DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 001
陈国梁，岳夏，周超，等. 机械故障诊断技术机遇与挑战［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：1-4.
摘要：随着人工智能和信息技术的快速发展，故障诊断也从基于故障机理和经验模式的诊断方法逐步向智能诊断等方向发展。分别从实时故障诊断、早期故障诊断、智能故障诊断、5G联合数据故障诊断的角度对故障诊断技术的新进展进行了探讨，可为故障诊断系统的研发与应用提供参考。
关键词：实时故障诊断；智能故障诊断；5G；早期故障诊断
结束语：故障诊断技术研究从20世纪50年代开始，已经取得了很大进展。随着智能制造的发展，可以说故障诊断已经进入了关键的机遇期。如何针对产品具体需求，切实提升企业产品的智能化水平；如何利用大数据，针对行业提供专业化、规模化服务，将是故障诊断未来的发展方向。故障诊断理论、技术及其实际应用方兴未艾，还需要进一步地深入探索。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 002
兰格瑶，张智雷，王成勇，等. 口罩机关键结构部件研究进展［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：5-13.
摘要：市场上口罩生产设备多种多样，良莠不齐。按照生产工艺的顺序，对市场上现有口罩机的放料装置、鼻梁条固定装置、耳带焊接装置、呼吸阀焊接装置和检测系统等关键结构部件进行了详细地研究，对各机构的发展变化及各自优缺点进行了总结和对比。指出了目前口罩机设备产能过剩，但高端产品仍相对紧缺的局面，认为应当进一步提高口罩机的自动化程度，且在生产过程中普化清洁消毒环节、对机器故障和产品质量的全线检测系统，提高口罩机的兼容性，即一台口罩机经过调试或简单的工序调整可满足两种以上类型口罩的生产。
关键词：口罩机；结构；装置；自动化；生产效率
结束语：本文按照口罩生产工艺，对涉及到的口罩机结构进行了详细的研究对比，包括平面口罩机、杯型口罩 （又称锥形口罩）机、C型口罩（又称折叠口罩）机、异形口罩（鸭嘴型口罩、鱼型口罩又称柳叶型口罩） 机等。口罩的生产经历了人工手动缝制到分散加工，再到全自动化生产线的过程，口罩机的结构也向着简单化、智能化、高产能的方向发展。2020新冠疫情爆发后，国内口罩和口罩设备生产产能急速提升，但是口罩和口罩机设备都面临产能过剩的风险，高端产品仍相对紧缺。未来口罩机将实现放料、生产、包装一体化，生产过程更加稳定连贯；对口罩的生产质量进行实时监控，及时发现并剔除这些不合格产品；生产过程清洁消毒保持干净卫生；口罩机更加兼容，一台口罩机可以生产两种甚至多种类型的口罩，以满足市场需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 003
贾鹏志，张永顺.一种新型两自由度永磁电机动力学模型［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：14-17.
摘要：提出了一种新型结构的两自由度永磁电机，阐述了基本结构及各部分功能。电机转子仅由径向磁化永磁体构成，定子部分为三轴亥姆霍兹线圈组，显著降低了永磁电机内部多维磁场的复杂程度。根据径向磁化永磁体对空间万向旋转磁场的随动效应，即径向磁化永磁体轴线会转动直到与空间万向旋转磁场轴线重合这一现象，通过空间万向旋转磁场控制电机输出端到达空间指定位置，实现空间两自由度任意运动。动力学仿真验证了基于随动效应的两自由度永磁电机方案的可行性，可控制电机输出端到达指定位置。
关键词：两自由度电机；空间万向旋转磁场；动力学仿真；亥姆霍兹线圈
结束语：本文根据随动效应提出了一种新型两自由度永磁电机样机，介绍了电机工作原理。与多磁极永磁球形电机结构对比，其结构简单，避免了复杂球面结构，内部磁场环境无干扰。在电机结构基础上，建立了动力学模型，仿真得出以下结论。（1）随动效应可用于多自由度电机控制，电机运动稳定，轴线位置精度存在一定误差，但可通过实时反馈信息进行闭环控制来提高。（2）磁矢量强度影响电机稳定位置与磁场轴线方位之间的偏差，磁矢量越大，偏差越小。（3）角速度及阻尼主要影响电机运动的稳定程度，在合适的范围内，角速度与阻尼系数越大，电机的运动越稳定，达到稳定所需时间越小。上述结论为电机的优化及控制奠定了基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 004
杨旭，刘志春，杨明杰，等. 高温力学试验装置的位移误差分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：18-20.
摘要：耐高温材料用于航空航天领域，材料变形产生的位移是其性能中的一个关键参数，如何准确地测量这个位移仍为有待解决的问题和挑战。对高温力学试验装置进行设计，采用LVDT位移传感器间接测量材料的位移并提出了应变测量的修正算法。为了解决LVDT测量杆轴线与位移转换板的偏角引起的位移测量不准确问题，对二者的偏角进行计算并修正；为了解决间接测量方法引起的应变测量偏大问题，对连接件的变形进行修正，并对试件加载段和过渡段的变形进行修正。结果表明，LVDT测量的实际位移与理论位移的关系为 L2 = L1 / cos α ；应变修正后的杨氏模量与装置所测杨氏模量的关系为 E1= 2.112E2 。
关键词：应变测量；LVDT位移传感器；杨氏模量
结束语：本文设计了一个高温力学试验装置，该装置采用LVDT位移传感器测量试件的位移，并对应变的测量进行了修正。对 于LVDT位移传感器测量杆轴线与位移转换板的偏角误差，对实际测得的数据进行了分析，得出实际位移L2与理想位移L1之间的关系为 L2 = L1 / cos α ；对于LVDT间接测量引起的应变测量偏大问题，首先，去除了连接件的变形，其次，去除了试件过渡段和加载段的变形，得到了修正后杨氏模量与装置所测杨氏模量的关系为E1=2.112E2。最后，经测试，6061铝合金和 Q235 钢的杨氏模量修正后与理论值分别相差 1.8%和 3.2%，证明了应变修正算法的可行性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 005
杨刚，黄思，李蔚，等. 车载LNG气瓶在高温下热力学参数的变化研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：21-23.
摘要：为研究高温下气瓶内LNG质量、蒸发量、温度和压力随时间的变化规律，以LNG为工质，选取常用的365 L规格的气瓶进行传热计算，环境温度分别取40 ℃、270 ℃和600 ℃。采用饱和均质模型，根据饱和状态下的热力学关系，拟合出甲烷物性参数与温度的关系并编制了程序。结果表明，在计算方法得到液氮实验数据验证的前提下，得到了在不同温度下、绝热层是否损坏时，气瓶内热力学参数随时间的变化规律。在蒸发的初始阶段时，介质温度上升速率、LNG蒸发速率和气瓶内介质升压速率较慢，而后速率增快。当环境温度增加时，三者速率随之增快。在绝热层未损坏时，三者速率较慢。由于相变所产生的蒸发气（BOG）质量最终达到气瓶内介质总质量的0.59%。
关键词：车载LNG气瓶；饱和均质模型；甲烷；热力学参数
结束语：本文以LNG为工质，选取常用的365 L规格的气瓶进行传热计算，采用饱和均质模型得到了如下结论。（1）随着外界热量的传递，使得气瓶内LNG产生蒸发，所产生的蒸发气（BOG）质量将不断增加，最终达到气瓶内介质总质量的0.59%。气瓶内LNG质量随着时间逐渐减少。当环境温度增加时，LNG蒸发得更快；在绝热层未损坏时，LNG蒸发较慢。（2）从初始状态到气瓶最大工作压力这一时间段内，气瓶内介质温度从-161 ℃上升到了-113.15 ℃左右。介质温度在初始阶段上升较慢，随着LNG的快速蒸发，其温度上升的速度增快。当环境温度增加时，介质温度上升速率增快。在绝热层未损坏时，介质温度上升速率较慢。（3）气瓶内介质压力在初始阶段上升速度较慢，随LNG的不断蒸发，上升速度增快。当环境温度增加时，瓶内的介质升压更快。在绝热层完好时、40 ℃的环境温度下，介质压力达到起跳压力需要224 h；在绝热层损坏的情况下，当环境温度为40 ℃、270 ℃和600 ℃时，介质压力达到起跳压力的时间分别为11.1 h、2.1 h和1.1 h。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 006
曾超湛，印四华. 基于ABC-DPC算法的玻璃窑炉能耗异常检测［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：24-29.
摘要：针对传统的窑炉异常检测方法易受主观因素干扰且存在异常冗余报错的情况，提出一种基于人工蜂群算法的密度峰值聚类（ABC-DPC）的
玻璃窑炉能耗异常检测方法。该方法针对密度峰值聚类存在人工设定参数和无法自动划分簇中心和离群点的不足，以人工蜂群算法实现了截断距离的自适应优选过程，并设立离群系数策略以实现自动划分簇中心和离群点的功能。研究了玻璃窑炉的分层能耗模型，并基于此导出能耗特征值，然后应用ABC-DPC算法实现窑炉异常能耗的聚类检测。实验结果表明，所提出算法较于经典聚类算法，检测准确率较高，而且能实时地检测窑炉的能耗异常状况。
关键词：马蹄窑；玻璃窑炉；异常检测；密度峰值算法；人工蜂群算法；聚类
结束语：本文是以工业应用为研究背景，针对传统的玻璃窑炉异常检测方法易受主观因素干扰、冗余报错的情况，首先通过热平衡分析得到马蹄窑的分层能耗模型，并以此构造能耗特征值，然后应用ABC-DPC算法实现马蹄窑的能耗样本快速聚类异常检测过程。实验结果表明，ABC-DPC算法能高效地检测窑炉的异常能耗样本，并与 DPC、K-Means 以及 DBSCAN算法比较，在算法运行时间相当的情况下，具有最好的聚类性能表现。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 007
康军辉，刘晓初，萧金瑞，等. 强化研磨微纳加工残余应力的数值模拟分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：30-32.
摘要：为了探究强化研磨微纳加工中磨粒喷射速度和喷射角度对残余应力场分布的影响，采用ABAQUS有限元分析软件进行数值模拟，建立了表面覆盖为100%的单颗粒磨粒撞击GCr15轴承钢靶材的模型。利用单一控制变量的方法对比了不同速度和不同角度下仿真模拟靶材表面残余应力的大小以及残余应力层深。研究结果表明，强化研磨微纳加工可以在靶材引入0.09～0.143 mm的残余应力层，最大残余压应力和表面残余压应力值具有一定的正相关性，在喷射角度为 5π/12 和喷射速度在60 m/s的组合工艺参数下，可以获得最大残余应力。
关键词：强化研磨；残余应力场；有限元分析；GCr15轴承钢
结束语：（1）在强化研磨加工磨粒喷射速度在 45～65 m/s 的变动范围下， π3 的加工角度所产生的残余应力层深在 0.09～ 0.14 mm范围内变化；（2）在强化研磨加工磨粒喷射角度在 π6 ～ π2 的变动范围下，50 m/s 的加工速度所产生的残余应力层深在 0.095～ 0.143 mm范围内变化；（3） 喷射速度在45～65 m/s的变动范围下，π3 的加工角度所产生净增加的压残余应力值最大可达到6 500 MPa； （4） 射角度在 π6 ～ π2 的变动范围下，50 m/s的加工速度所产生净增加的压残余应力值最大可达到6 700 MPa左右。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 008
钟云，黄楠，曾俊海.压电驱动器迟滞非线性的增强型Prandtl-Ishlinskii模型建模及实验验证［J］.机电工程技术，2020，49（10）：33-35.
摘要：存在于压电陶瓷全工作范围内的迟滞非线性特性，往往导致压电陶瓷执行器的系统精度下降、振荡，甚至造成系统的不稳定。针对周期性的正弦输入信号，改进增强型Prandtl-Ishlinskii模型(EPIM)迟滞建模方法。在分析压电特性和传统的Prandtl-Ishlinskii模型特性的基础上，采用改进
的增强型Prandtl-Ishlinskii模型来描述压电陶瓷的迟滞特性，搭建了基于dSpace的压电驱动微位移定位实验平台；将基于增强型Prandtl-Ishlinskii模型方法应用于压电驱动微位移定位平台中，对压电陶瓷的迟滞非线性特性进行辨识。实验结果表明，改进的增强型 Prandtl-Ishlinskii 模型（EPIM）比传统的Prandtl-Ishlinskii模型（PIM）更有优势。
关键词：压电陶瓷执行器；迟滞；Prandtl-Ishlinskii模型；参数辨识
结束语：本文针对周期性的正弦输入信号，采用增强型迟滞模型（EPIM） 来对压电陶瓷的迟滞特性进行描述。在分析了压电迟滞特性和经典的Prandtl-Ishlinskii 迟滞模型特性的基础上，给出了压电陶瓷迟滞特性的增强型迟滞模型 （EPIM）。然后，搭建了基于 dSpace 的硬件在环测试平台用于模型的验证。最后，对比传统的PI模型和改进的增强EPI模型，给出了模型的实验验证结果。实验结果表明，针对4种不同频率的正弦输入信号，EPI模型比PI模型优势更好，低频段描述精度略有提高，高频段则增强型迟滞模型（EPIM）描述精度要高很多。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 009
贾皓然，李凯，王曦冉，等. 力场辅助电喷射打印的仿真研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：36-38.
摘要：微纳三维功能结构的制备对于高性能MEMS器件的研究具有重要意义。利用COMSOL仿真分析了力场辅助电喷射打印三维结构的过程，采用理论分析与数值仿真的方法，研究了力场辅助成形机理，分析了不同电场工艺参数对微结构成型的影响。通过改变电压、间距、电极尺寸等参数，可以对结构成型产生影响。结果表明，该仿真模型为这种三维打印新方法提供了理论依据，对于实现微米尺度三维结构的打印制造具有重要意义。
关键词：力场辅助；电喷印；COMSOL仿真；三维微结构
结束语：力场辅助电喷射打印技术对于实现微米尺度三维结构的打印制造具有重要意义。本文使用COMSOL多物理场仿真软件，对力场辅助电喷射打印的过程进行了仿真分析，建立了流场、电场、相场的多物理场耦合模型，分析了力场辅助电喷射打印的原理，研究了电场工艺参数的影响。结果表明，电极电压、间距、电极尺寸是影响结构成型的主要因素，当电压在一定范围内增加可以使变形量增大，随着电极间距减小，结构变形先增加后减小，电极尺寸与结构变形程度成反比。本仿真为力场辅助电喷射打印技术提供了理论依据，为制备微米尺度功能材料三维结构提供了新方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 010
李苏洋，唐梓敏，丁峰，等. 蠕墨铸铁钻削实验研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：39-41.
摘要：蠕墨铸铁可加工性差限制了其在汽车工业的应用。利用高速钢麻花钻头对蠕墨铸铁进行钻削，采用单因素实验分析钻削工艺参数对轴向力、旋转力矩的影响规律，采用正交实验分析各工艺参数的影响显著程度。实验结果显示钻削轴向力和旋转力矩随进给速度的增大而增大，随主轴转速的增大而小幅减小；正交实验方差分析也显示进给速度对钻削力的影响最大，其次是主轴转速，最后是进给速度和主轴转速间的交互作用。通过线性拟合的关系模型预测结果与实验值比较吻合，可为蠕墨铸铁钻削过程中钻头所受钻削力的大小提供计算依据。
关键词：蠕墨铸铁；钻削；轴向力；力矩
结束语：本文研究了蠕墨铸铁钻削过程中不同钻削工艺参数对钻头所受钻削力 （轴向力与旋转力矩）的影响规律及影响显著程度，并建立了钻削力的线性统计模型，主要结论如下。（1）轴向力与旋转力矩均随着主轴转速的增加而小幅降低，变化趋势逐渐减小；轴向力与旋转力矩均随着进给速度的增加而增加。（2） 钻削工艺参数对于切削力的影响显著程度依次为：进给速度>主轴转速>进给速度与主轴转速的交互作用。（3）由线性回归得到的钻削力线性统计模型预测的钻削力与实验值非常吻合，预测误差较小，可为蠕墨铸铁钻削过程中钻头所受钻削力的大小提供计算依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 011
胡 晨，路家斌，肖晓兰，等. 氧化锆陶瓷球磁流变抛光工艺试验研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：42-44.
摘要：在自行设计的陶瓷球集群磁流变抛光机上进行氧化锆陶瓷球抛光实验，研究了抛光工艺参数（上抛光盘转速、下抛光盘转速、上抛光盘偏心距以及抛光间隙）对氧化锆陶瓷球的表面粗糙度以及圆度误差的影响。实验结果表明，随着上、下抛光盘转速的增加，氧化锆陶瓷球的表面粗糙度和球形误差均先减小后增大。在上抛光盘转速30 r/min、下抛光盘转速40 r/min时能够获得较低的表面粗糙度和圆度误差。上下抛光盘之间的偏心距直接影响了抛光盘面的磁场分布和抛光垫的微观结构及球体的抛光轨迹均匀性, 而加工间隙直接影响了球体的抛光压力，从而影响了抛光质量，在合适的偏心距和加工间隙时，氧化锆陶瓷球能够获得较好的抛光质量。
关键词：氧化锆陶瓷球；磁流变抛光；表面粗糙度；圆度误差；抛光参数
结束语：（1）上下抛光盘的转速直接影响了陶瓷球体的旋转速度和轨迹密度，也会影响磁流变抛光垫的状态及其磨粒分布状态，进而影响球体抛光。随着上、下抛光盘转速的增加，氧化锆陶瓷球的表面粗糙度和球形误差都是先减小后增大。在上抛光盘转速30 r/min、下抛光盘转速40 r/min时，球体表面粗糙度和圆度误差都最低，分别为Ra8.988 nm和ΔSph0.08 μm。 （2）上下抛光盘之间的偏心距直接影响了抛光盘面的磁场分布和抛光垫的微观结构及球体的抛光轨迹均匀性，进而影响抛光效果。随着偏心距的增大，球体表面粗糙度和球形误差先减小后增大，在偏心距10 mm时达到最低。 （3）加工间隙直接影响了陶瓷球体的抛光压力，从而影响了球体的抛光质量。在合适的抛光间隙 （1 mm） 时，球体的表面粗糙度和球形误差都最小。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 012
朱小辉，傅惠南，尚伟.基于MATLAB的等效连续A声级算法研究与实现［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：45-47.
摘要：针对采集的风力发电机组噪声信号，对其进行时域和频域分析，以图形直观展示声压信号的波动情况，得出风力发电机组噪声信号各频率成分及频率分布情况。探讨了一种频域A计权、计算瞬时A声级、求解风力发电机组噪声信号连续等效A计权声压级的算法，并基于MATLAB软件平台对噪声信号进行时域分析、频谱分析、等效连续A计权声压级分析的仿真实现。
关键词：频谱分析；频率A计权；等效连续A声级；MATLAB
结束语：本文结合现场采集的风力发电机组整机噪声数据，通过对离散的风机噪声信号进行时域分析、频谱分析，并详细讨论了基于频域计权等效连续 A 计权声压级算法的求解过程，最后基于MATALAB软件平台设计基于风力机组噪声数据的时域、频谱和等效连续A计权的分析系统。该分析过程为风力发电机组噪声信号的等效连续A声级研究提供了参考，该集成化分析系统为风力发电机组噪声信号的处理分析提供便捷，并具有一定的实用性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 013
肖金，翟倩，张彬，等. 汽车后视镜逆向造型及模流分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：48-50.
摘要：汽车后视镜的三维模型由三步制作出来。首先用非接触式的三维激光扫描仪获得汽车后视镜的点云，然后用IMAGEWARE对点云进行去噪处理，由点构建线，得到线的网格模型，最后将网格模型倒入三维软件中进行对曲面重构，并对产品模型进行再设计。获得汽车后视镜的三维模型后，进一步运用MOLDFLOW模拟注塑工艺过程，建立了一模两腔的流道系统，比较侧面浇口流道系统和顶杆潜伏式浇口流道系统的充填参数，结合CAE分析结果，得到侧面浇口流道系统具有更好的充填工艺参数。
关键词：逆向工程；点云处理；曲面重构；模流分析
结束语：本文构建了汽车后视镜的三维模型，并且对产品针对侧面浇口和顶杆潜伏式浇口流道设计进行了模流分析。通过扫描点云及点云的预处理，由点生成线模型，经过构线优化至网格模型，最终得到三维实体模型。将三维模型导入模流分析软件，根据一模两腔的流道设计，采用了侧面浇口和顶杆潜伏式浇口流道系统设计，并通过流变分析，得到了填充时间、流道前沿温度、气穴分析结果和熔接痕分析结果，优化了注射成型工艺参数。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 014
陈磊，王孝伟，陈从桂.一种基于磁链修正的开关磁阻电机无位置控制算法研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：51-54.
摘要：针对开关磁阻电机无位置控制方法中，一般简化磁链法因电机运行时电阻变化导致磁链估算误差的问题，引入了动态电阻估算方法，对电机相电阻进行实时校正，从而有效解决了磁链估算误差问题，实现SRM电机的精准换相。实验基于STM32F103C8T6单片机，完成了软件和硬件系统的设计，并完成了电机的调试，验证了无位置控制算法的可行性以及整个控制系统的可靠性。
关键词：开关磁阻电机；无位置控制；动态电阻估算；STM32
结束语：本实验设计了开关磁阻电机硬件驱动系统和软件控制算法，实现了电机的无位置控制。在基于简化磁链估算的基础上，引入了动态电阻估算法，从而很好地解决了电机运行过程中因电阻变化导致的磁链估算不准确的问题。本实验以单片机为主控制器，编写了无位置控制算法，并结合硬件驱动系统，完成了电机软硬件的调试。经实验结果表明，该方法能够准确地估算出电机换相时的磁链值，从而能够精准地得到转子位置，实现电机无位置传感器的平稳运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 015
王一品，廖红艳，常备，等. 微流控芯片微通道的数值模拟与分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：55-56.
摘要：以一种玻璃微流控芯片为研究对象，运用Workbench进行建立模型，并且进行了简化模型处理，使其达到了和实验样品相同的模型，并利 用Fluent进行优化处理得到仿真，分别对微通道的球阀、T型微通道的大小等装置部位进行建模分析，观察这些部位对流速是否有影响。通过数据分析，发现其基本符合实际情况，并且在这种条件下发现实验中观察不到的一些现象，表明这种情况满足要求，为此类微通道的设计与简化提供依据。
关键词：微流控芯片；数值模拟；接触角的大小
结束语：本文研究了微通道的数值模拟。利用注射器测试并提供驱动力，然后使用控制储液池、球阀和微通道形成先导系统。仔细进行观察，其具有微通道部分中流速的不同。在管中通过数学和边界条件进行建模，通过模拟运行可以得到结果。最后，将处理、分析的结果与实验结果相比较，符合实验结论。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 016
郝晓斌，刘镇，康军辉，等. 轴承钢强化研磨的仿真及实验［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：57-58.
摘要：为了研究强化研磨中微凹坑成形机理以及对摩擦因数的影响，建立了强化研磨单颗研磨料碰撞钢板的有限元模型，介绍了轴承强化研磨加
工的原理，通过对强化研磨加工后的钢板进行摩擦磨损试验，对比强化前后摩擦因数。结果表明，强化研磨中，微凹坑的深度和宽度随着研磨料速度增大而增大，且速率逐渐趋于平缓；钢板摩擦因数随着研磨料速度增大而减小，且减小速率逐渐趋于平缓。
关键词：微凹坑；强化研磨；摩擦因数
结束语：（1）通过建立强化研磨单颗研磨料碰撞钢板的有限元模型，模拟强化研磨单颗研磨料碰撞结果，发现随着研磨料速度的增加，钢板变形的深度以及宽度逐渐增加，且增长速率逐渐放缓。（2）通过对强化研磨加工后的钢板进行摩擦磨损试验，对比强化前后的摩擦因数。强化研磨后钢板在油润滑条件下的摩擦因数远远小于未经强化处理的钢板，且随着研磨料速度的增加，在油润滑条件下的平均摩擦因数逐渐减小，且减小速率逐渐放缓。 （3） 联系以上两点，强化研磨过程中，研磨料与金属材料的碰撞能够形成微凹坑，这些微凹坑具备改善油润滑条件下的摩擦环境，降低摩擦因数的能力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 017
赵铁军，张腾，郑立，等. 等离子束表面强化数值模拟分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：59-61.
摘要：随着工业的高速发展，人们对表面质量及性能的要求越来越高，故表面强化技术越来越受到人们的关注。等离子束表面强化技术作为材料表面热处理的重要技术手段，已广泛应用于工业生产。等离子表面强化技术是利用等离子束作为高能量热源对材料表面进行热处理的形式。结合有限元分析，通过ANSYS APDL模拟等离子束表面强化过程中的瞬态温度场变化情况，重点研究了电弧功率、扫描速度等工艺参数对其瞬态温度场变化的影响。试验结果表明，经过等离子束技术表面处理后的工件表面性能得到了明显提升。试验过程证实了等离子束表面强化的可行性及大型复杂工件的可操作性。
关键词：等离子束；温度场模拟；工艺参数；热处理效果
结束语：（1）数值模拟选取同一位置节点，当保持电弧功率、工作电流、工作电压等参数为定值时，随着扫描速度增大，温度逐渐降低，因为在单位时间内喷枪停留在工件表面的时间减小，工件表面单位时间内吸收的热量降低，故节点的峰值温度较低。在实际工业生产中要根据需求适当调整扫描速度参数，速度过低，单位时间节点吸收热量过高，表面精度下降，严重会导致零件内部属性的破坏；反之，速度过高会导致表面处理后的硬化层达不到预期强化效果。（2）当保持扫描速度、工作电流、工作电压等参数为定值时，随着电弧功率增加，单位面积下的吸收热流密度增高，即单位时间内获得的热能增加。等离子束表面强化处理时，单位时间内输出的热能越大，硬化层宽度和深度也会随之改变，有助于表面耐磨性、耐腐蚀性等性能的增强。任何材料都有自己的熔点，所以工作功率不宜过大，否则会使得工件表面发生熔化现象。故应选取适当的工艺参数值获得最优表面强化效果。（3）试验结果表明，运用六轴机器人与等离子束技术相结合的形式对复杂工件及大型工件具有很好的表面改性能力。此种方法与传统等离子束强化相比，具有灵活性高、表面处理之后工艺性能高、硬化层分布均匀、加工稳定性强等优势，还可以通过离线编程技术实现轨迹路线的设定，在未来工业表面改性智能化加工生产中有重要研究意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 018
任学平，朱天宇. 高炉布料器下回转支承的动力学特性仿真研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：62-64.
摘要：下回转支承是高炉布料器的重要部件，滚柱滚道破坏的现象在工作中时有发生。为了得到滚柱和滚道在工作中的受力情况，对下回转支承进行动力学仿真。通过对下回转支承进行受力分析，得到了其在工作中所受的外载荷。将建立好的回转支承三维模型导入到Adams软件中进行动力学仿真，得到溜槽倾角两个极限位置的滚柱与滚道接触力。结果表明，滚柱在工作中所受到的接触力符合使用要求，滚柱上下端面在运动中平移速度基本相同，排除了因滚柱受力过大、运动不平稳造成的破坏。为回转支承的实际应用、预期寿命、应力和变形等后续研究提供参考依据。
关键词：回转支承；动力学分析；Adams；接触力
结束语：经以上研究，对所得数据进行归纳总结，得出结论如下：（1）同一度数下，同一滚子与内外圈的接触力平均值和最大值都十分接近，说明滚子受力均衡，运动平稳，并无滚柱与某一侧滚道过分挤压的情况；（2）滚子在运动过程中上下两端面的速度平均值和最大值都非常接近，说明并未发生滚子在滚道中倾斜或侧翻的情况，再次印证了（1）中滚子运动平稳的说法，验证了模型的正确性。经过如上研究以及实际调查，可知滚柱在工作中的运动情况较为平稳，并未发生滚柱在滚道间倾翻的现象，受力也满足使用需要。但在实际应用中，仍会发生滚柱未达到预期寿命便发生破坏的情况，可能是由于使用或安装过程中的不当行为造成的，如内外圈上紧固螺栓的预紧力过大、安装误差较大等。因此在今后的使用中，应尽量减小安装误差、多注意润滑、及时维护，以免发生过早的破坏。通过对高炉布料器大型回转支承进行动力学仿真，得到溜槽倾角两个极限位置的滚柱受力情况，并对得到的数据进行分析对比，得出的结论为回转支承在该炼铁厂的实际应用以及后续的承载能力、寿命分析提供数据依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 019
张卫卫，席文奎，田新宇，等. X90管线钢车削加工中刀具温度动态变化规律实验研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：65-68.
摘要：金属切削过程中产生大量的切削热，导致切削温度不断变化，切削温度对切削加工有重要影响。以管线钢X90为切削加工对象，选用YG类硬质合金车刀，在SK50P数控车床上进行车削实验，车削过程中不加冷却液，在主轴转速为317～2 000 r/min范围内，对车刀前刀面温度进行红外成像测温分析。实验结果表明，刀具前刀面最高温度随着车削速度的提高而提高。同时，在转速n=760 r/min和n=2 000 r/min时，前刀面温度变化存在二次效应，随着车削速度的增大，车刀温度存在一个趋于稳定的区间。
关键词：红外热成像；车削；刀具温度
结束语：（1）在主 轴 转 速 选 择 n=317 r/min、 n=483 r/min 和 n= 1 250 r/min时，车刀前刀面温度随着转速的增加而升高，温升的速率随着转速的增加也相应增加。 （2）在转速 n=760 r/min 和 n=2 000 r/min 切削时，车刀前刀面的温升并不随着切削速度的增加而一直增大，存在一个二次效应，即随着切削速度的增大，车刀温度存在一个趋于稳定的区间，车削加工中，选择这两个转速范围，对于车刀温升的控制是有利的。（3） 用红外成像仪能够比较快捷、准确地检测管线钢车削前刀面温度场的动态变化规律，提供了选择切削用量和刀具材料的有力依据，较好地解决了管线钢车削中温度场检测和控制的难题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 020
张艳华，李真真，李坤.低碳钢试样压缩屈曲分析与实验验证［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：69-71.
摘要：低碳钢拉伸压缩实验是工程力学课程的重要实践环节，学生通过实验可直观感受试样受力后变形的过程，但对很多概念仍难理解。以低碳钢压缩实验为例，使用SolidWorks软件的Simulation插件对压缩试样进行静应力分析，并与实验结果进行比较，可帮助学生提高对力学性能相关概念的理解程度；同时考虑到试样的高度较高，可能存在失稳现象，通过屈曲分析进行验证，获取产生变形的临界载荷，解决学生对力学方面问题的疑惑。分析结果有一定的参考价值。
关键词：低碳钢；压缩实验；SolidWorks；静应力分析；屈曲分析
结束语：通过对压缩试样进行压缩实验和有限元分析，可得出以
下结论。（1）实验获得的屈服极限高于材料实际的屈服极限，是因为实验中摩擦力的影响。摩擦力的影响程度与试样的高径比有关，高径比越小，摩擦力的影响越大。（2）借助olidWorks软件中的Simulation插件进行静应力分析，可以对压缩实验进行验证，并能对屈服强度等力学性能概念的理解提供帮助。（3）网格划分越精细化，得到的分析结果越接近真实值，但是同时会加大计算机求解难度和时间，故应使用合适的网格密度即可。（4）对于比较长的压缩试样在实验过程中是否会产生失稳现象，实际的实验很难提供答案，可以使用计算机辅助分析，通过有限元屈曲分析可以给出明确的答案。有限元分析在传统力学实验的基础上，可以比较精确直观地发现和掌握结构的受力情况以及变形，从而提高校核分析的精度和效率[8]，为抽象概念的理解提供了帮助。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 021
张樱飘，于亚萍，衡耿，等. 基于图像处理鸡蛋表面污染物面积的检测条件比较研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：72-74.
摘要：鸡蛋表面的污染物面积大小是衡量蛋品质的一个重要指标，污染物越多，所携带的微生物也越多，这样蛋与蛋之间的交叉感染变得更加容易，其外观和气味同时也降低了鸡蛋品质，造成经济效益的损失。运用机器视觉技术，通过采集鸡蛋的彩色图像，对其进行图像预处理，求得鸡蛋表面的污染物面积与整个鸡蛋表面的面积比。比较鸡蛋在透射、直射和自然光3种不同情况下判别鸡蛋表面污染物的结果。实验表明：鸡蛋在透射中得到的表面污染物最接近实际，在此条件下，视觉方法对鸡蛋表面污染物面积判别是可行的。
关键词：鸡蛋；表面污染物；图像处理；面积
结束语：鸡蛋在透射（均衡化后）、直射、自然光下得到的表面污染物面积的所占比例依次为 14.15%、9.2%、11.6%。采集鸡蛋在透射情况下的图像时，鸡蛋表面的污染物基本都能很好地呈现出来，而直射的效果不太好，是因为有光源直射时， 鸡蛋表面会产生亮的光源，即鸡蛋外表面反射了一部分光[7-8]，这样对后续的灰度化处理以及二值化处理都有影响，最终计算污染物面积会产生较大的误差。自然光计算的鸡蛋表面污染物的面积介于其余两者之间，没有直射光源大的影响，但整体亮度的提高会影响后续的二值化处理。对比鸡蛋处于3种不同情况下所得到的鸡蛋表面污染物面积的比例，透射得出的结果更加准确。本文的研究为实现鸡蛋表面污染物等级的自动化区分采用测试条件奠定了基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 022
纪永宏，宋伟科，阳先波，等. 绑腿式高空蹦极Z向加速度的标准适用性研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：75-76.
摘要：Z向加速度是高空蹦极的关键参数，直接涉及到乘客的人身安全。采用能量守恒理论对绑腿式高空蹦极-Z向加速度进行分析，以原始长度55 m蹦极绳作为研究对象，分别以红绳承载90 kg/65 kg和蓝绳承载65 kg/40 kg为例，同时采用ADAMS动力学仿真与能量守恒理论计算，并将结果进行对比验证。研究结果表明，ADAMS仿真结果与能量守恒理论计算结果误差在1%以内，说明该计算结果是可信的。此外，无论是红绳还是蓝绳，-Z向最大加速度均超过了GB8408规定的加速度要求。这个结果也说明了GB8408中Z向加速度的要求不适用于绑腿式高空蹦极。
关键词：安全工程；游乐设施；高空蹦极；绑腿式；Z向加速度
结束语：本研究得出的主要结论如下。（1）绑腿式高空蹦极的-Z向最大加速度与绳长、乘客质量无直接关系。（2） 绑腿式高空蹦极的-Z向最大加速度与弹性绳的伸长率有关。伸长率越大，-Z 向最大加速度越小；伸长率越小，-Z向最大加速度越大。（3） 绑腿式高空蹦极-Z 向最大加速度的理论最小值大 于 2.0g。 （4）绑腿式高空蹦极的-Z向最大加速度无法满足GB8408-2018《大型游乐设施安全规范》中的要求。（5）B8408-2018《大型游乐设施安全规范》中Z向加速度的要求不适用于绑腿式高空蹦极。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 023
何伟，贺石中，马红军，等. 大型核电站应急柴油发电机在用润滑油阈值分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：77-80.
摘要：对大型核电站应急柴油发电机组的在用润滑油进行油液监测和定量评价，研究其理化性能、污染程度、添加剂消耗与磨损颗粒含量等关键指标的变化趋势，再利用线性回归消除监测过程中的补油干扰，使监测数据更具连续性。修正后的数据表明，油品不溶物、闪点、添加剂元素
Mg、Ca以及磨损元素Cu有明显变化。最后运用三线值法、箱形图法和最大熵法进行阈值计算，并分析对比各方法所得结果。结果表明，在小样本情况下，依据最大熵法制定的应急柴油机在用润滑油监测阈值更符合实际，能够为核电站设备润滑可靠性和运维提供科学指导。
关键词：应急柴油发电机；油液监测；线性回归；阈值；最大熵
结束语：（1）对应急柴油发电机组润滑系统和在用润滑油进行了监测，分析了各油品指标变化趋势。结果表明，在用油不溶物质量分数、闪点、添加剂元素Mg、Ca以及磨损元素Cu有较为明显的变化，其余指标整体趋于稳定。（2）因柴油机组监测过程中有补油情况，为消除干扰，采用线性回归方法对变化曲线进行拟合补偿，修正各项指标检测数据。（3）采用三线值法、箱形图法和最大熵法对变化明显的检测指标进行阈值计算，在小样本情况下，最大熵法更符合设备运维情况，可依据该方法选取阈值，制定设备换油工艺和运维决策规范，安排运维人员的精细化培训，以保障设备服役安全。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 024
陈钰方，王继业，丁建旭，等. 爆炸防护装置性能检测技术研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：81-83.
摘要：由于市场爆炸防护产品隔爆阀良莠不齐，对相关产品进行规范的性能检测是保证安全生产急需解决的问题。对典型爆炸防护产品隔爆阀的防护性能检测方法进行了系统研究，并对相关标准中要求的检测方法和细节进行了深入探讨。通过搭建隔爆阀检测平台对检测方法提出了改进建议，认为在火焰传播测试中，通过远程控制超高帧率的摄像机检测火花是否从隔爆阀溢出是非常必要的，提高了爆炸防护产品隔爆阀防护性能检测结果的可靠性和置信度。
关键词：隔爆阀；粉尘爆炸；爆炸防护；检测技术
结束语：隔爆阀爆炸防护性能的检测是工业粉尘防爆工作中的重要一环，应用合格的隔爆阀极大降低了爆炸发生后危害的进一步扩大，减少了人员伤亡和企业财产损失。本文通过对被动隔爆阀爆炸防护性能的爆炸性测试、火焰传播测试以及功能性测试的检测方法进行了研究，结合自身的检测经验，对一些标准中要求不明晰的地方和检测细节提出了改进方法。特别是关于隔爆阀阻火性能的测试，如果对隔爆阀溢出的火星或火花没有重视，会造成检测结果出现较大偏差。因此采用安全可靠的测试方法就可以为隔爆阀及爆炸防护产品把好质量关，为安全生产保驾护航。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 025
吴绍明，李伊.基于物料供应紧张下的SMT波峰工艺柔性生产体制构筑［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：84-88.
摘要：为了解决电商销售带来的大幅度需求波动以及物料供应紧张造成的生产不确定性，对目前的生产瓶颈SMT波峰工艺采用线平衡改善、单元生产、混合生产以及人机配合等多种改善手段，重点强化生产线的生产能力和柔性对应两方面的能力，最终建立一个相对完善的整体生产系统。通过改造，该工程在产能和柔性上得到较大幅度的提高，能快速响应顾客需求的变化。
关键词：需求波动；物料供应紧张；SMT波峰工艺；柔性生产；线平衡改善
结束语：对于生产线的改造，介绍了如何以环形上升的方式，结合瓶颈改善—线平衡改善—单元制造—混合生产—自动化等方法进行改造，重点强化生产线的生产能力和柔性对应两方面的能力，最终建立一个相对完善的整体生产系统。本文以构筑一套相对完善的生产系统进行着眼而非单点的改造，涵盖了生产改善的多方面内容，对于制造系统的改造具有一定的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 026
陈龙，陈俊明，许丽敏，等.基于ANSYS的ZQS-1000型周期式磁选机振动筒体模态分析及优化［J］.机电工程技术，2020，49（10）：89-92.
摘要：介绍了ANSYS有限元分析软件以及相应的求解机理。利用有限元法对ZQS-1000型周期式磁选机在现场使用中振动筒体发生断裂的问题进行模态分，得到振动筒体6阶固有频率及相应振型。结果显示，原振动筒体结构刚度不足，使用过程存在断裂风险。针对模拟结果对振动筒体进行结构上的优化，并对优化后的振动筒体进行模态分析，分析结果显示优化后的振动筒体满足设计要求。
关键词：ANSYS有限元分析；磁选机；振动筒体；频率；模态分析
结束语：本文基于 ANSYS 有限元分析软件对 ZQS-1000 型周期式
磁选机的振动筒体进行模态分析，由分析结果得到振动筒体发生断裂的原因，并基于所得结果对其进行结构上的优化，优化后的振动筒体模态分析结果及后期的实际应用效果均表明了有限元分析的可靠性。利用ANSYS有限元分析软件可以快速、可靠地找出设计中存在的缺陷，为设备的前期设计及后期的优化提供了方向和技术支持，从而极大地减少设计周期及设计成本。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 027
李洪江，杨永昆，冉启鹏.基于GA-SVM质量挣值法的电网项目进度-成本预测［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：93-95.
摘要：通过对传统挣值原理的分析，在项目进度、成本评价的基础上，提出了质量挣值法的评价指标，分析了进度、质量和成本的关系及相互影响，应用支持向量机回归模型来进行项目进度—质量—成本的综合预测。为保证更好的预测效果，采用遗传算法进行参数优化，并将预测模型运用于电网项目的案例中，验证了模型的可操作性和有效性。
关键词：挣值法；项目管理；进度；质量；成本
结束语：进度、质量及成本作为工程项目管理的三大主要目标，相互之间紧密联系，需统筹做好三者的集成控制。本文采用质量挣值方法，利用GA-SVM预测模型，实现进度、成本的预测。以某变电站建设工程为例对所提方法进行了计算分析，验证了方法的有效性和实用性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 028
李伟. 减速机渐开线圆柱齿轮的测绘［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：96-97.
摘要：通过齿轮测绘可以快速逆向研发出相应的减速机，缩短减速机研发周期，降低研发成本。通过简单的测量工具以及三坐标测量仪等仪器测量出齿轮的简单参数，再通过齿轮计算公式同时借助Excel表格的强大功能，计算出齿轮最终的结果。将齿轮计算公式整合在Excel表格中，提高计算精度，使得测绘结果更加准确，尽可能地保留了原减速机的性能，测绘效率得到进一步提升，避免了长期以来借助手工计算等传统测绘方式造成的结果不准确和效率低下。
关键词：齿轮；测绘；研发；Excel
结束语：本文测绘实例的结果通过齿轮测量仪器间接证明了其正确性，进而证明了本齿轮测绘方法是正确的，同时也证明了所用Excel中齿轮计算公式是正确的。该方法解决了原始测绘方法准确性和测绘效率低的缺点，同时解决了一些齿轮理论计算公式的部分缺陷，通过用Excel提高计算结果的准确性，快速凑变位系数，为减速机齿轮的测绘提供了一种快速高效且更加准确的测量方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 029
雷敏华，曹启章，陈良，等.自动扶梯扶手带驱动形式及扶手带系统空载时消耗功率占比分析［J］.机电工程技术，2020，49（10）：98-100.
摘要：为了针对不同应用场合，合理选择自动扶梯的扶手带驱动系统形式，对比了自动扶梯带系统扶手带驱动的各种形式；为了分析空载时扶手带系统消耗功率的占比情况，给出了梯路和扶手带系统在空载时的摩擦阻力计算及消耗功率计算公式，并计算了不同提升高度下的占比值；为了降低扶手带系统消耗功率，对影响占比的扶手系统的摩擦因数进行了敏感度分析。以便能够在设计中选择合适的形式来满足客户的需求和提高产品竞争力，并减少扶手带系统功率消耗。
关键词：自动扶梯；扶手带；驱动形式；空载；消耗功率占比；敏感度分析
结束语：在对各种扶手带驱动形式进行比较，并充分了解各自的特点之后，得到以下结论：在设计商用型自动扶梯时，宜采用大摩擦轮中间驱动配C型扶手带；在设计公交型自动扶梯且提升高度不大时，宜采用大摩擦轮中间驱动配 C 型扶手带，提升高度大时，宜采用大摩擦轮龙头驱动配 V 型扶手带，或者是大摩擦轮中间驱动配V型扶手带。空载时候，扶手带系统消耗的功率约占到总消耗功率的63%；为了减少空载时扶手带系统消耗功率，在设计的时候，应该首先尽量减小回转段滚轮与扶手带之间的摩擦因数，然后是减小乘客侧直线段摩擦因数，接着是乘客侧上弧段位置摩擦因数和返回侧直线段摩擦因数，但是考虑到成本的，优先减小回转段滚轮与扶手带之间的摩擦因数和乘客侧上弧段位置摩擦因数。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 030
张胜，宋龙波，乔金宇，等. 离心泵测试系统测量精度评定方法研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：101-103.
摘要：为了对某离心泵测试系统的测量精度进行评定，选取一台管道离心泵，安装在离心泵标准测试管路系统中。按照不确定度评定规则，分别对离心泵各测量参数进行不确定度评定。评定结果表明，该离心泵测试系统的测量精度达到1级精度要求。提供的离心泵测试系统不确定度评定方法，为其他水泵检验机构和水泵生产企业的离心泵测试系统测量精度评定提供了理论依据和方法。
关键词：不确定度；测试；精度
结束语：本文对离心泵测试系统的不确定度进行了评定。按照不确定度评定规则，分别对离心泵试验过程中各测量参数进行不确定度评定。评定结果表明，各测量参数的不确定度均在标准 GB/T 3216-2016 规定的1级精度范围内，因此，淄博市机电泵类产品质量检验研究院的离心泵测试系统的测量精度达到1级精度要求。本文提供的离心泵各测量参数不确定度评定方法，为其他水泵检验机构和水泵生产企业的离心泵测试系统测量精度评定提供了理论依据和方法，值得借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 031
刘斌，程方毅，龚德文.图像自动识别技术在物流自动化中的研究与应用现状分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：104-109.
摘要：计算机视觉、深度学习的融合发展是推进物流自动化产业智能化的必然途径。介绍了条形码技术和FRID技术在物流自动化的应用特点，聚焦图像识别技术中图像分类技术和OCR技术在物流自动化中的应用现状，阐述图像识别关键技术简况及分类依据等。探讨研究与应用中存在的问题与难点，以期为构建更快、更准确的自动分拣系统提供参考。
关键词：物流自动化；条形码技术；图像自动识别；字符识别；卷积神经网络
结束语：在物流自动化领域，一维条形码成本低、识别速度快，依然是目前物流行业使用最普遍的信息载体。随着深度学习与计算机视觉的不断发展，在物流自动化领域中，同时应用图像识别技术和条形码识别技术已是大势所趋。其中，图像分类技术应用框架构建起来较为容易，物品的图像分割相对简单，且抗干扰性较强，但是，针对不同的物品，需要重新获取数据集，构建卷积网络，适用于物品种类有限且图像特征有明显差异的环境。OCR识别技术训练一次模型，即可运用在大部分场景，但是，复杂背景下的文本定位，仍然是当今研究的一个热点和难点。条形码技术、图像分类技术和OCR技术，既可单独使用也可组合使用。目前来说，图像分类技术和OCR技术通常是作为条码识别技术的补充，但是，随着人工智能的不断发展，在未来的某一天，图像分类技术和OCR技术也许会完全取代条码识别技术。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 032
邹振弘，印四华.自适应步长移动窗PCA的辊道窑异常检测方法［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：110-114.
摘要：针对辊道窑进行异常检测时存在的检出率低、误报、发现滞后等问题，引入移动窗主元分析算法，并提出一种自适应步长移动窗主元分析算法。在该算法中，利用主元分析法中的T2
统计量为依据，以积累多个新样本进行数据块更新的方式代替移动窗主元分析逐个新样本更新模型的方式，有效提升了算法性能。通过实验证明，该算法具有较好的准确性和较高的性能，能有效运用于辊道窑的异常检测。
关键词：辊道窑；异常检测；自适应步长；移动窗；主元分析法
结束语：本文提出了一种基于MWPCA方法的改进算法，ASMWP?CA，并将此方法与传统 PCA、MWPCA 进行对比实验。该算法通过积累多个新样本进行数据块更新的方式代替MWPCA逐个新样本更新模型的方式，有效提升了算法性能。在辊道窑的异常检测实例中，验证了 ASMWPCA 的优点在于减少 PCA模型更新次数、节省计算资源和计算时间的情况下，在与MWPCA相当的异常检测效果时，检测效率明显提高。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 033
侯宇杰，鲁世翔，张清源，等. 基于STM32的智能车载预警与求助系统设计与实现［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：115-117.
摘要：针对驾驶过程中的车辆预警与求助问题，设计一种基于嵌入式技术的智能车载系统，包括有传感器检测装置、系统主控制器装置、数据无线传输装置、多功能预警装置和手机终端。STM32主控制器通过合理分布的多样传感器采集驾驶环境信息，同时结合心率传感器和GPS模块，在车辆行驶过程中提出对应的驾驶建议并在LCD屏幕实时显示参数，该系统与手机终端通过HC-05蓝牙模块传输信息，当处于紧急情况时能够及时预警并且向附近车辆发送求救信号。
关键词：预警和求助；智能车载系统；传感器；STM32；GPS
结束语：本设计基于STM32与多样传感器，主要针对国内外车载安全系统领域的研究现状，有着合理的安全评估算法和输出接口，能够在复杂的驾驶环境下对车辆环境进行智能化监测，有效降低驾驶员和乘客的行车风险，具有良好的适用范围和应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 034
蒋璇，陈奕璇，董浩，等.结合改良插补技术和MATLAB轮廓提取技术绘图机器人的设计［J］.机电工程技术，2020，49（10）：118-119.
摘要：目前的绘画机器人类型繁多，但大部分存在一定缺点，如难以将绘图软件与图像识别技术相结合、绘图精度低等。针对此情况设计了一种
绘图机器人，以Arduino UNO板为控制板，以Processing软件构建的接口为上位机，并在机器上采用了改进的插补技术和MATLAB轮廓提取技术，
使图像识别技术得到较好运用，绘图精度提高， 整个系统组装相对简单。
关键词：Processing软件；MATLAB轮廓提取；半步偏差法
结束语：本文设计的绘画机器人将Arduino UNO作为控制板，利用Processing和MATLAB提取待绘图像的像素点及图像坐标。利用舵机控制Z轴运动、步进电机通过驱动同步带的运动来控制X、Y轴的移动，完成图像的绘制，该绘图机器人的优点是完整的绘图，更少的机器零件和相对简单的组装，很好地解决了市面上传统机器人结构复杂，功能拓展有限的问题。本文的绘图机器人还有重量轻、移动便捷的优点，有着很好的应用前景。可广泛应用于工业化的广告标语和商标图案的绘制。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 035
黄泳波，孙振忠，陈盛贵，等. 3D打印手机保护壳自动化生产线的开发［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：120-121.
摘要：为了开发个性化小批量的3D打印手机保护壳自动化生产线，针对生产线的工艺要求，提出了矩阵式布置3D打印机单元策略，设计了相应的生产线布局。同时，借助工业机器人、机器视觉系统、传送带和直线模组等专用设备，开发了相关工装夹具装置，组建了生产线。设计了生产线的自动控制系统，编制了相关的应用程序。最终开发完成的生产线能满足生产需求，提高了生产效率。
关键词：3D打印；个性化消费；自动化；生产线
结束语：通过自行设计和开发3D打印手机保护壳自动化生产线，更好地适用了手机保护壳个性化定制和柔性化自动化生产的需求，提高了生产效率，解决了传统3D打印件后处理需要人工操作等问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 036
龙佳乐，凌钟发，胡良沛，等. 智能病房无线检测系统［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：122-124.
摘要：以STM32F103RGT6和STM32F429IGT6为控制核心设计了一款智能病房无线检测系统。可通过温湿度模块检测病房的温湿度，根据光敏传感器模块检测病房的环境亮度，采用气体传感器模块检测病房的气体浓度，并通过人体红外传感器模块检测病人是否在病房内以及采用摄像头模块观看病人的状态等。以CC2530最小系统模块作为控制器控制DHT11传感器模块、光敏传感器模块、MQ-2气体传感器模块和人体红外传感器模块采集病房内的环境信息，通过STM32F429IGT6最小系统模块控制OV5640图像传感器采集病房内的实时画面信息，采用ZigBee无线传输模块和MT8266 WIFI数据传输模块与STM32F103RGT6主控板和电脑上位机进行信息交互，采用TFT LCD和上位机显示并存储获取到的数据信息，实现了对病房内环境的智能检测和监控。
关键词：无线检测；CC2530；实时；上位机；信息交互
结束语：本文基于当前人们对病房环境的要求，设计了一款智能病房无线检测系统，实现了对病房的温湿度、环境亮度、气体浓度的实时检测，并可通过摄像头对病人进行实时的可视化监测，满足了当前病人家属对远程照看陪伴病人的需求，减轻了看护病人的压力和难度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 037
张建民，廖嘉欣，谢济键，等. 具有自动定位及路径规划的智能工厂小车［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：125-126.
摘要：设计了具有自动定位及路径规划的智能工厂小车。其外形设计以具有升降功能的AGV小车模型为基础，通过UWB技术实现室内定位功能，利用A*（A-Star)算法完成智能路径规划及小车自动导航功能，通过压力传感器实现小车自动识别物料超限功能，利用红外测距模块达到小车自动避让障碍功能。与传统AGV小车呆板的特点和搬运处理单一性相比，该车为智能化的实现提供了可能，且系统电路结构简单，可靠性高，满足设计要求。
关键词：自动定位；路径规划；A*算法；AGV小车
结束语：本设计以STM32F103ZET6为中央控制处理器为核心，由主控芯片通过发送数字信号控制各个模块实现其对应功能，以及通过Wifi和蓝牙模块完成与上位机的通讯工作，整体共同实现小车的自动导航功能。小车通过UWB技术实现室内的定位功能、利用A*算法完成智能的规划搬运地点和目标地点之间的路径及小车自动导航功能；压力传感器实现小车自动识别物料超限的功能，有效地减少超负荷对小车本体的损坏；红外测距模块达到小车自动避让行人和障碍的要求。综合测试结果，此具有自动定位及路径规划的智能工厂搬运小车能够运用于工厂搬运中，实现智能搬运。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 038
罗文辉，张宪文，徐进钊，等. 基于模糊滑模控制算法的欠驱动控制器研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：127-129.
摘要：针对传统的桥式吊车等效滑模控制存在的抖振问题，设计了一种新型的模糊滑模控制算法，能够有效降低切换增益，从而大大降低系统的抖振。具体而言，通过将系统状态分为两组来引入中间变量，然后根据中间变量定义滑动面，利用Lyapunonv直接法推导出系统的控制率，使滑模面渐进稳定，然后针对滑模可达性与控制器增益之间的关系，设计了模糊接口系统来调节控制器增益。在Matlab环境下，与等效滑模控制进行仿真对比，结果表明了该方法的有效性。
关键词：等效模糊控制；模糊控制器；切换增益；滑模面
结束语：本文提出了一种桥式吊车系统的滑模设计方法。通过设计一个模糊接口系统调节组合滑模控制器的增益，有效降低了切换增益，解决了普通滑模的抖振问题。同时这里采用了新的滑模面，通过研究桥式吊车系统的物理特性后，引入一个中间变量，即系统状态的一部分的线性组合，然后在中间变量的基础上，定义了滑动面，利用李雅普诺夫方法推导了滑动面控制律。仿真实验结果验证了理论分析的正确性和所设计的控制器的合理性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 039
马浩然，巴鹏. 基于 MATLAB 的气阀装配机器人运动特性分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：130-133.
摘要：用D-H法对气阀装配机器人进行运动学分析，之后使用机器人工具箱建立简易的机器人三维D-H模型同时进行运动学仿真，通过蒙特卡罗法得到气阀装配机器人的工作空间和末端点位姿，再用几何法进行运动学逆解。仿真结果表明运动学方程的解正确，为今后的动力学分析、控制算法的设计和改进提供依据。
关键词：气阀装配机器人；蒙特卡罗法；工作空间；运动学逆解
结束语：利用D-H法对气阀装配机器人进行分析，得到正逆运动学模型及末端姿态等。使用MATLAB对气阀装配机器人的工作空间进行计算，得到其范围。利用MATLAB中的机器人模块对气阀装配机器人进行正运动学仿真，并通过蒙特卡洛法计算出机器人的工作空间，之后排除掉不在工作空间内的解更精确地得到运动学逆解，简便了逆运动学的分析过程，为后续的路径规划、动态控制等研究奠定基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 040
张幻，谢永智.老年人如厕智能辅助装置的设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：134-135.
摘要：在社会老龄化日益严重的情况下，独居的老年人大多面临着生活的不便，需要有效的老年人生活辅助装置来提高他们的生活质量以及生活能力。为了解决老年人如厕不便的问题，设计了一种老年人如厕辅助装置。通过曲柄滑块机构来实现如厕功能，通过双摇杆机构和棘轮系统来实现下肢位姿调整，清洁功能的控制系统设计分为水路控制、电路控制、加热器控制等3部分。该装置功能实用、使用方便，能有效地改善老年人的生活质量。
关键词：老年人；如厕辅助装置；清洁
结束语：该老年人如厕智能辅助装置的设计，通过曲柄滑块机构的设计，解决了老年人自行在轮椅上的大小便问题。利用连杆机构实现运动的传递，通过加装棘轮系统实现对摇杆位置的控制，从而让使用者实现下肢位置的调整，清洁控制系统的设计采用PLC为控制器，实现对水路、电路、加热器部件的控制。该装置功能实用、操作简单、安全可靠，能对老年人的生活能力以及生活质量做出明显的改善。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 041
刘念，张弛.基于双口RAM双CPU的高速旋转LED的显示系统［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：136-137.
摘要：基于双口RAM双CPU的高速旋转LED显示方法，采用2个CPU加1个双口RAM以及1个CPLD达到更快的数据读取写入速度，实现更高的分辨率。采用无线供电的方式简化了机械式复杂的机械结构。使用自定义的文件管理系统，以数据流的形式存放在NANDFLASH之中，相较于FAT32格式的文件，程序执行效率更高，克服了文件数据读取慢的问题。采用4个传感器监测裸眼3D设备转速，使设备显示的图像更加稳定，克服了裸眼3D设备显示不稳定的问题。
关键词：裸眼3D；旋转LED；图像显示
结束语：实现高分辨率的实质是在一定的时间之内，处理器能够读取足够多的数据来生成一帧的画面。这就要求处理器的速度足够快。所以大多数技术人员都采用速度较快的STM32单片机。而本文使用两个成本较低的单片机加上用汇编写的驱动程序同样能够达到较高的分辨率。实现的难度体现在要协调好两个处理器之间的数据写入与数据读取。其次使用汇编语言来实现更高效的代码。本文在视频图像文件传输之前就将视频图像文件通过软件转化为裸眼3D设备可以执行的LED文件。通过使用双处理器以达到更快的数据读取写入速度。使用自己设计的文件管理系统，以数据流的形式存放在NANDFLASH 之中，相较于 FAT32 格式的文件，程序执行效率更高，克服了文件数据读取慢的问题。采用4个传感器监测裸眼3D设备转速，使设备显示的图像更加稳定，克服了裸眼3D设备显示不稳定的问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 042
祝洲杰，甘伟，黄畅，等. 小型模块化多功能科教机器人的设计与实践研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：138-140.
摘要：近几年，基于青少年的编程、信息化教育呈现出日渐火爆的趋势，但目前的教学缺乏完全适配的载体。介绍了一款小型模块化多功能科教机器人，以Arduino为核心主控板，创新了结构和软硬件设计，使之能在机器人基本功能的基础上具有很好的功能扩展性，也能为图形化编程和代码编程学习提供非常好的支持。经过测试和应用，该科教机器人可以很好地实现设计预期，是“STEM”教育的良好教学载体。
关键词：教学载体；功能模块；Arduino；开发环境
结束语：本文设计和实现了一种基于Arduino的多功能模块化科教机器人，由于其特殊的设计初衷，讲解了其独特的结构设计和功能模块设计，并阐述了其软硬件实现方法。测试结果表明，该科教机器人搭建简单、结构灵活、运行稳定、硬件功能扩展性好。本机器人系统是青少年“STEM”教育的良好教学载体，具有较为广阔的应用前景，并为后续继续研究提供了重要的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 043
宋黎明，马福贵.基于STM32的智能草坪修剪机器人设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：141-143.
摘要：为了实现草坪修剪的自动化，降低噪声污染，提高工作效率，将机器人技术引入到草坪修剪装备的设计上，采用四轮移动式的本体结构和三角布局的修剪刀具形式。控制系统中选用单片机为控制核心，提出了与环境识别、信号传递、执行和反馈等环节相适应的功能要求和性能参数，同时，结合多传感器融合的双闭环PID控制算法实现轨迹跟踪，采用往复式全区域覆盖遍历路径规划，进而实现机器人的整体设计，最终通过调试使机器人达到设计要求。结果表明，设计的机器人修剪机构能够完成草坪修剪，测试结果与设计预期相吻合，修剪效率达到6.04 ㎡/min，效率大大提高。该研究为割草机器人刀具设计提供了新的思路，为农业机器人设计提供一定的参考价值。
关键词：结构设计；修剪刀具；路径规划；双闭环PID控制；草坪修剪机器人
结束语：针对草坪修剪机器人现状，本文分别从结构上重新设计了本体和修剪机构，完成了修剪机构电机、风机、驱动电机和各类传感器等硬件的选型，编写了控制驱动程序，并进行了性能测试。测试结果表明：（1）修剪机构中新型刀具能够满足草坪修剪的任务，结构简单、噪声小； （2） 采用的路径规划方式和避障方法能够实现机器人正常、稳定运行；（3）修剪装置呈三角形分布，提高了修剪宽度，进而提高了修剪效率。本设计未采用复杂的路径规划和轨迹跟踪的算法，后期将从轨迹、路径方面进行优化设计。综上所述，本设计实现了草坪修剪机器人的预期要求，为农业机器人智能化、模块化设计提供了新的思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 044
杨广新. 基于MATLAB的6R机器人轨迹规划速度分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：144-145.
摘要：分析6R机器人关节空间轨迹规划对操作空间速度的影响，采用D-H参数法建立6R机器人运动学正解，采用直接构造法建立6R机器人操作空间速度与关节空间速度之间的线性映射关系矩阵数学模型，通过MATLAB仿真分析三次多项式6R机器人关节空间轨迹规划对操作空间工具坐标系速度的影响。结果表明，6R机器人操作空间速度具有连续性，对优化6R机器人关节空间轨迹规划算法具有重要参考意义。
关键词：6R机器人；速度分析；轨迹规划；MATLAB
结束语：采用速度雅克比矩阵直接构造法原理，给出6R机器人速度雅克比矩阵构造过程，机器人力雅克比矩阵是速度雅克比矩阵的转置，对于6R机器人受力研究具有重要意义；在机器人三次多项式关节空间轨迹规划中，机器人关节空间及操作空间运行速度均连续，机器人运动平稳，适合机器人PTP轨迹规划要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 045
宋成，赵泓，万本例，等. 超声C扫描检测自动扫查装置的设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：146-148.
摘要：针对超声C扫描检测设计了一种磁轮吸附式自动扫查装置；运用Solidworks三维建模软件对扫查装置进行三维建模，采用有限元法对磁吸附力进行分析，扫查装置控制系统采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机为控制核心，2台MAXON DCX系列直流减速电机为驱动电机。实际应用表明，这种永磁轮吸附式的爬壁式自动扫查结构及试验方案是可行的, 该装置运动灵活, 能顺利实现扫查运动和调整运动, 并达到超声C扫描检测扫查所要求的运动精度。
关键词：超声C扫描检测；爬壁机器人；超声检测；磁吸附轮
结束语：按本文介绍的超声C扫描检测自动扫查装置的结构， 研制了样机， 进行了现场测试试验。测试试验表明，这种采用以单片机为控制核心的磁吸附式C扫描检测自动扫查装置是可行的。该装置结构简单，控制系统可靠，可根据实际工况调整纵向步进、横向扫查速度，扫查范围等参数；顺利实现扫查运动和调整运动， 并达到超声C扫描检测扫查所要求的运动精度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 046
蔡钟山.基于模糊聚类算法的早期火灾预警巡检机器人［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：149-150.
摘要：石油化工园区一旦发生火灾，容易引起人身生命财产的巨大损失，为避免火灾造成巨大伤害，对火灾进行早期预警是非常有必要的。提出
了一种基于模糊聚类算法的早期火灾预警系统，并应用于石化巡检机器人，利用CO、CO2气体传感器采集数据，并对数据进行特征提取和分类识别。通过实验证明，基于模糊聚类算法的早期火灾报警系统，在合理选择隶属度阈值的情况下可以辨别出真火灾和假火灾，提前预警，有效降低火灾的危害程度。
关键词：模糊聚类；石化巡检机器人；火灾预警；火灾识别
结束语：本文介绍了一种基于模糊聚类算法的早期火灾预警系统，并应用于石化巡检机器人。采用模糊c均值聚类算法，经过不断地迭代，计算出待识实验数据对各类的隶属度，通过与阈值进行对比，得到分类结果。经过对多组实验数据的模糊聚类分析和模式识别，分类的结果和客观实际基本一致。同时模糊聚类算法还存在一些不足之处，如陷入局部最优，另外权值m和阈值的选择仍是需要后续进一步考究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 047
李洵，廖臣.PaaS云平台的自动化测试平台的构建及技术研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：151-154.
摘要：设计了关于企业级应用系统协同功能的自动化测试系统，介绍了自动化测试系统的组件、软件体系结构和功能划分，讨论了测试程序、驱动程序、功能服务和人机界面的开发和设计。采用了PaaS云平台搭建了通用自动化测试平台，构建了一个开放的架构和一个较为成熟的自动化测试平台，并遵循模块化、组件化和标准化的设计原则，由PaaS云平台提供的自动化测试系统的创建到部署，再到后续维护管理的一站式免运维托管服务以及日志监控告警服务，实时监控日志数据，实现了测试程序中的可移植性和可测试性。相关测试功能的实现在实际应用中效果良好。
关键词：CHES；企业级应用；协同软件平台
结束语：在目前特定的功能测试案例中，引入了基于PaaS云平台
开发的自动化测试系统来解决测试程序移植和复用的问题，并结合了开放系统软件体系结构的层次架构，测试程序的开发、驱动程序的开发、功能服务接口的设计、人机交互界面的定制等都已经实现了测试开发和测试执行功能，并在实际应用中达到了预期的效果。基于PaaS云平台，建立了一个开放的架构和成熟的先进自动化测试平台，并遵循模块化、组件化和标准化的设计原则，实现了测试程序的可移植性和可测试性，有效地增强了自动测试系统的灵活性，可用于支持开放式通用测试软件在功能性能测试领域的应用以及对复杂系统的维护支持。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 048
韩旭君，何奉禄.面向智能配电网的高中压电网契合程度的评估方法［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：155-157.
摘要：智能配电网作为智能电网构建的重要环节，是现代配电网发展的必然趋势。配电网的契合程度影响智能配电网的可靠性和经济性。为了有效评估高中压电网契合程度，根据电网实际情况确定了高中压电网契合度评估指标的选取原则，构建了高中压电网契合度评估指标体系；利用层次分析法提出了契合度综合评估指标评分方法，并通过实例进行了验证。提出的评估方法不仅可以清晰量化地看出各变电站高中压配电网契合的程度，还可以根据单项指标的评分优劣去进行针对性地改造，提升配电网的总体契合程度。
关键词：智能配电网；契合度；评价体系
结束语：智能配电网是电网建设的重要部分，能明确清晰评估出高中压电网的契合程度并进行针对性地改造，对构建智能配电网具有明显作用。本文根据电网实际情况确定了契合度评估指标的选取原则，选取了110 kV变电站负载率、110 kV变电站关联度、110 kV变电站中压出线合理度3个指标来衡量高中压电网的契合程度，进而构建了契合度评估指标体系，利用层次分析法提出了契合度综合评估指标评分方法，该方法不仅可以清晰量化地看出各变电站高中压配电网契合的程度，还可以根据单项指标的评分优劣去进行改造，提升配电网的总体契合程度。值得提出的是在指标评分标准的确定中，对于中间值指标，本文根据地区统计情况选取指标的平均值为最优值，选取与平均值差值绝对值的最大值为最劣值。如认为平均值无法代表本指标的最优值，可另外选取。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 049
方桂荣，吴金龙. 炼铁高炉喷煤系统中阀门的自动化控制［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：158-161.
摘要：阐述炼铁高炉喷煤系统的流程、意义及其主要组成部分制粉、喷吹两个控制系统的操作过程，通过对阀门的自动化控制来保持煤粉罐内压力的恒定，达到喷吹的效果。结合制粉和喷吹控制系统的启动顺序、PLC程序自动控制及画面监控软件，分析炼铁高炉喷煤系统中自动化控制的阀门选用及安装等问题，使喷煤系统操作实现全面自动化，提高工作效率，降低操作失误率，确保炼铁高炉喷煤系统运行的连续性和高效性，提高炼铁企业的竞争力。
关键词：炼铁高炉喷煤系统；制粉；喷吹；自动化控制阀门
结束语：本文阐述炼铁高炉喷煤系统的流程、意义及其主要组成部分制粉、喷吹两个控制系统的操作过程，主要针对其自动化控制阀门的选用及安装等问题进行分析，希望能够提高相关人员对该系统的了解并为有关的研究人士带来借鉴与参考。通过阀门自动控制系统对炼铁高炉喷煤进行操作控制，提高工作效率，降低操作失误率，优化高炉喷煤工艺，并使其操作趋于自动化和智能化，从而增强炼铁企业的竞争力，能够为企业带来巨大的效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 050
陈国培.基于激光跟踪仪的工业机器人位置重复性测试［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：162-164.
摘要：位置重复性是衡量工业机器人质量水平的一项重要指标，高效准确地测量该指标是工业机器人性能检测所面临的一个问题。通过分析GB/T12642-2013标准中位置重复性的定义以及测量方法，介绍了基于激光跟踪仪实现工业机器人位置重复性测试的流程以及测量结果和影响因素。实验表明，激光跟踪仪测试系统是进行工业机器人性能测试的一种高效、准确的测试手段。
关键词：工业机器人；激光跟踪仪；位置重复性
结束语：位置重复性是工业机器人性能测试中的一个基本测试项，是衡量工业机器人质量水平的重要指标之一。本文主要介绍了工业机器人位置重复性测试的方法，以及用激光跟踪仪实现测试的流程。通过搭建激光跟踪仪测试系统，能够高效、准确地实现工业机器人位置重复性测试，极大地降低测试难度并提高测试精度，是当前工业机器人性能测试应用最广泛的测量手段。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 051
李岩. 煤矿掘进机智能控制机构的研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：165-166.
摘要：为了提高掘进机在井下掘进作业过程中的效率和掘进质量，针对掘进机的掘进作业原理和井下实际作业环境条件，提出了一种新的掘进机智能掘进控制机构，系统以机器视觉监控为核心，通过利用视频监控的方式对掘进机截割轨迹进行跟踪和判断，有效避免掘进作业过程中的过切、触顶现象。实际应用表明，该掘进机控制机构有效提升了巷道掘进作业速度，使巷道截割成形质量有了显著提升，具有很好的应用推广价值。
关键词：掘进机；控制机构；视频监控；截割机构
结束语：（1）该智能控制机构主要包括设置在掘进机上的视觉测量、捷联惯导等传感器设备，实现对掘进机截割作业过程中的姿态和截割路径的实时监测，具有结构简单、可靠性好的优点。（2）掘进控制机构作用下，掘进机的回转角变化均匀且平稳，其在移动过程中的变化近似一种线性变化曲线，表明了该控制机构对截割机构回转角度控制的稳定性。（3）在智能掘进控制机构作用下，掘进机在掘进作业过程中的横滚角变化在±0.2°以内，能够确保升掘进机在截割作业过程中的稳定性。综上所述，通过对EBZ180 悬臂式掘进机为研究对象，对其控制机构进行改造，建立了以智能掘进控制机构为核心的掘进机控制机构，分别对截割机构截割过程中的回转角变化情况和姿态角变化情况进行检测。利用视频监控能够对掘进机截割轨迹进行有限跟踪、判断，从而避免作业过程中的过切、触顶现象。经过现场应用，达到了预期效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 052
陈淑豪，刘冲，丁来钱，等. 可构建不同三维微环境的细胞培养芯片设计与制作［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：167-170.
摘要：为模拟在体微环境，设计并制作了一种可建立不同小分子浓度梯度三维微环境的细胞培养微流控芯片。通过建模与仿真优化设计了芯片封装三维生物水凝胶的微结构，确定了效果最佳的圆形微柱。利用微加工技术制作芯片，设计实验验证了芯片上不同微环境的构建。在对称的芯片两侧，可调控外侧旁通道培养液成分形成多种不同小分子浓度分布的三维微环境。该芯片可用于样本的重复对比实验，为细胞与微环境相互作用机制的研究提供一个新的技术平台。
关键词：微流控芯片；三维微环境；细胞培养；微柱
结束语：本文设计了一种能构建不同三维微环境的细胞培养微流控芯片。通过建模仿真优化了芯片结构设计，确定了圆形微柱用于封装水凝胶，并模拟两个三维基质空间中的小分子扩散分布。利用微加工工艺制作芯片，并验证了芯片封装水凝胶构建三维微环境的效果。设计实验验证了芯片内部建立扩散小分子高低两种浓度的微环境，通过调节不同的外侧培养液组分可控制多种稳定微环境的形成。芯片可用于体外模拟细胞生长与微环境相互作用的各种分析研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 053
王立红，谢忠刚. 基于CAN总线的小区住宅安全报警系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：171-172.
摘要：针对居民生活安全问题需要，设计基于CAN总线的安全报警系统。用户端通过各种传感器进行防盗防火等检测，经过CAN总线将报警信息传送至物业管理中心，通过液晶屏进行警情的详细显示，同时自动拨打预留电话给业主，从而大大提高居民住宅的安全性。该系统安装及使用较为简便，可在各种住宅环境进行安装使用，具有高可靠性和易用性。
关键词：CAN总线；防盗防火；自动拨号
结束语：本文设计的小区住宅安全报警系统实现了外来人员入侵检测报警和火灾检测报警等主要功能，通过CAN总线与上位机通信。通过物业端的 LCD 显示屏对报警信息进行详细显示，并通过自动语音拨号电路将警情通知给业主。系统具有通信距离远、通信速率高、安装灵活方便等特点。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 054
熊林林，刘士林，李冬清，等. 一种新型水上救援抛投弹的设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：173-175.
摘要：为提高落水救援的效率，设计了一种新型水上救援抛投弹，由推进及转向模块、气囊释放及充气模块、电源模块及无线控制模块组成。控制模块为其他模块下达和接收相应指令，采用PWM/SBUS双信号、6通道2.4 G无线设备作为无线控制的核心，保证其抗干扰能力；电源模块为系统各个部分供电；通过无刷电机推动器来驱动救援抛投弹的前进，舵机来控制前进方向；通过二氧化碳小气瓶为气囊充气来为落水者提供相应的浮力。设计的新型水上救援抛投弹能够胜任水上救援的任务，减少每年溺水身亡的人数。
关键词：救援抛投弹；水上救援；抛投器
结束语：中国疆域广阔，水域面积较大，且南方地区多降雨，易引发洪涝灾害，导致溺水事件频繁发生，而落水救援却十分困难且具有一定的危险性，为了解决此问题，结合现有救援设备的缺点，进行改进设计。本文针对现有救生抛投弹抛投到水后无法进行方位修正，可靠性不高、救援难度大等问题，对现有救援抛投弹进行重新设计改进，从而研发一款新型救生设备，该设备适用于不同距离下的水上救援任务。该款救生设备是在现有救生抛投器的基础上，对原有救援抛投弹进行设计改进，使救援抛投弹在抛射到水中后，仍然具有方位修正的能力，以此提高救援的效率以及成功率，使落水者能够得到及时的救援，挽救落水者生命安全，避免了施救人员不必要伤亡，能够胜任绝大部分水上救援任务。该设计具有较强的应用价值，且制作成本较为低廉，原理简单，容易上手，可大规模推广，有很好的应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 055
魏巍：一种箱装产品自动码垛系统的设计与应用［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：176-178.
摘要：传统的码垛依靠人工，劳动强度大，对人的体力要求比较高。针对一种箱装产品设计了一种自动码垛系统。通过对现有产品码垛工艺的分析，运用CAD和CAE技术设计出一套基于X、Y、Z三轴机械手的自动码垛系统。经过组装调试，系统在生产现场稳定运行，码垛速度达到了35 箱/min。验证了所设计的系统的合理性和实用性，达到了取代人工、实现码垛自动化、提高企业经济效益的目的。
关键词：箱装产品；机械手；自动码垛
结束语：本文针对一种箱装产品，设计了一种基于X、Y、Z三轴机械手的自动码垛系统。现场调试后，自动码垛系统能稳定高效地运行，码垛速度最快达到了35 箱/min，远大于实际要求的20 箱/min，且在吸附和搬运箱子的过程中无掉箱问题发生，为后续可能的产能提升提供了冗余。对企业而言本项目在有限的空间内实现了码垛的自动化，取代了传统的人工码垛，降低了企业的生产成本，提高了经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 056
邱光繁，李汶杰，邱炯智，等. 一种桥式起重机防摇控制实验平台设计与分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：179-181.
摘要：为验证各种防摇控制方法的实际效果，根据桥式起重机工作原理与组成结构，设计并搭建了一个三维桥式起重机防摇控制实验平台，以便更真实地模拟防摇控制系统实际动态特性和运行过程。该平台系统包括机械部分、测量装置、驱动和控制系统以及一个基于Matlab的仿真平台，可为控制策略和算法的教学提供帮助，也可对各种仿真结果的进行测试验证。并对实验平台的机架部分进行了有限元分析，分析结果为可为机架改进设计提供依据。
关键词：桥式起重机；测试系统；实验平台；机架；动态特性
结束语：（1）为方便教学和验证各种防摇控制方法的实际效果，设计并搭建了一个三维桥式起重机防摇控制实验平台，可为控制策略和算法的教学提供帮助，也可对各种仿真结果进行测试验证。（2）根据平台机架模态分析结果，对比伺服电机作为激励源的激励频率，结果表明，机架刚度需进一步加强；低频段的11.425 Hz、12.651 Hz，对应在电机启动到设计的正常运行的工作转速范围内，建议在控制系统中设置跳频处理。以上分析结果，可为实验平台的改进设计提供依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 057
简忠武，王志辉，孙忠刚，等.一种铁路轨道微型钻孔机械同轴减速机构设计与CAE分析［J］.机电工程技术，2020，49（10）：182-185.
摘要：铁路轨道维护钻孔时，对设备的体积、重量、能耗、震动、噪声以及操作便捷性都提出了较高的要求。基于火车轨道维护维修的实际工况，设计了微型转孔机械的同轴减速机构，对内部齿轮和轴的参数尺寸进行了校核，并设计了减速机构的虚拟样机，借助ABAQUS有限元分析软件对减速机构进行应力与位移仿真分析。仿真结果与减速机构设计校核结果一致，可为产品进一步优化设计以及加工制造提供参考依据。
关键词：钢轨；钻孔；减速机构；CAE
结束语：本文基于火车轨道维护维修的实际工况，完成微型转孔设备的同轴减速机构内部齿轮和轴的参数设计与校核，并根据设计参数完成微型转孔设备减速机构的虚拟样机设计，然后借助ABAQUS有限元分析软件对减速机构进行应力与位移仿真分析，仿真结果与减速机构设计校核结果一致，可降低设计人员对物理样机的依赖，节约开发时间与成本，同时，可为产品进一步优化设计、加工制造提供参考依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 058
魏国军.一种盲人患者无障碍饮水机设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：186-188.
摘要：盲人患者使用饮水机时，因无法准确找到饮水机出水口，无法控制饮水机出水量，无法判断热、温、冷水，容易出现被烫伤的情况。设计一种盲人无障碍饮水机，通过对市政饮水机进行研究、分析，并在电路方面加以设计改进。该无障碍饮水机由市政饮水机、红外线检测感应器、语音播报系统、配套金属水杯及杯托、压簧、蜂呜器及无线传感器、电路主板等部分组成，实现盲人患者无障碍使用饮水机。饮水机操作简单、舒适度高，减少了盲人患者使用饮水机的安全隐患和护理人员的劳动量，锻炼了盲人患者的生活自理能力。
关键词：盲人患者；无障碍；饮水机；设计
结束语：本文设计的盲人患者无障碍饮水机利用简单的检测感应电路，触发语音系统提示接用的饮用水为何种类型，以满足不同时刻对热、温、冷水的需求。同时通过水杯及杯托实现对水量的控制，消除了盲人患者使用饮水机接水时担心出现因找不到出水口、无法确定冷、热水、水量多少或者溢出的恐惧心理，降低了盲人患者独自使用饮水机的难度，减轻了家庭护理人员的劳动量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 059
阚亚雄.基于串口通讯的潜水泵集成控制系统设计与实验研究［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：189-192.
摘要：设计开发了一种基于串口通讯的潜水泵智能集成控制系统。介绍了该系统的软硬件组成、系统原理、硬件实现方法，选择了数据传输模块。阐述了该系统的软件控制算法，利用Matlab/Simulink工具箱进行了潜水泵电机模型的转速控制仿真实验，最后以控制器PCB样机为实验对象进行了半实物上位机实验。试验结果表明，该系统能够准确控制潜水泵的电机转速和功率值，具有监测温湿度、振动和漏水点实时数据的功能。
关键词：潜水泵；集成控制系统；半实物上位机试验；故障检测
结束语：本文针对潜水泵系统及其直流电机，开发了一套集成控制系统，具有能够使潜水泵完成基本控制功能，包括正转，反转，急停，采集潜水泵中温湿度、振动等传感器数据，接受上传岸基上位机指令的能力。运动控制仿真试验的数据表明该系统采用的双闭环速度、电流控制算法对潜水泵电机的转速和电流有着明显的控制效果，解决了电机转速控制困难和电流易过载的问题。此外，半实物试验验证了集成控制系统的硬件、软件的设计功能以及系统的通信接口的可行性和合理性，基于串口通讯的潜水泵集成控制系统较之传统的潜水泵可以通过系统中各类传感器提前预防或大大减轻潜水泵故障所引起的对泵体或电机的工作损伤，具有安装方便、通用性强、稳定可靠的特点。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 060
冀鹏冲. 基于PLC的皮带运输机控制系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：193-194.
摘要：针对国内大多数煤矿皮带输送机的应用情况，设计了一种基于PLC控制器的皮带输送机控制系统。对皮带运输机的运行状态进行分析，研究了皮带机的受力情况，并在此基础上提出了一种具有节能效果的控制系统。对其控制系统的硬件结构进行设计，对PLC控制器、变频器、传感器模块进行了选型设计。对控制系统的软件进行分析并设计了主程序的流程图。该控制系统具有较好的节能效果，提高了电能利用率，具有良好的经济效益。
关键词：皮带运输机；PLC；变频器；节能调速
结束语：本文设计了一种基于PLC的皮带输送机控制系统，采用变频调速的控制方式，具有较好节能效果与控制精度。系统通过各信号采集模块实时监测皮带机运行状态，保障设备的安全性与可靠性，并根据皮带上的煤料质量，调节皮带的运行模式，进一步提高能源利用率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 061
闫宾，王葵.一种电梯限速器动作速度试验装置的设计与实现［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：195-196.
摘要：设计了一种电梯限速器动作速度试验装置。该装置采用三角带将限速器绳轮、驱动轮和检测轮连接起来，通过设置升降单元和第一移动平台，调整驱动轮和检测轮的位置，使本装置适用于各种不同类型的限速器，而且保证三角带在试验时处于绷紧状态，模拟电梯限速器实际使用时的状态，更接近实际使用工况。试验表明，该装置操作方便，试验结果准确度高、偏差小，提升了检验质量和效率。
关键词：电梯；限速器；动作速度；驱动轮；检测轮
结束语：本文开发一款用于电梯限速器动作速度的试验装置。试验结果表明该装置可以很好地完成限速器动作速度的试验，安装简单、操作方便，试验结果可靠度高、误差较小，大大减轻了试验劳动强度，提升了检验质量和效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 062
王锦，陈国强，高明，等. 轴流风叶轴套自动上料设备的开发及应用［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：197-198.
摘要：传统作业模式的风扇风叶注塑过程中，人工将轴套嵌件装于注塑机模腔内，注塑后还需人工取出风叶。为此进行了全自动风叶轴套上料技术的开发及应用。此项技术解决了传统人工安装轴套嵌件及取风叶劳动强度大、耗费人力的弊端，实现了风叶由注塑机二次嵌件注塑成型后，无需人工操作即可实现全自动装填轴套及取风叶的新型作业模式。同时，该项技术的应用，为家电行业针对注塑件模腔装嵌件方式提供了参考，将有效替代高重复性的人工作业。
关键词：自动安装；轴流风叶；风叶轴套
结束语：基于目前家电行业存在的现状及未来的发展趋势，越来越多的注塑件需增加嵌件二次成型工序，本文提出了轴套自动上料机构的设计原则，根据机械设计理论及机械原理等方法，通过自主研发设计、绘制三维图、出工程图、零件委外加工，及后期组装调试，最后研制出了一款实用型的轴套上料设备。该设备的应用替代了传统人工装轴套的作业方式，实现了公司的降本增效的目的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 063
白泽. 基于ZigBee的煤矿高压开关柜无线监测系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：199-200.
摘要：针对煤矿高压开关柜缺乏有效监测、故障率高的现状，设计了一种基于ZigBee无线通讯技术的高压开关柜监测系统。介绍了该系统的总体设计方案、监测与预警功能、通讯结构以及软件数据处理流程。该系统可对高压开关柜中电气设备的温度、振动量、电流等参数进行有效采集、监测，并根据相关数据完成设备的状态评估以及故障预警。测试表明，该系统具有稳定可靠、无线传输、灵活性好等优势，有效降低了工人的工作量，保障企业的经济效益。
关键词：煤矿；高压开关柜；监测 ；无线传输
结束语：本文设计了一套主要用于煤矿高压开关柜的监测系统， 系统基于igBee无线通讯技术，能够实现对反应高压开关柜电气设备的状态参数的采集、处理与运算，完成监测与预警过程。系统基于无线监测避免了有线监测的不灵活和高耗费，监测效果好，自动化程度高，有效改善了高压开关柜故障率高、检修费时费力的问题，提高了煤矿高压开关柜配电的稳定性与可靠性 。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 064
黄海，王磊，惠智刚，等. 汽车多车型高效随机切换的柔性总拼系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：201-204.
摘要：目前，地面滑移式总拼系统存在占地面积大、切换时间长、随机性差等缺点，难以满足汽车制造多车型高效切换生产要求。综合当前各主要柔性总拼系统的综合因素及汽车柔性制造的需要，通过对现有柔性总拼系统的研究和总结，研制了一种多车型柔性、高效、快速随机切换总拼系统。对该柔性总拼系统的总体方案及其关键单元的结构功能和特性、节拍能力、车型切换及扩展等方面进行阐述和分析，为多车型柔性总拼的多元化解决方案提供借鉴。
关键词：多车型混线焊装；柔性总拼；车型切换；牵引车；生产节拍
结束语：多车型柔性生产线关键技术柔性总拼的开发和成熟，使焊接生产线产业有广泛市场前景。本文在充分分析和总结了现有主流白车身柔性总拼焊接系统不足后，研制了适用广泛，能高效、随机、快速地切换车型生产的柔性总拼系统。本文系统阐述了该柔性总拼系统的整体方案及其关键单元的机构、功能和特性，并对其生产节拍、车型切换，分期扩建、车型扩展等进行详细描述和分析，为多车型柔性总拼的多元化解决方案提供借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 065
要振国. 井下钻机电液远程控制系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：205-206.
摘要：针对井下钻机工作环境相对复杂、跟机操作较为危险以及目前控制系统可靠性不足等现状，基于微控制器控制技术与现场总线技术设计了一种煤矿井下钻机的电液远程控制系统。根据编程知识以及生产需要对控制系统进行了编程，系统可实现对井下钻机的电液控制，工作人员可远程操作，能够有效避免危险情况的发生。同时，系统具有稳定性好、可靠性高的特点，可实时保障设备安全运转，保证操作人员安全，为企业增加经济效益。
关键词：煤矿；钻机；远程控制；电液控制
结束语：本文设计的煤矿井下钻机的电液远程控制系统，可实现对井下钻机的电液远距离控制，保证了工人安全操作距离，同时满足了跟机操作的要求。系统采用较为先进的电液控制技术，具有稳定性好，可靠性高的特点，能够有效保障煤矿企业生产安全的要求。系统同时具有自我监测功能，能够实现监测与预警功能，保障井下钻机的稳定高效运行，提高钻的自动化程度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 066
范佳齐，秦政，詹皓淇，等. 火神山医院医技楼电气工程设计与施工［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：207-208.
摘要：建筑电气安装工程在机电安装中占据十分重要的地位，电气系统设计和安装对建筑的用电环境起着重要的安全作用。以火神山医院医技楼为研究对象，对医技楼的电气设计及电气施工重难点、施工组织和技术要点等进行剖析，并根据现场实际情况，对系统设计提出合理方案。同 时，为同类的工程提供可靠的依据，确保工程项目施工过程符合现代管理的要求。
关键词：建筑电气；施工组织；设计方案
结束语：火神山医院建设项目，是抗击新型冠状病毒疫情的特殊工程。本文以火神山医院为载体，以医技楼的设计和施工为论述对象，对医技楼的电气设计重难点、电气施工的重难点、施工组织和技术要点等进行剖析，并根据现场实际情况，对系统设计提出解决方案，为同类型的工程提供了可靠的依据，确保工程项目施工过程符合现代管理的要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 067
贾帅. 基于PLC技术的空气压缩机监控系统［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：209-210.
摘要：矿用空气压缩机在运行过程中因缺乏合理监控，负载的变化易导致其处于空载或轻载运行而发生故障，间接影响生产。为此，设计了一款煤矿空气压缩机监控系统，采用地面监控管理层、网络传输层、井下现场监控层的分布式三层结构，在井下设立监控分站以监测局部状态下压缩机的运行状态，地面给与整体调控，实现空气压缩机合理化运行。该系统使得机器运行平稳、能耗降低，增强了稳定性，极大提高生产效率。
关键词：煤矿；空气压缩机；监控
结束语：本文通过对煤矿空气压缩机监控所需功能需求进行分析，重点解决空气压缩机的传统监测的弊端，设计一套煤矿空气压缩机监控系统。该系统采用分布式三层结构，即地面监控管理层、网络传输层、井下现场监控层。井下监测分站，对空气压缩机的电压、电流、风压、温度等信息进行监测采集，并通过井下监控分站的计算与处理，再通过以太网传输至地面监控中心完成整个系统的监控。该系统实现了井下空气压缩机的自动化监控，提高了生产效率，具有较高的实用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 068
张勇. 一种新型煤矸分拣机械系统的设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：211-213.
摘要：在煤矿采集过程中，针对煤矸分选皮带输送线上进行自动化大块矸石抓取机械系统的设计难题，从三维空间进行机械运动系统设计，动态控制抓手，实现准确抓取矸石。提出了在三轴空间里快速、准确抓取质量约50 kg大块矸石的指标。采用同步带和齿轮、齿条进行运动传动，系统设计满足应用工况强度需求。实践结果表明该机械系统是可行的，实现了三维空间智能自动化抓取。
关键词：煤矸分选；机械系统；结构设计
结束语：本文采用三维空间机械抓取系统，实现对中大型煤矸石
进行自动化分拣，通过评估现场工况，中、大块煤矸石的三轴抓取机械系统是洗煤厂皮带分选工艺实现智能化重要部分。本文提出了新型机械煤矸分拣机械系统设计，利用了空间三轴联动跟踪原理，根据机械运动学和动力学分析来确认各零部件的选型和设计，并通过三维设计软件模拟仿真进行验证。该产品在应用工况的实施情况，证明了该机械系统具有中大块煤矸石的动态分拣功能，具有一定的安全性和可靠性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 069
周帅. 基于PLC与无线传感网络的煤矿安全生产监控系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：214-215.
摘要：针对国内煤矿安全信息采集不全面、不及时的问题，设计了一种基于PLC与无线传感网络的煤矿安全生产监控系统。对监控系统的总体方案进行分析设计，将系统分为监测部分与控制部分，介绍了无线网络技术。对监测部分的硬件方案进行设计，分析设计了系统的瓦斯检测单元。对控制部分进行设计，阐述了系统的PLC控制器与变频器选型。该系统利用无线传感网络实现了环境监测功能、工人考勤及人员定位功能与通风控制功能。
关键词：生产监控系统；PLC；无线传感网络
结束语：本文设计了一种基于PLC与无线传感网络的煤矿安全生产监控系统，利用微小型ARM处理器，将终端设备设计为便携式，方便工人的考勤定位，为监控系统提供了环境数据的参考。系统通过无线传感网络实现了井下环境的全覆盖、实时监测功能，保障煤矿生产系统的安全性与稳定性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 070
战凯，陈星. 双线圈接地电阻测量法的优化［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：216-218.
摘要：随着工业的发展，对各种设备的测量精度要求越来越高。分析了传统的双线圈电阻测量方法，并对该测量方法从驱动信号、线圈圈数、输入频率以及输入电压4个方面进行改进。主要采用了控制变量的方法，比较了传统测量方法的精度，通过实验及现场的使用结果得出，该测量方法精度高、抗干扰能力强，可以完全取代现有的接地电阻测量方法。
关键词：接地电阻；线圈圈数；输入频率；输入电压
结束语：本文对传统的双线圈的电阻测量的传感器进行了优化，从一定程度上解决了该传感器测量精度不高的问题，为在线电阻测量提供了一定的基础。当输入线圈的圈数是41圈，输出线圈的圈数是85圈，输入频率为600 Hz，输入电压为7 V时，测量的误差最小，为0.95%。实验室测量结果表明，优化后的测量方法测量精度高，具有较高的实用价值[4]。测量电阻的计算公式可简化为RX = 2.13.716659 2+u +0.520 7本文从双线圈接地电阻测量法等方面进行了优化，但是由于制备工艺的原因，纳米晶材料制成的磁环的相关性能参数有一定的离散性，测量仍旧存在一定的误差，为了进行快速标定，可多次测量取平均值，并且将传感器套上外壳，以隔绝外界干扰。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 071
张华伟. 大众双离合自动变速器常见故障与控制技术［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：219-221.
摘要：通过对大众双离合自动变速器工作原理进行分析，得出常见故障原因，总结对比了故障维修和控制方法，为双离合变速器维修提供参考。基于传统手动变速器技术改进而来的大众双离合自动变速器，工作原理是按奇数和偶数分开布置，将变速器挡位分别连接一个离合器，动力换挡的工作过程为2个离合器的交替切换实现。DSG结合了手动变速器的优势和自动变速器动力换挡的优点，具有更好的燃油经济性和动力性，因此，双离合变速器不仅被应用在大众品牌的车型上，还应用在高性能跑车上。
关键词：DSG；双离合变速器换档机构；变速器档位
结束语：湿式双离合变速器其双离合器中的1块主动离合片和2块从动离合片被安装在充满液压油的密闭油腔中。由于液压油的存在使得湿式双离合变速箱有更好的调节和散热能力，而且能传递更大的扭矩。干式双离合变速器其双离合器是依靠两块从动盘上的摩擦片来传递扭矩的，因而扭矩传递效率更好。由于节省了液力系统及省去了离合器液压油，因而变速箱整体重量更轻，燃油经济性更好。通过对大众双离合自动变速器原理的分析，对常见故障与控制技术归纳总结，将对维修双离合变速器起到很好的作用。当然，汽车技术在不断的进步，新的科技很快用到汽车上，只有保持对新技术不断追求的热情，才能适应汽车新技术发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 072
李爱军. 凯美瑞双擎混合动力无法驱动故障分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：222-223.
摘要：随着新能源混合动力汽车的普及，汽车的新型故障频出。如果不及时分析故障产生的原因和相应的维修技术，将会影响新能源汽车的良好运行。以凯美瑞双擎混合动力无法驱动故障为例，借助于某专用“Techstream”诊断控制系统读取DTC故障码，提出采用兆欧表“分段”检修的方法，解决了因零部件绝缘电阻减小造成短路的问题。
关键词：混合动力；HV继电器总成；绝缘电阻；检测
结束语：本文借助于某专用“Techstream”诊断控制系统读取DTC故障码，通过分析混合动力工作原理，提出采用兆欧表 “分 段”检修的方法，解决了新能源汽车因零部件绝缘电阻减小造成短路的故障。在维修新能源汽车时始终要遵守“由易及难”的维修原则，结合维修手册，充分使用诊断工具进行相关检测，将故障找出并排除。该方法为维修新能源汽车的人员提供了新的诊断技术和方案，有利于培养新能源汽车维修技能人才。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 073
黄绍硕，吕运容，李伟明.催化装置再生滑阀阀杆断裂的原因分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：224-227.
摘要：再生滑阀在反应再生生产中对催化裂化的反应温度、物料调节以及压力控制起到关键作用，而阀杆则是控制这些生产工况的主要组件之一。针对催化装置断裂的再生滑阀阀杆进行分析，通过机械性能测试、金相组织观察及断口微观观察，判断阀杆断裂为沿晶解理的脆性断裂，开裂的原因应是硫化物或氯化物应力腐蚀破坏所致。据此，提出滑阀的管理方法和安全防护建议，确保企业生产的安、稳、长、满、优。
关键词：催化装置；再生滑阀；阀杆断裂；多硫应力腐蚀
结束语：催化装置再生滑阀阀杆断裂的主要原因是催化剂大量堆积在滑阀颈部阀腔内，加上填料吹扫蒸汽凝结水注入，使断裂阀杆部位的温度降低，处于低温潮湿环境 （≤150 ℃），并与介质中的SO2、SO3等硫化物结合，形成连多硫酸应力腐蚀环境，导致奥氏体不锈钢阀杆产生连多硫酸应力腐蚀而断裂，氯离子的存在加快了腐蚀开裂的速度。引起催化剂堆积在滑阀颈部阀腔的原因应是填料吹扫蒸汽和导轨吹扫蒸汽量过小所致。因此，建议优化阀杆选材，选用更耐高温和耐腐蚀的CH180材料。同时，检查填料吹扫蒸汽和导轨吹扫蒸汽的阀门和限流孔板是否堵塞，在允许的范围内，加大吹扫蒸汽量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 074
李俊林，刘金源，文茂堂.自动扶梯附加制动器棘爪断裂失效案例分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：228-229.
摘要：棘轮型附加制动器是自动扶梯的重要安全部件。为提高检验附加制动器的能力，防范重大安全风险，对某自动扶梯附加制动器的棘爪断裂失效的案例进行分析，在附加制动器单独动作时进行沿梯路的载荷计算和棘轮系统的角动量分析，对棘爪承受静载荷和动载荷两种制动工况进行强度校核，得出延迟动作是棘爪断裂的主要原因。在设计、制造和检验环节中，提出了对于提高附加制动器制动性能方面的建议。
关键词：自动扶梯；附加制动器；棘爪；制动延迟
结束语：附加制动器的制动性能对扶梯的安全运行至关重要。根据检验经验，对棘轮型附加制动的设计、制造提出以下参考建议。（1）合理设置附加制动器延迟时间。延迟时间过大可能会导致棘爪实际动作扶梯速度已超过1.4倍额定速度，棘爪无法承受冲击力而断裂，造成设备损坏或者人员受伤，无法发
挥附加制动器的安全底线作用。 （2）采用两级限速开关监控的制动系统，在保证制动器不误动作前提下，应充分考虑正常工况下扶梯允许速度偏差±5% [6]，充分考虑系统响应时间导致的速度增加，相应减小1级和2级限速动作整定值。 （3） 优化棘爪截面积设计，案例棘爪断裂处设计有一工艺孔，减少了受剪面积，降低了强度。在对危险截面进行受剪强度校核时除了按平均剪力公式，还应根据实际截面特征进行弯曲切应力的计算[7]。计算出接触面的最大切应力。 （4）优化棘爪的加工工艺和热处理工艺，避免裂纹、夹杂等缺陷。建议棘爪原材料采用合金材料代替普通Q235-A。 （5）定期检查、维护，按照检规要求每隔 5 年进行制动试验。对运行环境恶劣，人员密集场所建议3年进行1次有制动试验。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 075
孙国栋. 煤矿变电所故障诊断与监测系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：230-231.
摘要：针对国内煤矿变电所监测不到位、人力资源浪费的现象，提出了一种变电所故障诊断与监测系统，可实时对变电所内部环境与工作参数进行采集，并通过处理器分析，判断变电所是否发生故障及故障类型。对系统的整体方案与保护方式进行介绍分析，建立了一种基于ARM处理器的监测系统；对系统的数据采集模块与电参数信号采集模块进行设计，提出了3种监测系统抗干扰措施，提高系统的稳定性。系统的应用将实现变电所的实时监测功能，保障煤矿供电系统的安全。
关键词：煤矿变电所；故障监测；ARM
结束语：本文设计了一种基于ARM处理器的煤矿变电所故障诊断与监测系统，选型设计了系统的整体结构与硬件设备，提出了变电所电子设备的3种抗干扰措施，有效避免了外部信号对系统的电磁干扰，保障了系统故障判断的准确性。系统可实时监测变电所得环境与工况，为井下设备的用电安全提供保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 076
杨晓玲. 几例发电机定子一点接地故障的分析及处理［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：232-233.
摘要：介绍了几起非发电机定子故障引起的定子接地保护动作故障的分析及处理过程。在较短时间内完成故障抢修可以减少发电量损失，其关键在于快速定位故障点。从实际故障处理过程中可以看出，定子一点接地保护动作后，首先要确认故障部位是发电机本体还是其它设备。对于发电机出口设备引起的非金属性接地故障，通过交流耐压方式定位故障点，快速直接。该故障部位及处理过程可为电力生产单位的运行维护提供参考。
关键词：定子一点接地；离相封闭母线；定位；故障处理
结束语：（1）发电机定子接地保护范围内的电气设备故障均可能引起定子一点接地保护动作。跳机后，首先要确认故障部位是发电机本体还是其他设备，从而确定高效、合理的故障处理方法。（2）发电机出口设备较多，在发生非金属性接地故障后，快速定位故障点是个难点。对于不是定子本身故障引起
的定子一点接地动作，可分设备、分段查找故障点。先通过分段测量绝缘电阻值及分析故障录波数据，大致判断故障区间；若绝缘电阻值不能作出判断，如案例 2，将 IPB 与发电机、PT、励磁变连接断开，采用交流耐压方式定位故障点，比较直接快速。对于金属性接地故障，一般通过分段测量绝缘电阻值即可判定故障区域。 （3）这几例发电机定子一点接地故障均发生在机组投运不
久，由安装中存在的问题或质量缺陷所引起的。安装过程中，严格按照相关规程规范及工艺要求进行施工，控制每个环节，注重细节，加强质量管理，能有效保证设备的安全稳定运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 077
郎晏民. 基于提高圆周SD值稳定性对ZL26C型成型机的优化改善［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：234-235.
摘要：圆周SD值是滤棒产品质量的一项重要指标，生产过程中经常出现圆周SD值上下偏差大，造成测量值波动明显，从而影响滤棒质量。主要采用机械调整方法达到设备改善的目的，一是调整两个盘纸架张紧力为4.5 N，提高盘纸稳定性；二是烟舌要位于烟枪中心，与烟枪槽平行，在封口烙铁温度较低时松开烙铁背面的2颗M5内六角锁紧螺栓，通过2颗M6调节螺杆调节前后高度，用7.6 mm标准量棒在冷却压条的接口过渡，平 滑、无卡阻，使烙铁入口端稍稍高于出口端。最终将滤棒圆周SD值合格率提高到96%，符合要求。该优化提高了滤棒圆周稳定性，使之达到质量把关标准。
关键词：圆周SD值；成型纸拼接；烟舌安装；封口烙铁
结束语：结合德国某公司AF3E/KDF3E中文说明书[8]，针对滤棒圆周SD值不稳定性，通过试验测试及设备改造，利用其工作原理，对其造成不稳定性的主要原因进行一一攻关，解决了滤棒圆周 SD 值不稳定性的同时，极大地提高了滤棒吸阻合格率，进而保障了卷烟制品的高质量，为企业降低了成本，增加了效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 078
李志龙. 煤矿安全监控技术与监控系统的分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：236-238.
摘要：为更好地保障煤矿安全监控系统的连续可靠运行，基于煤矿安全监控系统的主要职能，介绍了煤矿安全监控系统的主要结构和工作原理，分析了煤矿主要用到的安全监测技术，总结了煤矿安全监测技术与监控系统在煤矿安全检测中的主要作用，探讨了煤矿安全监控系统现存的主要问题，并提出了煤矿安全监控系统未来应主要发展的方向，以期有助于提升矿井安全监控水平，更好地保障煤矿安全生产。
关键词：监控系统；人员定位；视频监控；传感监测；互联网技术
结束语：矿井安全监控系统是六大安全避险系统之一，对矿井安
全生产起着至关重要的作用。本文以监控技术系统的组成和理为出发点，探讨了其结构组成、信息数据传送方式、技术原理，并在这个基础上提出了目前存在的问题及将来的发展趋势，并从互联网、设备、操作人员等方面着手，进而全方位的提升监控系统的可靠性及准确度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 079
詹皓淇，范佳齐，郑婷，等. 应急医院通风工程施工技术及调试要点分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：239-240.
摘要：建筑通风系统安装工程在医院类项目中占据十分重要的地位，建筑通风系统设计和安装对医护人员和病人的健康起着至关重要的作用。以应急医院为主要研究对象，对通风工程的施工组织、施工技术和运维要点等进行剖析, 并根据现场实际情况，对暖通施工工艺提出解决方案，为同类应急医院工程提供可靠的依据，确保施工过程符合现代管理的要求。
关键词：通风工程；施工组织；施工技术；运维要点
结束语：应急医院是抗击新冠肺炎的应急工程，本文以医技楼为
载体，对通风工程的施工组织、施工技术和运维要点等进行剖析， 并根据现场实际情况，对暖通施工工艺提出解决方案。为同类应急医院工程提供可靠的依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 080
肖林辉，黄朴，乌胜斌. 基于CFD的欧式烟机性能仿真优化［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：241-243.
摘要：针对欧式烟机风道系统优化改良的问题，提出采用CFD数值模拟技术对烟机内部气流流动状态进行了分析。通过对风道系统重新设计，风柜风轮整体减薄10 mm，风轮的中盘比例降低了0.26，并对风轮叶片的线型进行了优化。结果表明，改进后的烟机内部气流流动更加顺畅，烟机所产生的负压更大，同转速下风量模拟值提高了15.3%，同风量下噪音模拟值下降了3.9 dB。经实验验证，改进风道系统后的烟机风量相比提高了14.5%，在相同风量的情况下，其噪音相比下降了2.2 dB，从侧面验证了CFD数值仿真方法的正确性。
关键词：CFD；风道系统；吸油烟机；仿真优化
结束语：本文通过CFD数值仿真技术对欧式烟机的风道系统进行
了模拟优化，重点对风轮进行了重新设计，改善了烟机内部气流流动状态，实验表明新设计的风道系统提升了其空气动力性能，并有效的降低了噪声。（1）风道系统改进后的烟机，实测风量为 19.8 m3/min，相比改进前提高了14.5%，与仿真值的误差在10%。（2）风道系统改进后的欧式烟机，在风量和改进前烟机一致均为17.3 m3/min的情况下，其实测噪声为57.3 dB，相比改进前下降了2.2 dB。 （3） CFD数值仿真技术所得风量、噪声数据与实验测量数据的误差在10%左右，能够在一定程度上为生产设计提供理论支持。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 081
于伟峰，杜昊岩. 零线短接引起电气火灾探测器报警的分析与解决［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：244-247.
摘要：双电源回路中的电气火灾监控系统在运行过程中出现异常报警，影响系统的正常监测和预警功能，其中一个重要原因是不同电位零线短接。因此，提出在不影响配电柜的仪表显示功能的前提下，将两路电源的零线分开的方案。从难易度和经济性的角度考虑，加装备用电源独立零线排的方法优于换用4P双电源开关。安装新的铜排用作备用电源的独立零排，利用继电器实现双电源互投切换联动仪表零线切换。经过改造后，泄漏电流恢复正常值，配电柜功能未受影响。
关键词：电气火灾监控系统；剩余电流式电气火灾探测器；报警；零线；双电源切换器；继电器；泄漏电流
结束语：不同电位零线短接 （或混接） 造成的电气火灾探测器报警是工程中常见的施工缺陷，影响了电气火灾监控系统的正常监测。经过研究和改造，UPS配电柜泄漏电流恢复正常值（小于阈值800 mA），报警消除，供电、仪表显示等功能未受影响。改造结果验证了加装独立零排、利用继电器实现双电源互投切换联动仪表零线切换是解决该缺陷的有效方法。此方法改造周期短、资金投入少，实效性和经济性与其他方法相比具有明显优势，电气火灾和配电系统施工中的零线短接（或混接）问题均可以采用此种方式解决。该方法消除了电气火灾监控系统无意义的报警，提高了系统预防电气火灾的能力，对于减少人民生命财产损失有着重要的意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 082
刘文星. 地下矿用液压钻机重回归算法运用及故障分析［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：248-250.
摘要：某公司的一款地下智能矿用液压钻机在其设计阶段，为解决PTC控制器直接通过控制传感器信号源，将信号传至控制液压元件的电磁阀，实现间接控制液压压力值，达到储杆器旋转、自动换杆和储杆等动作的目的，自主创建了一套适用于本产品的数学公式。该公式基于线性回归和重回归2种不同的方法，将2种回归方法编译成Matlab语言，在Matlab软件平台上运算得出2种不同的数学公式。根据地下智能矿用液压钻机在矿山中的实际运行情况，选择一种适合实际情况运行和操作的数学公式，并对地下智能矿用液压钻机的实际使用过程中遇到的相应故障进行分析、检验和处理。
关键词：矿用钻机；储杆器；机械手；推进压力；重回归计算；Matlab
结束语：图5所示为线性曲线x轴上在200～250之间的数值，偏离线性回归求出的数学公式，暂定本设备使用重回归计算所得方程[8]。由于两种方程的关联系数极高，随线性回归所算方程用于实验阶段公式。若满足后续实验结果要求，系列产品可酌情使用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 10. 083
喻涛. KDF2滤棒成型机预张力辊气路改进［J］. 机电工程技术，2020，49（10）：251-253.
摘要： 在KDF2滤棒成型机的降速接纸过程中，由于预张力辊的辊速变化滞后，滤棒吸阻波动增大。为减小降速接纸过程中吸阻的波动，对预张力辊气路进行改进。通过增加新的控制气路，与原有气路形成高低压控制回路，在降速接纸过程中调节预张力辊压力，改变预张力辊辊速，从而调节丝束填充量，减小滤棒吸阻的波动,确保了接纸过程中滤棒吸阻值的稳定。改进后，接纸过程中滤棒吸阻均值与正常生产时吸阻均值差值的最大值为75 Pa，小于改进前的176 Pa。
关键词：KDF2；滤棒成型机；预张力辊；辊压；滤棒吸阻
结束语：本文在对KDF2滤棒成型机预张力辊工作过程及原理分析
的基础上，对预张力辊气路进行了改进。通过增加新的控制气路，与原有气路形成高低压控制回路，并相应的对电路进行了改进。实现了在降速接纸过程中对预张力辊辊压的自动调节，从而改变预张力辊辊速，调节丝束填充量，减小了滤棒吸阻的波动，避免了由于滤棒吸阻波动大导致的不在吸阻指标范围内的不合格滤棒的产生。