体产生的湍流及压力分布进行了数值模拟，分析离心泵中流体的速度、湍流及压力场分布，最终得出叶轮的最优化设计。
关键词：叶轮；Fluent；湍流；离心泵；压力
结束语：本文通过对单吸清水离心泵 IS100-80-160 的三维数值模拟，得到以下几点结论。（1）叶轮流道内流体流动的绝对速度值呈现明显的不对称现象；而且离心泵内部的出现的最大速度场位于叶轮附近，并且随着叶轮的速度变化而改变。（2）叶轮的叶片顶端到叶片尾端，压力是呈现
出逐渐增大的趋势。在叶轮靠近进口处的压强最小，主要是因为此位置产生负压，由于负压的原因造成流体进入离心泵内。（3）越靠近叶片顶端的流体涡流较大，最大值出现在叶片的尾端处，最大值可达7.03 m2/s2。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 008
吴凤民，王江涛，张永康，等. 深海用铝合金海工钻杆抗电化学腐蚀性能的研究［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：30-32.
摘要：铝合金海工钻杆具有比强度高、重量轻等优点，但由于其深海作业环境恶劣，对抗腐蚀性提出了更高的要求。为了保障海工钻杆在海洋环境下的服役安全，分析了不同环境下的腐蚀情况，借助固溶时效工艺对其进行处理，以期提高其抗电化学性能。结果表明：固溶处理后，海工钻杆铝合金组织发生再结晶，随着固溶温度的升高，长条形的变形组织逐渐由向等轴晶转变。当固溶温度在550 ℃时，海工钻杆铝合金试样的析出相细小弥散，对腐蚀电偶效应和钝化膜稳定性的影响降低，在保持优良力学性能的同时，耐蚀性得到了增强。
关键词：固溶温度；海工钻杆；铝合金；析出相；腐蚀
结束语：本文选取7075铝合金为研究对象，经过固溶处理后，铝合金钻杆的组织发生再结晶，随着固溶温度的升高，长条形的变形组织逐渐由向等轴晶转变，当 570 ℃时，晶界部分发生融合，晶粒变得粗大，且在晶界处出现了过烧现象。电化学测试表明：在一定范围内，随着固溶温度的升高，铝合金钻杆的自腐蚀电位不断增大，腐蚀电流密度逐渐减小，容抗弧半径逐渐增大。当固溶温度在550 ℃时，铝合金钻杆在保持合金力学性能的同时，其抗电化学腐蚀性能达到最强。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 009
李兴和，陈汕，谭泽华，等. 工业机器人用传动齿轮设计研究［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：33-36.
摘要：齿轮是机械行业的基础零件，广泛的应用于机械各行各业。对于工业机器人行业，齿轮传动的应用跟传统行业却有着明显的差异，按传统
机械设计手册推荐的方法设计的齿轮用在机器人上，大概率上会产生干涉而导致异响。结合实际工作经验，阐述机器人齿轮的使用需求，分析了
机器人齿轮干涉原因、设计要点，及从设计上如何避免齿轮干涉。
关键词：齿轮；工业机器人；关节；变齿厚
结束语：本文对传统设计的齿轮应用在机器人上时产生干涉的原因进行了分析，并对齿轮返修后验证结果，用传统机械设计手册推荐的设计方法设计齿轮，在消除齿轮间隙、调整齿轮中心距时很大概率上会发生齿轮齿根干涉，避免干涉的关键在于两点：控制齿轮公法线公差为正值，使齿轮实际中心距比理论值大；或者控制好齿顶圆、齿根圆、渐开线起始圆，保证足够的齿顶间隙。本文推荐同时采用以上两点，再结合机器人小齿轮齿数少强度偏弱的特点，设计小齿轮时，公法线公差应取正值，齿顶圆、齿根圆、渐开线起始圆与传统设计一致；大齿轮公法线公差取正值，应减小齿根圆、齿顶圆、渐开线起始圆直径，允许比传统小0.25m～0.5m（m为模数）。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 010
谢吟絮，陈云飞.基于流体弹簧的新型膝关节支架的液压特性仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：37-39.
摘要：对膝关节外骨骼的流体弹簧驱动单元进行设计计算及建模，基于液压仿真软件AMESim建立流体弹簧的液压系统模型。用流体弹簧计算得到的参数对液压系统进行设置，分析不同直径阻尼孔的阻尼力特性。流体弹簧的设计中得到了工作压强及回复力与液压缸参数之间的定量关系，仿真分析结果表明了阻尼孔直径与流体弹簧的回弹速度之间的定性关系，阻尼孔直径越小，回弹速度越慢，对运动缓冲效果也越好。
关键词：膝关节外骨骼；流体弹簧；阻尼孔；AMESim仿真
结束语：通过对流体弹簧工作时压强的研究，由文中所得公式可知，液压缸中压力变化与活塞运动量成正相关，在缸体最大行程处压力增加达到峰值。此 外，由公式可得，活塞杆的直径对流体弹簧刚度影响很大，可以通过改变活塞杆直径来控制流体弹簧的刚度。本文建立了一个流体弹簧的Solidworks三维模型以及对应的液压系统模型，通过基于AMESim的仿真得到的结果如下，阻尼孔的直径会影响回弹的速度，阻尼孔直径越小回弹速度越慢，对运动时产生的冲击缓冲效果也越好。改变阻尼孔直径可以有效改变流体弹簧的回弹速度，使运动时流体弹簧可以起到缓冲吸振的作用。因此，本文设计的流体弹簧驱动单元在人体行走过程中可以有效提供额外的辅助动力，同时还有缓冲吸振作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 011
李田丰，朱斌，张奎. 考虑准备时间和工件分批的柔性作业车间调度［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：40-44.
摘要：针对柔性作业车间调度受生产准备时间和工件批量影响的问题，构建了考虑准备时间和工件分批的柔性作业车间调度模型。根据工件批量加工中等量分批方法柔性不足的特点，采用柔性分批方法对工件进行批量划分。提出一种改进的遗传算法，以最小化最大完工时间为优化目标，采用双层编码的方式对模型求解，确定各工件的分批方案和子批工序调度排序方案。通过分析柔性调度案例，验证了该算法的有效性，能够更好地满足实际车间生产要求。
关键词：柔性作业车间调度；改进遗传算法；准备时间；柔性分批
结束语：本文对柔性作业车间调度问题进行了描述，结合实际车间生产要求，以准备时间和工件分批为约束条件，以最小化最大完工时间为优化目标，建立了考虑准备时间和工件分批的柔性作业车间调度模型。采用柔性分批的方法对工件进行批量划分，用双层编码的方式对模型进行求解，对工件的批量划分和工序调度进行了优化，提高了算法的求解效率。通过分析考虑准备时间和工件分批的柔性作业车间调度案例，得到最优的调度方案，验证了算法的可行性和有效性，能够更好地解决实际柔性作业车间调度问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 012
李战辉，孙力强，王宇.GH4169合金深孔钻削试验分析［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：45-47.
摘要：GH4169合金由于其众多优良的性能，在航空航天等领域得到广泛应用。但GH4169合金属于典型的难加工材料，具有塑性优良、硬度大等特点，深孔钻削时易出现不断屑和堵屑情况，孔轴心线易发生偏斜等现象。该试验针对GH4169合金，使用BTA系统进行深孔钻削试验，分析在固定切削参数下，切屑形状、切屑厚度、切屑宽度、切屑压缩率和切屑容屑系数的变化规律，以及钻削初始进给量对孔轴心线偏斜的影响。
关键词：GH4169合金；切屑厚度和宽度；切屑压缩率和容屑系数；孔轴心线偏斜
结束语：（1）BTA钻头3个刀齿所处的切削环境不一样，产生的切屑形状也不一样。中心齿产生的切屑多为理想的短而小的C型屑，中间齿产生的切屑多为不易断屑的长条形螺旋状切屑，边缘齿产生的切屑多为不易排出的螺卷型切屑。就切屑厚度而言，中心齿产生的切屑厚度最大，稳定在0.2mm左右，中间齿和边缘齿产生的切屑厚度接近，稳定在 0.1mm 左 右。就切屑宽度而言，边缘齿最大，中心齿次之，中间齿最小。（2）切屑压缩率一定程度上反映了刀齿的平均塑性应变大小。边缘齿的平均塑性应变最大，中间齿的平均塑性应变最小。中间齿切屑的容屑系数稳定在 9 左右、边缘齿切屑的容积系数稳定在 23 左右时，可以顺利排屑。加工中可以适当调整切削参数，减小切屑容屑系数，以达到顺利排屑的目的。 （3）减小钻头钻削初始时的进给量，可以明显改善孔轴心斜的偏斜。采用该方法不但可以改善工件加工质量，还可以提高加工效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 013
刘瑜. 面向物联网的资源片互操作中间件技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：48-50.
摘要：物联网的互操作性是一个具有挑战性的问题，因为其要求解决物联网平台端的跨系统互操作性问题、边缘系统和数据中心中网络功能和云的相关问题，例如数据格式、通信协议、数据传递机制以及性能。但是现有的解决方案对于软件部署和互操作性而言是相当静态的。虽然目前许多中间件和平台已被构建并部署为互操作性桥梁，但它们并不能进行动态设置和重新配置，所以互操作性依旧很难实现。此外，在特定应用程序上下流程中，通常不会将中间件和平台与其他服务作为一个整体一起考虑。基于此，提出了资源片互操作中间件的概念，并对其体系结构和相关示例进行简单介绍，同时利用现有的互操作性软件构件和服务来对包括物联网、网络功能和云在内的动态资源片进行简单搭建，从而解决特定于应用程序的互操作性需求。
关键词：物联网；资源片；互操作性；元数据
结束语：本文提出了用于物联网互操作性的资源片互操作中间件的概念，并对其体系结构和相关示例进行了简单介绍，同时利用现有的互操作性软件构件和服务来对包括物联网、网络功能和云在内的动态资源片进行了简单搭建，从而解决了特定于应用程序的互操作性需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 014
王严，郭城臣，樊浩. 基于子模型技术的焊接接头疲劳强度评估［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：51-54.
摘要：子模型技术基于圣维南原理，通过在整体模型上截取部分模型，以整体模型切割边界的计算位移值作为子模型的边界条件，从而高效地获取部分区域的计算分析结果。基于精细子模型建模技术和缺口应力法对典型对接焊接接头进行疲劳强度评估。算例结果表明子模型技术可以有效获得焊缝处缺口应力集中系数；与整体精细网格模型相比，子模型方法仅对局部模型进行细化，极大地减小了计算量，为基于缺口应力的疲劳强度评估提供了一种可行的思路。
关键词：疲劳强度；焊接接头；缺口应力；子模型技术
结束语：本文基于精细子模型建模技术和缺口应力法对典型对接焊接接头进行疲劳强度评估。算例结果表明子模型技术可以有效获得焊缝处缺口应力集中系数；与整体精细网格模型相比，子模型方法仅对局部模型进行细化，极大地减小了计算量，为基于缺口应力的疲劳强度评估提供了一种可行的思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 015
曾存，胡以怀，杨雅钧，等. 大型船用低速柴油机的工作过程和故障模拟［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：55-60.
摘要：为减少船舶主机实时故障诊断的响应时间和故障的实验成本，对柴油机“平均值法”模型进行改进，并分别对空气滤清器脏堵、机舱温度升高、扫气口脏堵、排气阀漏气、排气烟囱脏堵、冷却系统故障、中冷器水侧污垢、涡轮转子机械故障、涡轮喷嘴脏堵这9种故障进行模拟，利用相对偏差进行参数分析，为后续故障诊断提供可靠的数据样本。
关键词：船用柴油机；平均值法；过程模拟；故障模拟
结束语：随着柴油机仿真技术的完善，利用柴油机的故
障模拟建立完备的数据库系统成了新的研究热点[8]。本文对传统的柴油机仿真模型进行改进，通过引入故障因子和调整特定参数实现柴油机不同故障的模拟，并对具体故障下柴油机的性能参数进行详细地分析阐述，为故障诊断技术的研究提供可靠的数据样本。此次没有建立柴油机的调速机构，无法模拟柴油机变工况下的故障情况；相较于“容积法”模型而言，“平均值法”模型的准确性略低，无法模拟柴油机爆发压力图的详细变化，因此，如何在仿真速度与准确性之间寻求新的平衡还需进一步研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 016
吕永生，吕磊，何钢，等. 核电鼓网清淤设备沥水篮设计及内部流场分析［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：61-65.
摘要：集淤积物的沥水篮内部流场复杂，因而合理设计沥水篮实现淤积物的沉降是鼓网清淤设备设计的关键。针对核电循环水实际工况下的主要淤积物，分别通过经验公式和抽吸实验分析不同流速下淤积物在水中的沉降效果。采用多孔介质模型模拟网板结构，运用Fluent软件对沥水篮内部流场进行模拟，对不同结构形式和不同孔径沥水篮的流场特性进行对比分析，分析结果表明外形为方形且网板孔径为2 mm的沥水篮能达到更好的清淤效果，研究结果可为水中淤积物收集设备的设计与优化提供参考。
关键词：鼓形滤网；清淤设备；沥水篮；孔径；内流场分析
结束语：本文通过多孔介质模型对沥水篮进行简化，采用实验与数值仿真相结合的方法对不同形式和不同孔径的沥水篮内部流场进行深入分析，得出如下结论。 （1）青口要在沥水篮中高效沉降，主要取决于青口的沉降速度和青口抽吸时的水流速度，而射入沥水篮的水流速度越小，越有助于青口的沉降。（2）根据青口抽吸实验，得到了抽吸完成后青口的破碎情况，以破碎青口的最小尺寸为参考，推算出沥水篮的孔径设计范围，同时根据经验公式计算出不同孔径下沥水篮数值模拟的关键参数。（3）方形沥水篮内部水流速度低于圆形沥水篮，使得抽吸的淤积物更易于沉降，且泄压性能也比圆形沥水篮好。（4）网板孔径越小，越容易在沥水篮的内部产生堵塞，孔径越大，网板两侧压差越小，清淤效果也越差，综合考虑，最终选取沥水篮网板孔径为2 mm。本研究后续将进一步对沥水篮进行改进，使其适用性更强，可以更好地收集抽吸上来的各种淤积物。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 017
刘辉，王驰，王鲲，等. 调幅式振动刀柄的设计与有限元仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：66-69.
摘要：设计了一种调幅式轴向低频振动刀柄，分析了振动刀柄的整体结构布局及其工作原理。采用机床主轴旋转运动作为动力输入，带动正弦曲面旋转以实现振幅输出，基于两组正弦曲面相位差实现刀柄振幅调节。基于GH4169高温合金材料，运用ABAQUS有限元软件进行了三维钻削仿真试验，对比分析了GH4169高温合金在普通钻削和轴向低频振动钻削下轴向力和钻削扭矩之间的差异。结果表明：GH4169高温合金轴向低频振动钻削可以降低最大轴向力约46%，降低最大钻削扭矩约73%，可显著改善钻削条件，提高孔加工质量。
关键词：低频振动钻削；刀柄设计；调幅；有限元分析
结束语：（1）本文设计了一种振幅可调式轴向低频振动刀柄，其结构简单紧凑，应用和维护方便，振幅调整稳定可靠，无需添加额外激励装置，可直接安装于机床主轴上，不占用机床工作台空间。（2）基于 ABAQUS 有限元软件，对比分析了GH4169高温合金在两种不同加工情况下，轴向力和钻削扭矩之间的差异，仿真结果表明，轴向低频振动钻削可以有效减小轴向力和钻削扭矩，进而改善钻削条件，提高孔加工质量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 018
石磊，常啸. 基于拓扑与尺寸优化的某型飞机起落架扭力臂轻量化设计［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：70-75.
摘要：为提高某型飞机的性能，实现起落架轻量化的设计目的，对起落架扭力臂强度进行分析和结构优化，利用SolidWorks软件完成扭力臂组件的三维建模，基于ANSYS Workbench对扭力臂进行应力应变分析，采用拓扑优化方法获得新的材料分布，通过Matlab对重构模型的7个显著参数进行响应面建模，并用遗传算法获得其最优的结构尺寸。结果表明，该方法切实可行，为扭力臂轻量化设计提供了新的思路。
关键词：扭力臂；轻量化；拓扑优化；遗传算法；尺寸优化
结束语：本文提出了某型飞机起落架扭力臂结构新的材料布局和尺寸优化方法。利用有限元软件 ANSYSWorkbench对扭力臂结构进行拓扑优化，结合拓扑优化模型重构扭力臂结构模型并且参数化，利用敏感性分析法建立了有7个设计变量的扭力臂结构尺寸优化模型，利用 MATLAB 遗传算法对尺寸优化模型进行尺寸寻优，实现扭力臂结构轻量化的目的，对扭力臂结构设计提供了一种参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 019
卢晓煜，林威.城市多旋翼飞行汽车的对接锁紧装置设计［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：76-80.
摘要：分体式城市多旋翼是一种缓解城市交通拥挤、港口运输不便的飞行汽车，其关键技术之一是飞行单元与箱体单元、箱体单元与底座单元间的对接技术。设计了一种针对多旋翼的对接锁紧装置，满足目标对接的可靠性、冗余度、精度等指标性和功能性要求。以对接锁紧装置的三维实体模型为基础，详细地叙述了对接锁紧装置的工作过程、原理及电机的选型，运用ANSYS和SolidWorks软件分别进行针对关键零部件的有限元分析和针对整个锁紧装置的动力学仿真，将得到的结果结合指标性、功能性要求进行分析和验证，验证了该对接锁紧装置的有效性和可行性。
关键词：城市多旋翼飞行汽车；对接锁紧装置；有限元分析；动力学仿真
结束语：本文结合POP UP旋转对接技术及国内外相关对接技术，设计了一种满足指标性、功能性要求的对接锁紧装置[11]。以三维实体模型为基础，介绍了整体结构的工作原理和工作过程，描述了电机的选取及材料选取的过程，通过对装置关键零部件的有限元分析确定了整个装置的相关尺寸，确保其屈服强度极限和抗拉强度极限满足材料属性要求。除此之外，本文对对接锁紧装置进行了动力学仿真，验证了设计的可实现性。结果表明，此对接锁紧装置的可靠性得到了提高，要求精度满足了设计需求，允许了存在的水平误差及角度误差，轻量化、空间占比、冗余度等综合性要求也得到了提高，说明了本设计的可行性及有效性[12]。此外，本研究为锁紧、分离装置原理样机的加工提供了可靠的理论依据，同时也为该装置的后续相关研究提供了重要的依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 020
霍天龙，张博. 基于速度最优的码垛机器人轨迹规划算法［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：81-83.
摘要：机器人运行轨迹直接影响其运动效率。在码垛工艺要求下，为追求最快的速度和最优的运行轨迹，提出了一种基于速度最优的机器人运行轨迹规划算法。通过设定机器人运行起始点、目标点，自动对运行轨迹进行规划并计算出所经过的中间点。仿真和实际应用结果表明，所提出的算法减少了码垛工艺下机器人的示教点，并且所规划的路径运行时间较短，提高了生产效率。
关键词：机器人；路径规划；速度最优；算法
结束语：本文提出了一种基于速度最优的码垛机器人轨迹规划算法。该方法省去了常规码垛机需要示教大量中间位置点的麻烦，有效避免因经验不足导致示教点出现死点情况，而且提高了码垛机器人的工作效率。仿真和实际应用均验证了提出方法的有效性和可行性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 021
孙丽名，刘豪，姜辛，等. 基于ANSYS增压注水泵O型架的有限元分析［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：84-86.
摘要：增压注水泵在石油开发中占有重要地位，但由于其工作环境恶劣，关键零件易损坏。为了满足此新型增压注水泵的工作要求，通过SolidWorks对增压注水泵设计并进行三维建模，使用ANSYS Workbench软件对增压注水泵关键零件O型架进行静力学强度分析，证明其强度满足恶劣条件下的工作需求；并对其进行模态分析，计算出其固有频率和振型，证明该设备能避免共振。结果验证该设备能够满足工作条件，并提出O型架的优化设计方案，为后续的研究提供一种新思路。
关键词：增压注水泵；静强度；有限元分析；模态分析
结束语：本文针对现如今增压注水泵工作环境恶劣的工况下，按照增压注水泵的要求，完成了对传动端的整体设计，该设备在完成增压工作的同时，也可以满足使用安全要求。利用了 Solid Works 建立起三维仿真模型，并使用ANYS Workbench对传动端中的关键零件O型架进行了静强度校核分析以及模态分析，得到了其前6阶固有频率和振型。通过分析可知，该零件的固有频率远远大于电机的激励频率，因此能有效避震。最后为O型架的优化设计提供了思路，为后续的优化设计分析提供了依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 022
张跃鑫，蒋华，吴海铭.隧道式灭菌烘箱质量控制难点分析及对策［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：87-90.
摘要：生物制品行业属于特殊行业，特别是注射剂疫苗制品，其产品质量关乎生命健康及社会稳定。结合《药品生产质量管理规范(2010年修订)》及附录要求，以西林瓶隧道式灭菌烘箱为研究对象，分析、研究隧道式灭菌烘箱质量控制中存在的问题及难点，并对其存在的质量风险、控制难点等提出针对性解决方案。
关键词：疫苗制品；隧道式灭菌烘箱；质量风险；解决方案
结束语：本文对隧道式灭菌烘箱质量风险控制进行分析，所述5条质量风险控制点很关键，需引起生产企业重视。只有加强设备风险点的控制工作，才能保证产品质量，为疫苗安全生产保驾护航。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 023
范越，周晖. 一种基于FPGA的方位增量码产生方法［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：91-93.
摘要：雷达伺服系统控制天线旋转时需要将方位角码实时地送给显控系统使用，方位角码如果用传统并行接口来传输，并采用差分方式抑制共模干扰，线缆数量较多，不利于安装调试且可靠性较差。而且当舰船航向角变化时，方位角码容易产生跳变。提出一种方位增量码产生技术，在FP?GA中将并行的方位角码转换成串行的增量码脉冲，消除方位角码跳变影响。使用RS422接口发送，简化线路，提高设备可靠性。
关键词：方位角码；增量码；FPGA；RS422
结束语：本文介绍了使用高速、高精度轴角转换技术针对高精度双通道旋转变压器和平台罗经航向角信号的组合纠错处理方法，得到16位方位角码后，分析了其产生跳变的原理，并最终提出了一种在FPGA中将并行12位的方位角码信号经过补脉冲转换成串行的4 096个脉冲的增量码信号的方法，大大精简了传输线缆数量，提高可靠性。该方法已在实际系统中应用，完全符合系统工作要求，运行良好，证明了方法的有效性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 024
王孟. 基于有限元技术的网络连接器接触特性研究［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：94-97.
摘要：为保证网路连接器电气性能的可靠性以及降低连接器成本，应用非线性接触分析的理论，借助Solidworks Simulation模块对RJ45网络连接器金属端子与水晶头铜片的接触特性进行模拟研究。通过该模块建立金属端子与水晶头铜片的有限元模型，应用非线性分析模块对水晶头插入、拔
出连接器的过程进行模拟，得到连接器金属端子在此过程中正向力和接触区域，进而指导实际产品设计过程中金属端子的镀金区域设计。通过实验研究，得出实际的正向力和接触区域，证明了模拟结果的正确性。该研究方法可以提高产品的开发进度，研究结果有利于指导产品的设计及生产。
关键词：RJ45网络连接器；正向力；非线性分析；接触区域
结束语：本文采用 Solidworks Simulation 有限元仿真技术和实验研究相结合，对某RJ45连接的接触特性进行分析研究，得出了连接器插拔过程中的正向力和端子的接触区域，其实验结果与有限元模拟分析结果高度相符。由此可知本文介绍的有限元分析方法的可行性，对于新产品设计阶段有很重要的指导意义，有利于提高新产品的开发速度，缩短研发周期，具有一定的工程应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 025
邱伟彬，曾志豪，李裕武，等. 一种实现潮汕工夫茶艺过程的智能沏茶机设计［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：98-103.
摘要：针对目前自动泡茶装置存在的机械结构集成度低、自动化程度低、缺少茶艺文化内涵的问题，设计制作了一种实现潮汕传统工夫茶艺的智能沏茶机，可实现精量加茶叶、冲茶、淋罐、洗茶叶、泡茶、烫杯、沏茶，最后清洗杯、壶和清理茶渣的全自动工序。其结构简单紧凑，是饱含潮汕传统工夫茶艺文化的智能沏茶机。
关键词：茶艺；沏茶机；智能；自动化
结束语：本文设计的一种实现潮汕传统工夫茶茶艺过程的能沏茶机，结构简洁、功能多样，实现了清洗茶具、装茶叶、洗茶叶、泡茶、倒茶等功能的自动化，其动作过程模拟了潮汕传统工夫茶艺的人工过程。在控制方面，能及时反馈茶叶剩余量，且拥有远程控制等智能化设计。相比较于其他简单冲泡的茶具，本设计具有良好的市场前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 026
黄广伟，陈浩华，赵天婵，等. 绳索驱动型拟人机械手运动仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：104-107.
摘要：为满足肢体缺陷人群对高仿真性且具有高灵巧性的假肢或者替代人手执行危险工作的需求，设计了一款绳索驱动型拟人机械手，使用Solid?Works构建了拟人机械手的三维模型；并运用SolidWorks的Simulaition插件、ADAMS软件进行运动仿真，从仿真结果来看，各个手指的指尖均出现速度、加速度跳变的情形。为了使拟人手的指尖从起始端到末端运动平稳，拟人机械手加减速的控制方法宜采用S型速度曲线控制算法，以有效解决机械手的速度、加速度跳变问题，优化各手指的整体运动形态的连贯性以及平滑性。此研究不仅能缩短物理样机的创建周期，还为优化物理样
机设计和控制方案提供有价值的参考依据。
关键词：绳索驱动；拟人机械手；运动仿真
结束语：本文运用SolidWorks构建了拟人机械手的三维模型，使用ADAMS构建了虚拟样机并生成各手指的速度曲线、加速度曲线图。通过对各手指指尖相对于掌心的速度曲线、加速度曲线图对比分析可以看出，启停时刻存在惯性力，运动过程中，各个手指的指尖均出现速度、加速度跳变的情形，为了使拟人手的指尖从起始端到末端运动平稳，拟人机械手加减速的控制方法宜采用S型速度曲线控制算法，以有效解决机械手的速度、加速度跳变问题，优化各手指整体运动形态的连贯性以及平滑性。此研究不仅能缩短物理样机的创建周期，还为优化物理样机设计和控制方案提供有价值的参考依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 027
程智勇. 一种快递车内分拣货物的研究 ［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：108-111
摘要：阐述了一种快递车内分拣货物的创新设计，包括车体、货物分拣系统、车体中部的货物上线装置、上线装置连接的货物输送带以及货物分拣下线装置。运用SolidWorks软件对快递车厢分拣货物进行参数化设计，使快递车内分拣货物，无需固定的分拣场地就可以对快递包裹进行自动分拣、运输和派送，对提高物流配送的作业效率和物流分拣的速度，降低物流成本具有重要意义。
关键词：快递车；分拣；物流
结束语：快递分拣车作为快递公司与用户 （收件人）的主要交通联系工具，其在快递物流配送环节的作用举足轻重。当前的快递车在配送环节存在很多的不合理性，寄件、送件效率低。随着互联网技术、工业智能制造技术的快速发展，快递车的制造企业通过适应用户需求来赢得市场和利润，快递车在满足客户定制化、多样化要求和提高质量方面，推陈出新，百花齐放。本文提出的快递分拣车的设计技术方案，可解决快递包裹投放、分拣、运输等一系列问题，各大区的快递分拣在地面固定场地分拣，小区域的快递分拣在快递分拣车进行，然后运输到派送点进行派送，降低了物流成本并提高了物流效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 028
程存欣，迟明路，刘蓥，等. 基于Arduino的电焊机智能监测系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：112-115.
摘要：为了有效监测现有电焊机工作时产生的有害气体及工作环境温湿度，保障工作人员的身体健康，设计了基于Arduino Mega 2560的电焊机智能监测系统，实现对氩弧焊电焊机的智能监测。采用MQ135气体传感器、PM2.5传感器和DHT11温湿度传感器模块对环境变量进行检测，具有报警、提示功能，该监测系统能够有效检测电焊机工作时的环境气体状况，降低了工作时周围气体浓度过高的危险性，为工作人员的健康、安全提供了保证。
关键词：电焊机；智能监测；Arduino；气体检测
结束语：本文通过 Arduino mega 2560 控制板对以氩弧焊电焊机为原型的电焊机智能监测系统进行设计，实现了以Arduino为主控核心的多传感器融合控制，对空气温湿度、环境毒害气体以及PM2.5粉尘含量进行实时监测，并具有超量报警功能，有效提高了作业安全性，保证了焊接作业人员的身体健康，本设计可望为焊接智慧工厂的建设奠定基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 029
李伟华，王伟，李兴和，等. 启帆工业机器人管线包设计与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：116-120.
摘要：针对当前工业机器人管线使用要求高、生产效率低以及故障频发问题，引入了管线包的基本概念，并介绍了启帆工业机器人管线包设计过程与应用情况，且实际应用效果良好，不仅满足当前使用要求，还提高了生产效率、降低了故障率，为工业机器人管线设计提供了指导和参考。
关键词：工业机器人；管线包；线束；电缆
结束语：本文针对当前工业机器人电缆和气管使用要求越来越高、布线生产效率低、管线故障频发等问题，启帆引进了管线包概念和技术，采取合理的选型与科学的布局设计，取得了良好的应用效果，使用寿命大幅延长、生产效率大幅提高、故障大幅度减少，为今后机器人布线设计提供了重要指导和参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 030
王永亮，廖新明. 微型步进马达线架组自动卷线设备设计［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：121-123.
摘要：微型步进马达线圈组卷线上下料基本靠手动作业，效率低下，同时因工人技术水平的不同造成产品品质不稳定的问题多发。为此专门设计了微型步进马达线圈组自动卷线及上下料设备。通过结合现阶段的先进工业技术，采用振动盘分离区分进料，多机构并联三菱PLC及威纶人机界面触摸屏研发了此微型步进马达线圈组自动上下料及卷线设备。通过该设备实现了微型步进马达因工人不足导致产能减少和品质多发问题，减少企业成本，提升产品品质。
关键词：微型步进马达；触摸屏；自动卷线；自动上下料
结束语：通过本设备的线架自动上料、线架运送组装、卷线组卸料设计，实现了微型步进马达线圈组自动卷线机的设备设计。目前市场上有众多自动卷线机，适用于微型步进马达专业领域的设备还需深入研究，各行业自主研发设备推动着电子产业迅速发展，实现产品的精密生产和批量生产。最重要的是可以有效地缓解劳动力短缺， 改善工人的工作环境；模组化的设备设计，为后续整体微型步进马达智能产业化奠定了一定基础，同时自动卷线机的研发促使高技能人才不断地成长，全自动化 （无人）产业链的全面应用成为后续奋斗的目标。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 031
宋翔，张彬，张大伟. 基于PLC的制冷控制系统设计与研究［J］. 机电工程技术，2021，50（02）：124-126.
摘要：为提升制冷系统的主动性控制能力，提出一种基于PLC的控制系统。针对制冷系统的基本组成和工作原理，对控制要求和控制目标进行了设计与分析。采用三菱FX系列的PLC作为核心控制器，设计了气流量与温度的监测电路。该系统性价比高，稳定性好，节能效果显著。
关键词：制冷系统；PLC；控制；监测；节能
结束语：在基于 PLC 智能控制下的制冷系统，不但能够有效地针对当前环境温度进行闭环反馈，及时调整至最合适的制冷量，而且能够避免压缩机、水泵等机械设备长期处于高载荷状态，软启动控制的总体节能效果显著。目前，随着控制技术和计算机技术的发展，智能化控制系统在制冷系统中的应用越来越广泛。结合互联网技术，制冷系统能够实现远程控制和故障诊断，可以提升电气系统和机械系统的安全性和可靠性，具有良好的经济效益和社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 032
吴嘉鑫，韩亚丽，柯泽阳，等． 柔性外骨骼机器人技术研究［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：127-129.
摘要：设计一种用于老年人日常生活腰部助力的外骨骼机器人，该可穿戴式腰部助力机器人利用气动肌肉实现轻量化，穿戴舒适同时柔性助力。本 着服务老年人的目的，这套机构采用了柔性外骨骼的设计结构，可以给使用者动作进行时提供腰部所需助力，借助气动肌肉进行身体和腰部需要的 地方助力。进行了外骨骼的柔顺控制研究和柔性可穿戴式机构设计，实现老年人的躺到坐、坐到直立等运动。该机构主要是提供助力，从而达到预 期的结果，可以缓解日益严重的老龄化带来的日常生活问题。
关键词：可穿戴式；气动肌肉；柔性；腰部助力
结束语：本文设计一种针对老年人日常生活助力腰部外 骨骼机器人，通过对以人工气动肌肉为主要动力的 腰部助力外骨骼机器人相关的柔性可穿戴式机构的 设计研究，验证了对比于传统使用金属的气动人工 肌肉，该柔性气压驱动器具有更高的收缩比，而且 同时有相似生物肌肉的输出力特性，适合穿戴应用 的柔性驱动要求，针对各个运动助力仿真过程，机 构有助力功能，达到了辅助起身的效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 033
龚惠斌，朱秀球，方军华． 双凹料视觉送料系统的仿真计算与偏差分析［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：130-134.
摘要：为了分析影响双凹料视觉送料系统送料偏差的各项因素及其影响作用的大小，利用Ｈａｌｃｏｎ编写计算机程序模拟双凹料带的视觉送料系统的 送料过程，进行仿真计算以及对计算结果进行分析。结果发现，在保证视觉送料正常稳定的前提下，送料偏差基本呈现均匀分布状态，送料偏差受 料带自身的段长误差影响很大，约为料带自身段长误差的两倍；送料偏差受段数、标准步距偏大或偏小的影响微小，不受料带初始位置偏差的影 响，受视觉定位误差的影响较小。仿真计算与偏差分析所得结论，为生克片ＷＹ０２的相关产品品质的把控和设备调试提供了依据。
关键词：双凹料；生克片（沉降片）；视觉送料系统；仿真计算；误差分析
结束语：通过对仿真计算的结果进行分析，本文得出了这样一个结果，在保证视觉送料正常稳定的前提下， 送料偏差在偏差范围内基本呈现均匀分布状态，送 料偏差范围受料带自身的段长公差范围的影响很大，成两倍关系，送料偏差受段数、标准步距偏大或偏小的影响相对微小，送料偏差不受材料总段数和料带初始位置偏差的影响，送料偏差受视觉定位 误差的影响较小。该仿真程序及其仿真结果分析的试验，为产品该项品质的控制和设备生产调试提供了依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 034
成中华． 矿用防爆无轨胶轮车安全保护监控系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：135-137.
摘要：防爆无轨胶轮车在矿井中得到了广泛应用，但其安全问题一直以来都受到很大的关注。在分析无轨胶轮车和矿井实际情况的基础上，提出胶 轮车运行时的危险点。在此基础上设计研究了安全保护监控系统，可以对无轨胶轮车运行状态数据信息进行实时采集，将采集到的信息与系统设定 的安全范围进行比较。如果发现存在安全隐患，系统会启动响应措施，以确保胶轮车和矿井的安全。
关键词：无轨胶轮车；安全保护；监控系统；状态监测
结束语：矿用防爆无轨胶轮车在煤矿中应用时存在一定 的危险性。考虑具体情况，本文设计了安全保护监 控系统，利用该系统可以对无轨胶轮车的运行状态 参数进行实时监测，如果监测得到的实际参数超过 了系统设定的安全范围，就会发出声音和灯光警报， 以提示工作人员进行处理。同时还会通过响应控制 措施对车辆进行停车，避免危险情况进一步恶化。 安全保护监控系统的应用能够显著提升无轨胶轮车 的安全性能，为煤矿安全奠定坚实的基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 035
李名.自动钻孔机视觉定位系统设计［Ｊ］.机电工程技术，2021，50（02）：138-141.
摘要：采用图像处理技术对图像采集设备得到的图像进行白平衡、降噪、灰度处理、二值化、Ｃａｎｎｙ边缘检测、Ｈｏｕｇｈ变换等一系列图像处理方法， 解决了图像采集过程中图像畸变和像素距离转换的问题，得到目标标签的位置偏差，传输给执行机构控制终端。系统应用于自动钻孔机械手，经实 验验证，定位误差在1mm以内，是一种可行的视觉定位系统设计。
关键词：图像畸变；Canny边缘检测；Hough变换
结束语：本文设计了自动钻孔机视觉定位系统，针对图像采 集过程中图像畸变和像素距离转换的问题，提出对图像 进行白平衡、降噪、灰度处理、二值化、Canny边缘检 测、Hough变换等一系列图像处理方法，最终能准确识 别图中圆心和半径。系统的应用效果表明本文提出的方 法对噪声具有较强的抗性，且识别性能良好。该系统通过确定物体实际位置坐标，将位置信息传输到控制终端，进而控制机械进行精确操作，能提高生产效率，是一种可行的视觉定位系统。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 036
俞华，熊天武． 无人船载设备双轴机械稳定平台速度前馈控制方法研究［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：142-144.
摘要：针对无人船体积小、船体纵横摇摆动剧烈、变化迅速的特点，研究一种基于前馈－ＰＩＤ控制算法的双轴机械稳定平台控制算法。利用姿态测 量模块实时测量船体纵横摇角度及角速度，经过前馈补偿算法运算后控制伺服电机动作实现平台水平稳定，保证船载设备稳定运行。
关键词：无人船；双轴机械稳定平台；纵横摇；速度前馈
结束语：本文研究了基于双轴机械稳定平台的ＰＩＤ－前馈
控制算法，并基于稳定平台的近似线性化的降阶数 学模型建立ＭＡＴＬＡＢ ／ ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真模型对设计的 ＰＩＤ－前馈控制算法进行仿真试验验证。仿真实验结 果显示，相对于传统ＰＩＤ控制算法，前馈－ＰＩＤ控制 算法具有较快的动态响应和更高的跟踪控制精度， 能够有效补偿船体摇摆对稳定平台带来的影响，为 工程应用奠定了基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 037
赵照洪． 机器人在自动化抛光设备中实现恒定压力和恒定线速度抛光的研究［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：145-148.
摘要：针对抛光轮外径的磨损导致工件抛光质量不稳定，而传统检测方法存在成本昂贵和结构复杂等问题，设计了一套机器人恒定压力和恒定线速 度的抛光系统。系统的核心由Ａｌｌｅｎ－Ｂｒａｄｌｅｙ的ＰＬＣ和ＡＢＢ机器人构成，通过分析抛光轮电动机的输出电压、输出电流和抛光压力的关系，计算出 抛光轮磨损量，从而实现恒定压力和恒定线速度的抛光。试验结果表明，系统对抛光轮外径的检测误差为± ０５ｍｍ；随着抛光轮外径的变化，抛 光压力的变化范围为± ５％ ，完全满足抛光工艺的需求。
关键词：机器人；恒定压力；恒定线速度；自动化抛
结束语：机器人在抛光行业的应用越来越广泛，正在改 变着过去一直以人工作业为主的状况。恒定压力和恒定线速度抛光是影响机器人抛光质量的重要因素之一，其性能的优劣直接影响着抛光的表面质量。本文通过采用检测抛光轮电动机输出电压和电流的方法，代替安装传感器或加装末端执行器的方法，从软件上计算抛光轮的磨损，实现机器人恒定压力和恒定线速度抛光，无疑简化了设备的机械结构，同时也降低了设备的成本，对推动机器人在抛光行业的应用有积极意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 038
周名侦，曾东武，杨小萍，等． 喇叭鼓膜冲压自动线的设计［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：149-152.
摘要：为满足某喇叭生产企业产业升级所需，基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件和ＰＬＣ控制技术研发了一款喇叭鼓膜冲压自动线。该装置通过机械手完成喇叭鼓 膜工件的自动取料、上料、工位转移、下料和放料等一系列操作。经过生产试运行，同时进行了相关测试，结果表明，产品合格率大于９９％ ，设 备综合效率大于９０％ ，功耗小于０ ２ ｋＷ，冲压样品可调，满足企业要求。
关键词：喇叭鼓膜；冲压自动线；机械手
结束语：从测试数据可见，本文基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ设计的喇 叭鼓膜冲压自动上下料装置，性能达到了企业实际 生产需求。该系统已在生产实际现场进行了试运行， 重点验证了装置的功能、性能、安全性、连续运行 可靠性、电源适应性。该生产线的应用，极大地减少了人工成本，产品质量显著提高。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 039
高志远，胡羽沫，杨晶晶． 基于双工位旋转式激光切割装置的结构设计及优化分析［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：153-155.
摘要：针对消费者对不同车型性价比的追求，如何降低汽车的制造成本成为汽车制造公司的一大难题。为了解决这一难题，提出了一种新型双工位 旋转式激光切割装置。利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 三维软件对双工位旋转式激光切割装置进行了结构设计，再对该装置的力学性能进行有限元仿真分析以及优 化分析。研究结果表明，双工位旋转式激光切割装置的最大应力和最大位移量均小于设计的要求，验证了该装置的设计符合实际的切割需求，并对 其结构进行优化分析，有效提高了切割装置的稳定性和安全性，实现了激光切割的全自动生产，降低了汽车零件的生产成本。
关键词：双工位旋转式；激光切割装置；结构设计；优化分
结束语：为了提高激光切割机的效率，降低汽车覆盖件的制造成本，本文设计了一套双工位旋转式激光切 割装置。通过对运动过程和结构的分析，有必要对 其进行有限元的分析和优化。在建立切割三维模型的基础上，利用有限元仿真的方法，对其结构进行静态的有限元仿真与优化分析，得到了优化前后旋 转支架的应力、位移和应变的分布云图，且最大当量应力值均小于Ｑ２３５材料的屈服极限，最大变形值也小于设计的许用值，因此该切割装置符合设计的要求，具有安全可靠、稳定性高等优势，有效地满 足了激光切割的实际使用需求，完全可以用于激光设备的全自动切割。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 040
邱光繁，徐进钊，邱炯智，等． 基于函数型伸缩因子的桥式吊车变论域模糊ＰＩＤ控制器设计［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：156-160.
摘要：针对桥式吊车的防摆定位控制问题，提出了一种基于函数型伸缩因子的桥式吊车变论域模糊PID控制方法。先根据拉格朗日方程建立桥式吊 车动力学方程，然后利用模糊规则设计出模糊PID控制策略，接着通过提出新型的函数型伸缩因子使模糊PID算法获得更精准的论域控制，同时没 有过多增加计算复杂度，最后用ＭＡＴＬＡＢ／ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真证实方法可行性，并且与PID和模糊PID两种方法进行比较。仿真结果表明，该方法响应速 度快，定位稳态精度高，且对于不同的负载质量和吊绳绳长具有较好的鲁棒性。
关键词：防摆定位控制；函数型伸缩因子；变论域；桥式吊车；模糊PID；非线性系统
结束语：针对桥式吊车系统的防摆定位控制问题，本文提出一种新的函数模型伸缩因子，并成功将变论域 模糊自适应PID控制策略成功应用到桥式吊车系统的防摆定位控制中，该策略保留PID简单、快速以及运算量较小的优势，同时具有普通模糊处理非精确数学模型的特点。利用本文提出的函数模型伸缩因子对论域进行自适应调节，提高控制器的精确度,很好地实现了桥式吊车小车的精确控制与负载摆动 的有效抑制。仿真结果表明，本文提出的控制器较普通的模糊控制器和PID控制器具有更好的控制效果,并且该控制器对于系统参数的变化具有一定的适应力,对环境随机因素的干扰也有很好的抵抗力,同时系统鲁棒性更强。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 041
刘荣辉，党鹏，刘家豪． 陆地钻机钻杆自动储存和输送机构设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１６１－１６６
摘要：国内传统陆地钻机钻杆排放方式，主要通过管排架完成排放与储存，中间环节需人工进行拖、拽等操作，安全风险高、劳动强度大、效率 低。鉴于此，针对钻杆储存及排放进行研究，研究一种由钻杆库、输送机构组成，并与现有猫道配合完成钻杆排放与储存的自动化处理系统。采用 Ｐｒｏｅ５ ０对系统进行三维辅助设计，以验证系统合理性。整个系统有手动、单步、循环连续模式，通过液压系统进行控制，其电控方面由PLC根据 其程序进行顺序控制，自动完成钻杆的排放与储存。钻杆库可储存直径范围603～127mm的常规钻杆。对于127mm常规钻杆，可储存88根。 该陆地钻机钻杆自动储存和输送系统对于提高运输效率、降低了运输成本、减少占地面积、降低工人劳动强度以及实现钻杆自动化排放具有重要 意义。
关键词：自动化；钻杆库；PLC控制；模块化；液压系统
结束语（１）自动化程度高，研制难度低。整个系统的PLC控制系统和液压系统与原有的猫道系统进行集成，降低了对动力源的需求，减小了电液系统控制的难度。整个系统的控制点位较少，有效降低了集成难度。同时达到了减少人员配置、消除安全风险和提高作业效率的目的.（２）模块化设计。钻杆库采用纯机械结构、重力驱动及立体存储方式。整体尺寸满足运输要求，装运时无需拆卸任何部件，效率高、节约成本。钻杆库与输送机构设备采用独立设计，输送机构与原有猫道整体运输，提高了运输效率、降低了运输成本。陆地钻机钻杆自动储存和输送机构给钻杆排放 及储存提供了很大的便利，有效降低了工人的劳动 强度，自动化操作方式代替传统的人工操作，可实 现远程操控，进一步提高了钻井的效率，减少了占地面积，对于降低成本及其提高钻井安全性有重要的意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 042
刘金茂，李文，唐雅媛，等． 基于Ｓ７－２００ＰＬＣ恒压供水控制系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：167-170.
摘要：通过对恒压供水系统的结构及原理进行详细分析后，提出了变频控制方案，通过对比国内外控制方案，选定了基于ＰＬＣ的ＰＩＤ调节控制系 统，可以设定恒压供水系统中的压力给定值，并根据具体的实际需要调节水泵的工作情况，实现恒压供水的智能化控制，其优点是启动波动小、效 率高、智能程度高。并利用ＭＣＧＳ软件将系统中数据传输至远程网络巡回监控系统，对系统中的参数进行实时监控。该人机交互系统的开发可以为 操作人员带来直观的操作，操作简单，数据结构明显，能及时消除误操作产生的失误。
关键词：恒压供水；反馈控制系统；ＰＬＣ；ＭＣＧＳ
结束语：本文采用西门子PLC为现场控制器，实现了恒压供水系统的变频智能控制，运行结果表明，通过PLC进行PID调节，根据实际情况将系统所需压力值输入本系统中，系统中的PLC将根据实际压力值与设定压力值的偏差进行PID运算调整水泵的流量及水泵的数量，实现恒压供水，使供给水泵始终在高效率下运行，在启动时压力波动小，在可控制在给定值范围内波动。本文同时采用的基于MCGS设计系统的模拟组态画面能保证操作人员对恒压供水系统的连续运作进行实时监控。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 043
李志炜，田秀云． Ｌｉｎｕｘ服务器自动化部署和管理［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：171-173.
摘要：基于PXE技术实现批量部署和初始化Linux服务器。采用PXE+Kickstart的方式，通过ＤＨＣＰ提供的TFTP的IP地址获取引导文件和内核文 件，使用应答文件Kickstart自动完成系统安装过程，并在安装完成后调用初始化脚本和SSH免密脚本，实现自动初始化和SSH免密功能。结果表 明：该研究可以简化批量部署服务器过程中人员操作的流程，提高系统安装效率，具有一定的实用意义。
关键词：自动部署；Libux；PXE
结束语：本文使用经典的PXE+Kickstart方式实现网络自 动部署服务器，并使用HTTP、FTP和NFS作为安装源，丰富了客户端获取光盘镜像的来源，可以根据 不同的服务需求和实际情况灵活选取安装源。另外在应答文件Kickstart中添加初始化脚本和SSH免密脚本，让服务器在系统安装完成后，自动实现系统初始化，使服务器在短时间内便可投入生产环境.SSH免密脚本也可在系统安装后自动运行，为统一管理服务器搭好桥梁，减少了后期的人员操作，提高了服务器的管理效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 044
邱永松． 基于ＭＯＳ管稳定驱动功率管的门级电路设计［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：174-176.
摘要：ＧａＮ功率管具有高击穿电压和高开关频率，但其自身也存在一些缺陷，一是没有一个额定的雪崩电压值，二是损耗高以及高开关频率下ＥＭＩ 特性差的问题。针对ＧａＮ功率管自身所存在的问题，提出一种基于ＭＯＳ管来设计ＧａＮ功率管的门级驱动控制电路。通过电流驱动调节电路控制电 流的变化率，以此控制ＧａＮ功率管的开启，进而改善ＧａＮ功率管的ＥＭＩ性能；通过控制ＧａＮ功率管的导通驱动电压以及电容放电产生的栅极关断 驱动电压，可精准控制功率管的导通或关断，进而避免误触发。这种基于ＭＯＳ管设计的高稳定性门级驱动电路，可解决ＧａＮ功率管自身所存在的 问题，能够提升功率管的可靠性和稳定性，实现低损耗的目的。
关键词：ＭＯＳ管；ＧａＮ功率管；高稳定性；门级电路
结束语：随着集成电路和通信技术的进步与发展，特别是５Ｇ互联网时代的到来，对以ＧａＮ功率管为核心的 电子电路也提出了更高的要求，本文基于ＭＯＳ管设 计的ＧａＮ 功率管的门级驱动控制电路不仅能解决ＧａＮ功率管自身所存在的性能问题，还能够提升功 率管的可靠性和稳定性，以及实现低损耗的目的，因此，本设计电路具有重要的实际应用意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 045
李贤龙． 文件管理平台在带式输送机系统协同设计中的应用［Ｊ］． 机电工程技术2021，50（02）：177-179.
摘要：带式输送机系统的设计由于部件数量繁多，需要多人共同完成。因为涉及流程多且复杂，资料来往频繁，很难保证资料的时效性、准确性， 而这些对最终交付的设计成果有直接影响。提出了一种应用于带式输送机系统协同设计的文件管理平台，通过文件管理平台软件的权限管理和版本 管理功能，保证设计过程中资料的唯一性、可追溯性，帮助设计团队提高设计质量。
关键词：文件管理平台；带式输送机；协同设
结束语：随着信息化技术的发展和市场竞争的加剧，传 统的输送机械行业也需要随着时代的发展加快提升 产品的创新能力，缩短设计与开发的周期。如何利 用有效的信息化手段提高设计效率和协同工作的效 率是每个企业需要今后继续去探索的，本文的信息 化管理平台提供了一个成熟的产品和推进思路，对以后行业内企业推行相关的信息化建设具有借鉴意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 046
马业东． 变压器激磁涌流优化设计及应用探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１８０－１８２
摘要：从激磁涌流在变压器送电过程中对用户和电网的影响出发，阐述激磁涌流在实际运行中的危害，重点从变压器设计理论上分析激磁涌流产生 的原因、涌流在送电过程中的周期性变化规律，及剩余磁通对激磁涌流的影响。通过建立涌流瞬态计算简化模型，从理论上探讨了激磁涌流除了与 激磁绕组自身的电感直接相关外，还受其他重要因数制约；同时还论证了导磁材料对激磁涌流的影响。提出从设计角度、材料方面减少激磁涌流的 方法，对电网完成安全、可靠送电具有实际意义。
关键词：激磁涌流；磁滞回线；电感
结束语基于上述理论分析，本文建议降低激磁涌流主 要措施如下。（１）在变压器设计阶段，尽可能把激磁线圈通 常为高压线圈远离铁心，特别是大容量变压器，计 算表明高压线圈最内布置的方式比高压线圈外置大５０％以上的激磁电流峰值。（２）从设计源头出发，采用高导磁的取向硅钢，此类软磁材料的磁滞回线窄，剩磁和矫顽力较小， 对于需多次合闸送电情况，降低激磁电流峰值较 明显。（３）对于小容量的变压器，可以增加一个激磁 线圈，通过升压器单独对激磁线圈从０开始逐步加 压至额定电压，再进行高压侧合闸，基本消除激磁 涌流。（４）由于变压器励磁涌流主要是由于铁心内剩 磁引起的，可以在合
闸前对变压器进行退磁，将通 过降低铁心中的剩磁含量方式，减少激磁涌流。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 047
郭凯明． 矿井供电系统防越级跳闸技术及应用研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１８３－１８５
摘要：煤矿供电系统是保障煤炭开采过程中各类电气设备正常平稳运转的关键，通过输送电能给机械设备产生运转动力，实现煤炭物料的开采。目 前矿井供电系统容易出现越级跳闸等问题，对供电系统的安全性有较大影响并且容易引发其他故障，造成矿井安全生产事故的发生。对越级跳闸原 理和机制进行分析后，提出了基于ＧＯＯＳＥ通讯技术的供电系统防越级跳闸技术，对整个系统硬件、软件进行了设计，实现了防越级跳闸技术在实 际现场煤矿供电系统中的应用，并取得了良好的效果，能在矿井恶劣的环境中提升供电系统安全性能。
关键词：煤矿；供电系统；防越级跳闸；技术应用
结束语：矿井供电系统可靠性能不仅将对煤炭生产效率产生影响，还将对煤矿企业安全生产常态化发展有 着重要的促进作用。本文根据目前矿井供电系统容 易发生越级跳闸的现象，从解决问题角度出发，提出了采用ＧＯＯＳＥ通讯原理设计出防越级跳闸系统，应用于工程现场，实际解决了矿井供电系统越级跳 闸的问题，整体系统解决方案适用于矿井恶劣的作业环境，并能精确地对线路故障进行定位并实现断路动作。研究成果促进了煤矿行业供电系统安全、可靠性发展，提高了煤炭生产的效率，使得矿井下各类安全防护设备平稳运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 048
赖涌丹． 精益六西格玛在在线检测设备测量精度分析中的应用研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１８６－１８９
摘要：轮对尺寸在线检测设备在日常使用过程中产生一系列测量数据，但受多个因素影响，难以直接对其测量精度进行评估，因此迫切需要行之有 效的测量精度分析方法。而在各行各业成熟应用的精益六西格玛管理工具中，丰富的数据图形统计工具与测量系统分析工具为解决在线检测设备测 量精度分析难题提供了新的解决思路。以轮对尺寸在线检测设备为例，利用精益六西格玛数据图形统计工具与测量系统分析工具对其测量精度进行 了一系列分析，证明了该研究方法适合用于在线检测设备在非试验条件下产生的测量数据基础上的测量精度分析。
关键词：精益六西格玛；测量精度分析；测量系统分析；在线检测设备
结束语：轮对尺寸在线设备使用环境特殊，开展专门的测量精度试验需要的成本和难度较大，因此需借助其日常使用过程中产生的数据来进行测量精度分析。 而传统分析方法不能全面反映测量系统的各项 测量性能，且难以适应影响因子复杂的数据条件,因此需借助精益六西格玛的各种图形分析工具及测量系统分析工具进行研究.本文以2020年３～７月轮对尺寸在线检测设备所 获取的指定试验车的轮径值为例，并使用镟床测量值为标准，应用新的测量精度分析方法，对在线设 备测量系统的测量精度进行了研究并得出一系列结论。证明了该分析方法的可行性和优越性。该测量精度分析研究方法更为深入和全面，能够科学反映测量系统的性能，且能够适应复杂的数 据条件,为不便于开展专项测量试验的设备的测量 精度分析提供了有效的解决办法。此外，该分析研 究方法还具有较高的可推广性，可应用于对其他轮 对参数测量精度或其他设备的测量精度分析研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 049
赵刚． 变频技术在带式输送机远距离运输中的应用研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１９０－１９１
摘要：某煤矿带式输送机控制系统传动效率较低，且启动电流会产生功率不平衡与机械冲击大等问题。基于此，提出了变频控制改造方案，以合理 使用变频器的软启动功能，使重载启动时输送机可以平滑开启运行，避免出现冲击电流。应用效果表明，此项设计方案具备一定的可行性与有效性，可在带式输送机运输工作中得到广泛采用。
关键词：变频技术；带式输送机；远距离运输
结束语：某煤矿带式输送机系统在采用变频技术后，可以有效调节加速时间，满足了软启动效果。为了保证带式输送机的重载平稳启动，应采用高精度控制 转矩方法，避免冲击电网，保证主从机功率的平衡性，在降低故障发生几率的基础上，提高了传动效率，节约了电能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 050
宦昱，吴德军． 基于神经网络ＰＩＤ的永磁同步电机调速系统［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１９２－１９５
摘要：针对永磁同步电机多变量、强耦合、非线性、运行中参数变化的特点，设计了一种基于神经网络ＰＩＤ的永磁同步电机空间矢量控制方法。仿 真分析和硬件平台实验结果表明，将神经网络ＰＩＤ控制器运用于永磁同步电机控制具有可行性，相对于传统ＰＩＤ控制器，神经网络ＰＩＤ控制器能够 使系统具有更快的响应能力，并能提高系统的适应性。
关键词：神经网络；ＰＩＤ；空间矢量控制；永磁同步电机
结束语：本文针对永磁同步电机多变量、强耦合、非线性的特点，设计了一款基于神经网络ＰＩＤ的改进型空间矢量控制器。仿真和实验结果表明，新的控制方法能够使永磁同步电机具有更好的适应性和更快的速度响应能力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 051
杨士伟． 悬臂式掘进机记忆截割及自动截割控制方法研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１９６－１９８
摘要：通过对悬臂式掘进机开展记忆截割以及自动截割控制方法的研究，使悬臂式掘进机能够在不同巷道环境完成稳定截割工作。通过对自动截割需要解决的主要问题进行剖析，并结合煤巷掘进过程巷道截面的自动截割、记忆截割控制策略研究，制定了最终的煤巷掘进自动截割、记忆截割控制方法，同时对记忆截割关键技术进行了阐述分析。现场实际应用表明，所制定的记忆截割及自动截割控制方法可以满足现场应用需要，为煤矿现场开展悬臂式掘进机煤巷掘进作业提供技术参考。
关键词：悬臂式掘进机；记忆截割；自动截割；断面轮
结束语：本文通过对悬臂式截割机进行自动、记忆截割 控制研究，可以实现巷道掘进作业过程针对复杂地 质条件自动调节，同时可以实现掘进过程按照设定 的掘进边界进行作业，以人工截割路径为参考,通过油缸阀口控制程序、巷道边界点控制实现自动截割以及记忆截割过程。按照本文设计方案进行现场 应用结果发现，执行自动记忆截割过程能够实现截割边界误差满足10cm范围内。通过本文研究能够提升巷道掘进作业的工作效率，为煤矿现场提供可靠的掘进控制。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 052
段美春，陈建华． 风险矩阵在维修策略制定和优化中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：１９９－２０２
摘要：介绍了一种维修策略制定和优化的方法，可应用于设备故障的维修管理。通过建立风险矩阵并利用设备故障在该风险矩阵中的分布情况确定 各类故障的风险，以制定或调整各故障的维修策略，避免了传统设备维修管理中的欠修或过修问题。
关键词：可靠性维修；风险矩阵；故障频率；设备维修
结束语：电力市场环境下的发电设备可靠性研究将打破 传统的计划检修模式。数据挖掘技术是发电设备可 靠性管理走向实时化、智能化以及预测化的有力工 具［7］。本文提出的风险矩阵评估法通过对历史检修 数据的挖掘获取设备故障分布规律并模拟出检修策略执行后的故障分布，直观地展示出检修前后设备风险的变化，该方法克服了国内缺乏ＲＣＭ实施效果的评估准则和实施指南的难题［8］，可有效解决现有 技术中存在过修或维修投入不合理等问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 053
杨超华，张奕． ２０００ｔ大型液压机泵站节能降噪改造［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：２０３－２０６
摘要：对２０００ｔ液压机主泵供油系统高能耗的原因进行了分析，采用恒压变量泵加蓄能器的方案对原有的定量泵供油模式进行了替换。在满足生产要求的前提下，新方案油泵电机组排量、功率更小，达到了节能的目的。并对泵站、蓄能器及其辅件进行了选型、设计和计算，降低了泵站噪声，增加了主泵电机组运行的稳定性和可靠性，延长了相关部件使用寿命。
关键词：液压机；液压系统；节能；改造；泵站
结束语：经过实际安装调试，能够满足生产线的生产节奏。改进后的液压机泵站基本解决了原设备能耗高、 震动明显、噪声大等问题，为锻压企业改善了车间 噪声环境、减少了能源消耗、节约了电费开支、降 低了部分部件更换周期、带来了较大的经济效益和社会效益，主要表现在以下几方面。（１）液压系统泵站无异常噪声或震动、输出的 压力稳定，与改造前相比，由于使用了橡胶减震器 和钟形罩，泵站工作时的噪声明显下降。经实际测 定，噪声由原来100ｄＢ降至８０ｄＢ左右，大大改善了工人们工作时的噪声环境。（２）由于电机组振动减弱、稳定性增加，电机 组与基座之间以及各部件之间的固定螺栓因震动而 松动的现象大为减弱。联轴器、梅花垫损坏甚至油 泵断轴的问题大为缓解，延长了其使用寿命。（３）改造后的液压泵站由于没有溢流功率损失， 在保持原有生产能力不变的前提下，液压泵站生产 过程中油箱中油液温度由原来的60℃降至50℃ ， 较改造之前下降了10℃左右。改善了油液工作环境，降低了能耗，也降低了对油箱冷却装置的要求。（４）改造后的泵站由于采用了恒压变量泵，增加了蓄能器，主泵排量和驱动电机功率大为降低，在满足生产线生产节奏的情况下，使设备的供油系 统实现了较大幅度的节能。由于设备属于大型设备，改造后，单台设备一年节约的电费近５万元。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 054
李明，张少雄，王小海，等． 基于前脸精度归零思路的车身结构优化［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：207-210.
摘要：针对整车前脸外观精度公差累积大、匹配难的问题，通过优化车身结构及焊接层级，保证外观件安装点的功能尺寸，达到前脸安装点尺寸归 零的设计目的，从而保证整车外观件的匹配精致感。通过优化车身结构，保证安装面方向可调，通过夹具适配，可将前脸外观件安装面的功能尺寸 由原先的± １０ ｍｍ提高至± ０５ ｍｍ。
关键词：前端模块；功能尺寸；感知质量；尺寸链
结束语：本文通过介绍对前脸外观件安装点结构优化及 焊接层级优化，从而保证发盖、翼子板及前保Ｚ向 尺寸归零，以及保证外观件的Ｚ向相对匹配关系，Ｘ 向及Ｙ向都为过孔安装，通过工装定位调整，从而 保证外观件的Ｘ及Ｙ向相对匹配关系，以及保证外 观间隙及面差的匹配。（１）通过焊接层级调整，最后一序上件或归属侧 围主拼上件，通过夹具保证外观件安装点整体精度。（２）通过支架焊接面结构优化，保证外观件安 装点支架精度与发盖安装面相对精度，从而保证安 装点精度归零。（３）通过螺接前端模块支架结构，实现支架Ｚ 向可调，通过与发盖翼子板安装点关联，实现前端 模块Ｚ向与发盖、翼子板Ｚ向尺寸归零。 （４）外观件Ｘ 向及Ｙ 向通过大过孔可调结构， 通过工装进行调整，从而保证外观件Ｘ向及Ｙ向的匹配关系。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 055
柯治成 Solid Works Motion冗余约束和运动算例报错分析［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：211-215.
摘要：冗余约束的处理是Solid Works Motion运动仿真的难点之一。机构存在冗余约束时积分器会在计算时自动解除一些约束，从而使被解除约束的 自由度上不会计算构件间的作用力，这将导致错误的力的计算（分布）。在复杂机构中，积分器将任意解除系统中的约束方程，造成求解时仿真了 错误的零件载荷传递路线。冗余约束应在仿真分析前被手动解除，以获得更精确的结果数据。另一个难点是运动算例受冗余约束、积分器时间步长、接触精度等因素影响，计算过程中经常有报错提示而终止计算。目前，针对上述难点的研究很少，因此对其进行了分析总结，以帮助设计者更 好地利用Solid Works Motion软件进行机械系统的运动学和动力学仿真。
关键词：Solid Works Motion；自由度；冗余约束；报错分析
结束语：本文对目前运动仿真的现状进行了介绍，对Solid Works Motion自由度的计算、解除冗余约束的方 法和运动算例计算报错的原因进行了总结分析，并结合典型的四连杆机构进行了说明。得出以下结论：（１）机构中冗余约束的判断、识别及正确移除 是保证仿真顺利进行和得到精确结果数据的前提；（２）冗余约束、精确度、最大积分器步长大小、接触分辨率、积分器类型、运动输入连续性及初始 速度设置是导致运动算例计算报错的主要原因。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 056
涂政． 舰船用外螺纹舷侧阀优化改进［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：２１６－２１８
摘要：为解决舰船用外螺纹舷侧阀出现的手轮操作力矩大、密封性能差、不能适用于较高压力的管路系统等问题，提出了优化密封形式、优选密封 材料和阀体材料、优化结构形式的改进措施。经实际应用，有效解决了上述问题，提高了产品的可靠性和使用寿命。
关键词：舰船；外螺纹舷侧阀；优化改
结束语：通过优化密封形式、优选密封材料和阀体材料、优化结构形式，设计和制造出改进的外螺纹舷侧阀， 经过实船应用，有效解决了当前舰船采用ＣＢ５９８－９０ 截止阀设计和制造出来的外螺纹舷侧阀常出现的问 题，从而降低了发生故障的机率，减少了修理时间， 提高了外螺纹舷侧阀的可靠性和使用寿命。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 057
原宇博． 城市轨道交通车辆制动系统控制阀故障诊断方法［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：219-223.
摘要：为了避免车辆制动系统存在的隐患，保证轨道交通车辆的稳定运行，提出城市轨道交通车辆制动系统控制阀故障诊断方法。分析控制阀结 构，分类控制阀故障类型，以此为基础，利用采集卡、传感器获取控制阀信号，通过ＥＭＤ算法对控制阀信号进行降噪处理，计算控制阀信号相关 系数，简化控制阀故障诊断过程，以控制阀特征信号为依据，制定控制阀故障诊断程序，实现了城市轨道交通车辆制动系统控制阀故障的诊断。仿 真实验结果显示：提出的方法控制阀信号噪声占比均低于最高限值3122％ ，控制阀故障诊断系数范围均高于最低限值036，充分说明提出的方法 具备较好的应用性能。
关键词：城市轨道交通；车辆制动系统；控制阀；故障诊断
结束语：为了更好地解决传统城市轨道交通车辆制动系 统控制阀故障诊断方法中存在的控制阀故障诊断效果不佳的问题，本文提出一种新的城市轨道交通车辆制动系统控制阀故障诊断方法。此研究以现有控制阀故障类型为基础，对城市轨道交通车辆制动系 统中的控制阀信号进行采集，利用ＥＭＤ算法对控制 阀信号中的噪声进行处理，并计算不同控制阀信号之间的相关系数，确定控制阀信号之间的关联程度，根据得到的控制阀特征信号，制定控制阀故障诊断步骤。实验结果充分表明，本文方法的控制阀信号噪声占比比最高限值低，且控制阀故障诊断系数范围比最低限值高，具备良好的应用性能，可以为车辆以及乘客的安全提供更加有效的保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 058
杜灵亮． 某垃圾焚烧电厂主变跳闸事故分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：２２４－２２６
摘要：电厂中升压变压器的安全运行，对于保障发电厂效益有着重要意义。以事件报警记录和继电保护定值为研究对象，通过分析事故前后电量数 据变化和保护动作原理，判断事故是由雷击和差动保护压板退出双重因素导致，同时提出了几条处理措施。结合此次事故中暴露的管理问题，也提 出了关于微机保护装置运行维护、定值投退方面的管理建议。
关键词：变压器；过电流；跳
结束语：此次事故虽然是由于自然环境原因引起的，但故障发生后，由于主变差动保护硬压板退出导致主变 两侧开关未能在第一时间断开，也存在一定的现场管 理原因。通过该次事件，本文提出以下几点建议。 （１）编制一次设备启动时保护装置的投退及保 护定值的调整方案时，应综合整定计算、保护运行、 方式安排等各专业方面的实际情况，并以能最快速、 最可靠切除故障为原则。 （２）对于保护定值异常投退及处理情况应做好 记录，发生异常的保护或自动装置经检修处理后， 确认可以投入运行的应将信息告知值长，运行责任 人及时填写保护投入申请单，逐级批准后投入运行。 （３）已运行的开关柜结合停电时检查，观察开 关柜底部孔洞是否封堵严密，要杜绝小动物进入的 可能，防止相间短路或接地短路故障。 （４）在厂内设置１ 台故障录波装置，接入发电 机、升压变压器、上网线路等主要回路的电量信息 和开关量信息。在电网中发生故障时，故障录波装 置对于确定故障性质、故障部位和系统振荡情况， 对于分析继电保护装置动作情况，提高系统安全运 行水平有着重要意义，已经是目前电厂运行中必不 可少的设备之一。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 059
陈亮亮，吴斯鹏，王高尚． 某项目ＤＣＳ与ＡＣＣ系统通讯跳跃故障处理方案研究［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：227-229.
摘要：某垃圾焚烧发电厂ＤＣＳ系统与自动燃烧控制系统通讯存在干扰问题，其中主要现象为信号跳变且为不定期跳变，数据严重失真，严重影响 焚烧炉自动燃烧稳定运行。针对此现象，根据该厂通讯时实际遇到的问题，使用通讯分析仪器ＰｒｏｆｉＴｒａｃｅ，结合PLC的通讯要点，对所发生的问题 进行分析，并且逐项检查测试，最终解决了通讯跳跃相关故障，保证了通讯质量，从而确保了通讯垃圾焚烧炉自动燃烧控制的稳定运行。
关键词：通讯干扰；自动燃烧控制系统；通讯串联网络
结束语：本文通过对该项目通讯信号跳跃故障的分析及问题解决，为后续PLC与艾默生DCS通讯提供了一 个有效的参考方案，与艾默生DCS通讯配置站址时, 根据艾默生通讯卡件的特点，建议配置站址大于20, 这样更有利于通讯稳定，并且通讯电缆不应与动力电缆同桥架敷设，以避免信号干扰。针对此类型问题，本文建议在与DCS厂商通讯配合的时候，应该先行与DCS厂商沟通确认其通讯卡件的特点，提前确认是否有特殊通讯要求，以避 免发生类似问题而影响工程进度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 060
方桂荣． 半球体加工工艺的改进［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：230-233.
摘要：根据阀门中球阀的结构特点及阀门的使用要求，为降低生产成本和使管道介质更加顺畅流通，阀门球体采用半球体形式。以圆顶阀为例介绍半球体的结构形状和技术要求，按固定球结构半球体加工的典型工艺过程，分别在镗床、球面车床和钻床上进行加工，并详细分析其在装夹、切削 加工及磨球面时遇到的问题，针对在加工时遇到的问题对半球体的加工工艺进行改进并做专用夹具，在数控车床上进行圆弧面切削和磨削加工，对加工工艺改进后，在加工时不仅能提高加工精度，而且能很好地解决典型工艺遇到的问题，生产效率提高了２倍以上。
关键词：半球体；加工工艺；工艺改进
结束语：本文结合半球体的结构形状和技术要求，根据半球体加工的典型工艺在实际加工中遇到的难题,通过研究，制定出更合理的工艺，既能提高效率，又能提高半球体加工的精度。在实际生产加工球时，刀具耐用、不易磨损，刀具加工次数少，装夹方便，加工精度高和加工效率高，改进加工工艺后的生产效率是原来的２倍以上。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 061
杨卫东． 智能电动执行器典型故障分析和处理［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：２３４－２３６
摘要：为实现智能电动执行器故障的准确定位和快速排除，提高电动执行器的可靠性和安全性，通过对澳托克智能电动执行器在生产现场检修、维 护工作中的使用经验总结，分析电动执行器几种典型故障，并提出了有效解决方法和措施。在技术、管理等方面改进和完善了现有的检修资源配 置，提高了智能电动执行器故障处理效率，提升了运行维护管理人员异常事件响应及处理能力。
关键词：电动执行器；典型故障；处理方法；故障处理效率
结束语：对天然气生产场站的智能电动执行器进行故障 精确诊断，需要维护人员熟悉智能电动执行器结原理和使用手册，这样才能确保能够实时快速地判 断故障点位，才能更及时有效地对设备存在的问题 进行快速、可靠地排除和维修。本文通过深度分析AUTORK电动执行器典型故障和提高故障处理效率 的方法，总结维护工作中积累的一些经验，希望能 给运维人员的实际工作提供参考借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 062
杨星辉． 煤矿安全监测监控系统应用探析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０２）：２３７－２３８
摘要：当前我国煤矿行业对安全生产提出了新的要求，因此煤矿安全监管得到了推广与应用，国家也提出了一些煤矿安全生产行业标准，虽然取得 了较好的应用效果，但煤矿安全监测监控水平仍有待于进一步提高。为进一步提高煤矿安全监测监控水平，介绍了煤矿安全监测监控系统的主要作 用，分析了煤矿安全监测监控系统在安装、使用以及维护中存在的主要问题，并提出了一系列具体改进措施。这些措施的综合应用有助于进一步提 高煤矿安全监测监控能力，进而更好地保障煤矿安全生产。
关键词：煤矿安全；监测监控系统；应用；传感
结束语：煤矿安全监测监控系统是保障煤矿安全生产的 重要系统之一，通过本文的研究，进一步了解了煤矿安全监测监控系统的主要作用和日常安装使用中存在的主要问题，并掌握了一些解决这些问题的主要方法，通过综合应用这些方法，必将有助于人们 更科学合理地安装使用煤矿安全监测监控系统，更及时高效地处理煤矿安全监测监控系统遇到的一些 问题，进而更好地保障煤矿安全监测监控系统的安全，连续稳定运行，最终进一步提高煤矿安全生产水平。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 02. 063
黄幸．1000ＭＷ机组循泵液控蝶阀关阀异常分析及处理［Ｊ］． 机电工程技术，2021，50（02）：239-244.
摘要：某1000ＭＷ火电机组循环水泵出口蝶阀为液动蝶阀，其控制液压油站经常出现油压异常现象，存在循环水泵出口液动蝶阀开关异常的安全 隐患，直接影响到循环水系统的安全性和稳定性。针对ＹＮＱ３２－０４型液压油站油压异常现象，通过现场数据采集，利用科学计算公式对液控单向阀、电磁阀、插装阀、液压油缸、梭阀等液控模块元件进行研究分析，排查出插装阀、电磁阀的故障现象及原因，彻底解决了YNQ32－04型液压油 站的异常现象。
关键词：液压油站；插装阀；卡涩；液压油；压缩
结束语：液压控制油系统在发电企业应用较为广泛，其 设备的可靠性影响着发电机组安全稳定运行。本文 针对1000ＭＷ机组循环水泵出口液控蝶阀YNQ32－04型液压油站开阀压力异常现象进行详细分析，通过对液控单向阀、电磁阀、插装阀、液压油缸、梭阀等液控模块元件进行研究分析，排查出液控油站 异常问题的根本原因，通过本文介绍的排查处理方案及巩固措施，彻底解决了YNQ32－04型液压油站的故障问题。