DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 001
刘晓初，吴子轩，梁忠伟，等.强化研磨加工中喷射角度对GCr15轴承钢耐摩擦腐蚀性能的影响［J］.机电工程技术，2021，50（09）：1-5.
摘要：研究不同喷射角度下强化研磨处理GCr15轴承钢板表面耐摩擦腐蚀性的影响。通过改变强化研磨喷射角度，在3.5%NaCl中进行摩擦磨损实验，测试其耐摩擦腐蚀性能。并对试样进行金相组织、SEM、显微硬度、质量磨损和表面磨痕分析。在不同喷射角度下的摩擦腐蚀试验下，磨损量分别为0.092 5 g、0.053 3 g、0.024 7 g，低于未处理的试样 （0.131 1 g），其表面磨痕宽度分别为 491.9 μm、346.8 μm、323.2 μm，比未处理的试样低 （545.9 μm），但是其表面粗糙度分别为 Ra0.545 μm、a0.598 μm、Ra0.618 μm，比未处理的试样高 （0.481 μm）。当喷射角度由30°增加至90°时，其质量磨损量下降72%，表面磨痕宽度下降41%，表面粗糙度上升18%，强化层厚度增加55%，当喷射角度为90°时，试样的显微硬度最高（HV895.4）。由此得出结论：不同喷射角度下强化研磨加工处理GCr15轴承钢板后，材料表层虽然粗糙度有所提升，但是组织尺寸变小、硬度提高、出现组织均匀的致密强化层，在综合条件下材料的耐摩擦腐蚀性能得到提高。
关键词：强化研磨；喷射角度；GCr15；摩擦腐蚀
结束语：本文通过不同喷射角度 （30°，60°，90°） 下强化研磨加工GCr15轴承钢板后进行摩擦腐蚀试验，利用强化研磨处理后试样的微观组织、显微硬度、位错密度解释试样的耐摩擦腐蚀性，得到的结论如下。（1）利用不同喷射角度下强化研磨处理GCr15轴承钢板，成功制备了强化层，并且强化层的厚度随着强化研磨喷射角度的增加呈上升趋势，最高达到73 μm。试样表层的硬度得到明显增加，最高达到HV895.4。（2）强化研磨处理的试样表面产生高密度位错，且位错密度随喷射角度的增加呈上升趋势，晶粒尺寸则减小，结构更加紧凑。（3）随着强化研磨喷射角度的增加，工件表面的表面粗糙度会增加，但是在显微硬度有所提升、表层组织细化、位错密度增加的综合作用下，工件的抗摩擦腐蚀性能有所增加。（4）微观组织、显微硬度、位错密度分析结果与其摩擦腐蚀结果相吻合，揭示了试样的摩擦腐蚀性能随强化研磨喷射角度的增加而增加的规律。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 002
王广洲，吴春亚，程健，等. 硬质合金立铣刀铣削难加工材料的仿真研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：6-9.
摘要：基于UG三维建模软件和AdvantEdge有限元仿真软件，对硬质合金立铣刀切削Ti-6Al-4V和Cr12进行切削仿真。通过改变刀
具的螺旋角和前角，以切削力和切削温度作为评价标准来优化硬质合金立铣刀，进而改善切削难加工材料的性能。仿真结果表
明：硬质合金立铣刀加工Ti-6Al-4V时螺旋角的合理范围为40°~45°，前角范围为8°~10°；硬质合金立铣刀加工Cr12时螺旋角的合理范围为35°~45°，其中以40°附近为最优，前角范围为15°~20°。
关键词：Ti-6Al-4V；Cr12；硬质合金立铣刀；AdvantEdge；UG；切削仿真
结束语：本文利用UG三维建模软件建立了硬质合金立铣刀切削Ti-6Al-4V和Cr12的三维模型。通过AdvantEdge有限元仿真软件，完成了两种材料的本构模型，摩擦模型、系数以及切屑分离准则等设置以及两种材料的切削仿真过程。以切削过程中的切削力和切削温度最小为评价标准，对硬质合金立铣刀切削两种难加工材料的螺旋角和前角进行优选，得到如下结论：（1）硬质合金立铣刀加工 Ti-6Al-4V 时螺旋角的合理范围为40°~45°，前角范围是8°~10°； （2） 硬质合金立铣刀加工Cr12时螺旋角的合理范围35°~45°，其中以40°附近为最优，前角范围是15°~20°。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 003
蔡弘，张然，关乐，等. 晴朗天气下全天空域偏振定向方法［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：10-13.
摘要：天空偏振导航定向具有无误差累积、不受电磁干扰的优势。提出一种以信标发光二极管为基准的鱼眼镜头天顶角标定方法，并利用瑞利散射理论和太阳矢量约束计算载体坐标系下的太阳方位角。通过实际实验分析，所提出的方法相比拟合太阳子午线的两种方法（最小二乘法、分箱法），太阳相对转角的均方根误差（RMSE）最小为0.28°，表明这种标定方法有效，将其用于天
空偏振导航定向具有可行性。
关键词：鱼眼镜头天顶角标定方法；瑞利散射理论；太阳矢量约束
结束语：本文首先基于斯托克斯矢量获取天空偏振场图，然后提出一种以信标发光二极管为基准的鱼眼镜头天顶角标定方法，利用瑞利散射理论和太阳矢量约束计算载体坐标系下的太阳方位角，最后进行实验分析。通过与拟合太阳子午线的两种算法 （最小二乘法和分箱法） 比较，本文算法具有最小的均方根误差，在实际的晴朗无云天气下进行导航定向具有可行性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 004
郭文韬，单树清，刘二林，等. 无刷直流电机模糊PID控制及建模仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：14-18.
摘要：基于对无刷直流电机(BLDCM)工作原理及数学模型进行的简要分析，在MATLAB软件的Simulink模块中，通过S-Function函数和Simulink独立集成模块，搭建出无刷直流电机控制系统仿真模型，对无刷直流电机控制系统进行速度环、电流环双闭环控制，使电机在仿真环境中能够正常运行。仿真控制系统采用模糊控制算法优化PID控制参数，仿真结果与理论分析基本吻合，验证了无刷直流电机模糊PID控制算法具有响应快、超调小等良好的控制性能。
关键词：无刷直流电机；模糊PID；仿真模型
结束语：本文对无刷直流电机控制系统进行数学模型推导以及控制系统仿真模型搭建，通过采用速度环和电流环双闭环控制，采用模糊PID控制算法对控制系统进行仿真验证，与理论分析基本相吻合，模糊控制对PID参数进行整定，能够对无刷直流电机实现良好的动态响应和动态调节。该模型在 Simulink 中采用模块化和 S-Function函数设计，采用模糊控制算法实现控制策略，为无刷直流电机控制的分析等方面提供参考学习。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 005
李经国，徐鹏飞，张二帅，等. ZnO梁谐振仿真与分析研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：19-21.
摘要：基于ZnO材料的半导体特性，制备了一款敏感元件为纳米尺度的谐振器。阐明了一维半导体材料静电激励场效应拾振的检测原理，利用COMSOL Mutiphysics耦合仿真分析软件，建立了ZnO谐振梁仿真模型。仿真分析了ZnO梁静电激振参数的对谐振特性的影响，优化得到最佳激振参数：交流0.01 V，沟道深度1.2 μm。采用MEMS工艺制备了谐振器基底，利用转移工艺形成了长度50 μm，直径550 nm的ZnO谐振梁元件，并通过FIB沉积技术形成欧姆接触。基于混频锁相原理，测量了ZnO谐振梁静电激振场效应拾振的幅频特性，结果表明该谐振梁特征频率为1.018 MHz，与仿真结果吻合。
关键词：ZnO梁；谐振器；COMSOL；静电激振
结束语：本文设计一款敏感元件为纳米尺度的谐振器，围绕ZnO的半导体特性，采用有限元仿真分析了谐振梁的静电激励场效应拾振特性，谐响应分析表明交流激励越大、沟道深度越小，振幅和拾振信号越大，为了确保振梁时不发生吸合，同时能满足拾振信号要求，确定了最优参数：交流激励 0.01 V、沟道深度 1.2 μm。采用光刻、干法刻蚀、剥离工艺制备了谐振器基底，转移形成了特征尺寸为550 nm 、长度为50 μm的ZnO梁，仿真给出特征频率为926 kHz。金属与半导体属于典型肖特基接触，采用FIB沉积技术消除了ZnO谐振梁与检测电极之间的接触势垒，根据混频锁相原理，测试了ZnO谐振梁静电激振/场效应拾振的幅频特性曲线，结果表明ZnO微梁的谐振频率为1.018 MHz，仿真获得的谐振频率与测试结果近似，验证了静电激振场效应拾振测试方案的正确性，为谐振器在高灵敏传感器/执行器方面的应用奠定基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 006
田博，严李强，宋赫，等. 基于正则表达式的通用农业测控终端设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：22-26.
摘要：在我国，部分地区贫瘠的土地与恶劣的气候环境制约了农业的发展，虽然日光温室技术和生态水培系统的引入在一定程度上缓解了这些情况，但依然缺乏合适的技术依赖终端为它们提供支持。通过对比文本匹配工具对不同格式数据解析的效果，最终选用了正则表达式作为通用农业测控终端的解析方法，设计了支持解析多种监测设备数据格式的算法，并应用该算法实现了支持多种传输模式、多种编码加密模式下的数据采集和指令发送功能的移动终端，使用户可以同一终端远程监控、控制多种不同的农业测控设备。基于正则表达式设计的农业测控终端，其整体操作简单，具有很强的通用性和鲁棒性，这一设计弥补了农业测控系统中远程数据监控方面的不足，满足了设施农业设备控制方面对测控终端的需求，在农业远程测控方面具有一定的应用价值，对设施农业的发展起到了推动作用。
关键词：农业控制系统；数据匹配；正则表达式；Android开发
结束语：本文通过对比文本匹配工具对不同格式数据解析的效果，设计了支持解析多种监测设备数据格式的算法，并通过Android系统应用本算法，进行数据监控以及设备控制。本文设计实现了可以通过移动网络在远程对相关参数进行监测与控制的农业测控终端，在某一数据出现偏差时实现颜色提醒 （偏差越高，显示的颜色越醒目，警报频率越高），完成了数据的可视化显示。通过系统中记录每一条操作数据的管理人员、时间等信息，实现管理的追踪与溯源，为大规模种植中多人员管理模式下的追责等问题提供了证据支持。此外，数据日志可以用于存储数据，在后期进行可视化分析或数据挖掘等，为提高农业生产的发展进步提供了大数据支持。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 007
王柱，王大志，赵奎鹏，等. 压电半球冲击传感器的仿真与分析研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：27-29.
摘要：利用COMSOL软件仿真分析了传感器性能，建立压电半球冲击传感器内部结构模型，初步确定传感器在多个角度上均具有冲击应力，分析冲击应力在厚膜上的分布情况，选择压电厚膜与基底结合最合适倒圆，在垂直方向上冲击产生电荷产生量和冲击加速度大小成正比，利用电流体喷印工艺制备了传感器半球压电厚膜，采用电喷打印装置进行电流体喷印实验保证厚膜质量，利用磁控溅射技术在厚膜表面制备电极并进行极化，最后使用小型冲击实验台和标准传感器进行测试，得到压电半球传感器在3 000g加速度下冲击信号曲线，测得传感器的灵敏度为2.86 pc/g，验证了压电半球冲击传感器性能。
关键词：压电；冲击传感器；COMSOL仿真；电流体喷印
结束语：本文对压电半球冲击传感器进行了仿真与分析研究，建立传感器内部结构模型，分析传感器压电厚膜应力情况选择厚膜倒圆大小，初步确定传感器在多个角度上均具有冲击应力，冲击电荷信号大小与冲击加速度成正比，利用电流体喷印的方式制备了传感器压电厚膜，采用电喷打印装置进行电流体喷印实验保证厚膜质量，利用磁控溅射技术制备 30 nm 金属 Ti 作为过渡层金属，再溅射200 nm金属Pt作为上电极表面层金属上电极并进行了极化处理，最后使用小型冲击实验台和标准传感器对半球传感器进行测试，得到半球传感器在3 000g加速度下的冲击信号图，通过标准传感器和半球传感器信号对比计算得到半球传感器的灵敏度为2.86 pc/g，验证了压电半球冲击传感器的性能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 008
李俊颖，杨志军，邝俊澎. 基于FPGA的永磁同步电机伺服控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：30-32.
摘要：为了研究与实现高性能的永磁同步电机（PMSM）伺服控制系统，设计了基于FPGA的伺服控制方案。在PMSM的数学模型基础上，根据矢量控制理论，采用现代EDA设计方法和模块化设计思想，在单片FPGA上实现了电机矢量控制系统的坐标变换、空间矢量脉宽调制 （SVPWM）、三闭环控制调节器、电机反馈接口以及上位机通信模块。系统同时兼容增量式编码器和多摩川绝对式编码器，电流环频率达25 kHz，位置环和速度环频率达12.5 kHz，具有高可靠性、可拓展、响应快的优点。实验验证了系统的可行性，并且具有较好的位置精度和动态性能。
关键词：永磁同步电机；现场可编程门阵列；矢量控制；伺服系统
结束语：本文设计了一种基于FPGA的永磁同步电机伺服控制系统，采用全硬件的方式实现了伺服控制，具有结构简单、可靠性高、拓展性强的特点。系统支持增量式和多摩川协议的编码器，由于FPGA的灵活性和可重构性还可继续拓展更多编码器接口，具有一定的泛用性。通过实验验证了系统具有较好的精度、稳态性能和动态性能。系统电流环控制频率达25 kHz，位置环和速度环达12.5 kHz，可提供更高的闭环带宽，为实现更高精度、更好性能的伺服控制系统提供了可能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 009
张天赋，王大志，翟文革，等. 转辙机动作杆受力分析与测量研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：33-35.
摘要：针对转辙机动作杆这类大刚度结构件应力应变测量问题，对平面小孔应力集中规律进行了仿真探究，在相关理论和仿真结果的指导下建立动作杆装配仿真模型，确定传感器安装点，结合小孔变形特性，设计出传感器总体结构，确定传感元件布置点。仿真结果表明，所设计弹性体能够产生3.5 × 10-5应变变化量；根据传感器静态特性曲线和动态实验结果，该传感器拥有较高的信噪比，拥有1%FS的线性度，能够有效地对动作杆受力状态进行监测。
关键词：动作杆；应力集中；传感器
结束语：依据参数仿真研究了小孔应力集中现象，对理论计算结果进行了拓展分析，确定传感元件的布置点，为后续传感器设计提供了思路。又根据动作杆仿真模型结果，设计了动作杆力传感器，包括弹性体和底座。相较于传统测力传感器，该传感器体积较小，并且不用改变转辙机原有结构即可实现测量，不影响转辙机原始的运行状态。通过采集器与转辙机动态实验验证，该测量方法具有良好的信噪比，能够满足转辙机的测量要求，实现了转辙机的监测目的。为大刚度结构件的应力应变测量提供了新的思路与测量方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 010
张永辉，杨逍潇，杨鑫，等. 磁粉电火花连续脉冲放电毛化加工实验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：36-40.
摘要：为解决传统电火花毛化工具电极不能适应复杂形貌的狭缝、沟槽或内表面的问题，提出了一种由磁铁吸引金属粉末形成的柔性磁粉工具电极，基于自主搭建的磁粉电火花毛化加工系统在镀镍铜板样件上进行实验，研究了连续脉冲放电加工过程中的实验参数对表面加工质量和粗糙度值的影响。实验结果表明，柔性的磁粉电极可以用于毛化具有复杂形貌的狭缝、沟槽等表面，毛化表面的粗糙度值（Ra与Rz）与峰值电流、脉冲宽度、磁粉颗粒径和加工持续时间等参数均呈正相关。其中，峰值电流对粗糙度的影响最大，Ra增幅达到133.3%，Rz增幅也达到83.7%。但是占空比的大小对粗糙度值的增长影响不大，Ra增幅仅为5.8%，Rz增幅仅为4.8%。另外，通过响应曲面法的研究结果可知，影响毛化表面粗糙度值 （Ra与Rz） 的强弱排序为：峰值电流、脉冲宽度、磁粉粒径、加工时间。
关键词：柔性磁粉工具电极；连续脉冲放电；加工质量；表面粗糙度
结束语：本文研究了连续脉冲作用下单因素实验参数 （脉冲宽度、峰值电流、加工时间、磁粉粒径和占空比）对毛化处理样件表面Ra与Rz值的影响。研究结果显示，除了占空比对表面粗糙度值的影响不大外，毛化处理后样件表面的Ra与Rz值与其他4个因素均呈正相关关系。另外，借助响应曲面法研究分析了表面粗糙度值（Ra 与Rz）受脉冲宽度、峰值电流、加工时间以及磁粉粒径等参数的影响程度，按照影响强弱排序为：峰值电流、脉冲宽度、磁粉粒径、加工时间。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 011
汪春华，李泳懿，林家星，等. 某机场安检通道的动态优化配置方法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：41-44.
摘要：安检作为机场地面服务的四大业务单位之一，为了面对日益上升的客流量，如今迫切需要确定全天各时段的最优通道开放
数。通过现有的排队论理论体系建立数学模型，利用枚举法求出全天每个时段内最佳开放通道数。随后在plant-simulation软件中建立一个基于GI/G/m排队模型的仿真系统，通过拟合随机分布来表示旅客到达间隔时间和服务间隔时间，并将数学模型求解结果和实际求解结果应用于仿真系统中进行比较与评价。经研究发现全新的安检通道动态优化配置方法能有效提高安检服务效率，同时减少旅客的排队时间。在此基础上，总结出一套关于处理单队列多服务通道开放问题的方法论，可以应用于机场其他地勤服务部门实现动态服务过程下的资源优化配置，以及在其他进行动态资源优化服务的行业进行推广。
关键词：仿真建模；排队论；通道配置；动态优化
结束语：随着航空出行的普及，机场的安检旅检工作变得举足轻重，传统的安检旅检通道安排已经无法在当前的航空业竞争中获取优势。针对上述的问题，本次机场安检通道的动态优化配置方法，通过对安检现场的调研以及对该业务室的服务准则作为切入点，对机场安检部门当前的配置方案进行仿真实验。根据调研数据的分析结果，在仿真服务系统上验证服务时间和到达间隔时间随机分布，以及GI/G/m单站排队服务系统近似公式的精确性。最后根据安检通道数学模型优化结果和实际开放通道数以及仿真优化的对比结果，得到一个不同时段的通道配置方案。本次研究取得了以下成效。（1）该方法生成了一个动态灵活的、与旅客贴合度更高的通道配置方法，实现了通道数的优化，使得通道与人力资源都得到了有效的配置，充分地提高了资源利用率，降低了安检服务工作成本，令安检服务效率显著提升。（2）在本方法的作用下，能有效地减少旅客的排队时间，提高旅客对服务的满意度，从而增强了机场的行业竞争力。（3）本方法不仅可以应用于机场安检部实现安检通道的动态优化配置，同样可以应用于机场其他地勤服务部门实现动态过程下的资源优化配置。亦可应用于国内各大机场以及在其他进行动态资源优化服务的行业进行推广。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 012
宫建成，杨小强，潘凡，等. 基于卷积神经网络的装备故障诊断系统研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：45-48.
摘要：为解决某装备在强电磁干扰和灰尘、潮湿等恶劣环境下的数据采集、故障诊断与排除难题，设计了基于无线传感网络的分布式传感器数据采集与故障诊断系统技术方案，构建了以军用级SM5X500无线数传模块为核心的无线传感网络。故障诊断软件采用了卷积神经网络与虚拟仪器相结合的故障诊断设计方案，在决策层层面上利用信息融合技术进行诊断结果融合，获得可信度更高的故障诊断输出结果。为工程装备的现场检测诊断提供了一种新的技术手段，通过采集的5种液压系统故障数据进行验证，结果显示该算法程序具有较好的灵活性、鲁棒性，故障诊断准确率较高，平均准确率可达97.31%。
关键词：无线传感网络；卷积神经网络；故障诊断
结束语：本文根据某装备作业装置的故障特点及分布情况，设计基于无线传感网络的传感器数据采集方案，为故障诊断系统提供了监测数据。以推桥马达支路为例，设计了一种基于多分类器Softmax的卷积神经网络故障诊断系统，能够对采集的架设系统工况数据进行故障诊断。在实际应用中，能够不断继续学习，更新其网络参数。最后基于面向对象技术和模块化技术，在虚拟仪器集成开发平台LabWindows/CVI上利用C语言开发了故障诊断系统上位机故障诊断应用软件。本文设计的算法程序具有较好鲁棒性、灵活性和实用性，满足了多层次部队维修人员的使用需求，其推广应用可有效地提高部队装备维修保障的能力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 013
孙建伟，赵浩然，孙金荣. 基于两杆张拉整体结构的可展机构设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：49-52
摘要：根据平面两杆张拉整体结构的特点，建立了可展机构单元的结构简化模型。在此基础上，以简化的平面两杆张拉整体结构作为可展单元提出了一种可展机构。利用最小势能法对两杆张拉整体结构进行找形分析，给出了可展单元中的几何尺寸关系。对确定尺寸的可展机构进行运动学分析，通过ADAMS仿真软件对可展机构进行运动学仿真，将理论计算与仿真结构进行对比，以验证结构的合理性。最后，设计制造了可展机构模型，并进行实物展开实验，验证了模型展开与收拢过程的有效性。
关键词：两杆张拉整体结构；可展机构；找形分析；ADAMS仿真
结束语：本文提出了一种以平面两杆张拉整体结构作为可展单元结构的可展机构，该机构具有张拉整体结构的特性。基于平面两杆张拉整体结构模型，对可展单元结构进行找形分析，奇异性分析，得出可展单元结构的几何尺寸参数。通过三维仿真软件对建模好的可展机构进行运动学仿真，验证前文所提出的理论模型的合理性。通 过3D打印机打印可展机构零件，并通过弹簧以及螺钉螺母紧固件进行拼装连接，通过实物模型的展收实验，验证前文提出机构的可行性。通过一系列的实验得出该机构理论实践均可行，可应用于航空航天中。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 014
孙小祥，熊美俊，李志鹏. 同轴集成式宏微驱动器的温升特性及温控方法［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：53-54.
摘要：同轴集成式宏微驱动器是参考超磁致伸缩驱动器和音圈电机的结构研究出的一种新型宏微一体的高精度驱动器。由于同轴集成式宏微驱动器时释放的热量会对驱动器各个部件产生损耗，降低工作效率，导致其无法正常工作，因此对驱动器的隔磁筒进行优化，分别对比了隔磁钢和尼龙对GMM棒上温度分布均匀性的影响，并且通过COMSOL软件分析了水冷装置对同轴集成式宏微驱动器内部温度分布的作用。从温度分布图可以发现，尼龙隔磁筒对温度均匀性相较于隔磁钢有很大提升，温度分布均匀度仅为0.71%；水冷装置对温度有着很好的控制，温度了下降30%。说明优化结构对驱动器有很大的前景。
关键词：同轴集成；宏微驱动；温升特性；温控方式
结束语：本文采用COMSOL有限元软件，通过对同轴集成式宏微驱动器模型的仿真分析，得到以下结论：（1）在无水冷装置的情况下，同轴集成式宏微驱动器的温升较高，温度扩散范围大，且GMM棒上温度均匀性差；（2）在控制GMM棒上温度不均匀性时，隔磁钢和尼龙隔磁筒在 GMM 棒上的温度不均匀性分别为 6.26%和 1.4%，可以看出尼龙制作的隔磁筒性能更优异；（3）在添加水冷装置后，同轴集成式宏微驱动器的温度由最高的51.2 ℃下降到28.1 ℃，GMM棒上的温度不均匀性为0.71%，由此可见，水冷装置对于同轴集成式宏微驱动器温度控制有很大的影响。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 015
万文锋，庄文玮，张飘，等. 钨合金化处理对高锰钢组织和性能的影响［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：55-57.
摘要：为了改善高锰钢的组织性能，提高其铸件的质量。对原始高锰钢进行了钨元素的合金化处理，采用金相组织分析硬度测试、抗拉分析等手段研究了钨合金化处理后高锰钢的组织与性能。结果表明：随着钨含量的增加，高锰钢的晶粒明显细化，夹杂物的尺寸和分布也得到了改善。机械性能方面，合金高锰钢的硬度提高了17.5%~47.4%，最高能达到25.2 HRC。抗拉强度随着钨元素的加入也得到改善，提高了7.9%~17.7%，最高能达到491 MPa。钨合金化处理能够改善高锰钢的硬度和抗拉强度。
关键词：高锰钢；合金化；金相组织；硬度；抗拉强度
结束语：（1）合金析出物数量相比普通高锰钢有所增加，晶粒尺寸有所减小，且夹杂物的形状和分布状态得到改善。（2）在细晶强化、固溶强化和弥散强化等多种强化机制综合作用下。钨合金化处理显著提高了高锰钢的硬度，最大能够提高到25.2 HRC，但是高锰钢的抗拉强度变化不明显，合金化处理能提高高锰钢的抗拉强度。（3）由于合金化处理的强化作用增强了高锰钢的加工硬化能力，提高了磨面硬度，并且减少了夹杂物数量，改善了夹杂物的形态和分布，减小了夹杂物的危害，合金化处理能显著细化晶粒。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 016
张永超，陈星，万祖岩. 蓄电池内阻在线测量方法的优化［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：58-60.
摘要：随着工业在线监测技术的发展，对于蓄电池内阻在线测量方法不断丰富，对其测量精度的要求也不断提高，基于交流注入测量蓄电池内阻方法，在串联电路分压特征的基础上，结合锁相放大电路在测量精度上对测量方法进行优化，主要优化方法即利用导线电阻和蓄电池内阻的分压关系进行测量，利用锁相放大器进行信号的处理和计算，并通过Matalab对方案进行仿真分析，确定电路对信号的作用和相关参数，同时借助信号发生器、示波器、蓄电池等进行实验验证，得出优化后测量方案的精度。同时进行了测量原理和数据准确性等方面论述，通过实验结果和误差分析验证了方案的可行性，结果证明，电路设计有效地减小了噪声干扰，得到了一种精度更高的蓄电池内阻测量方法。
关键词：蓄电池；内阻；测量精度；在线监测；交流法
结束语：本文提出了基于交流注入法测量蓄电池内阻的优化方案，在测量时主要基于直接测量原理和串联电路分压特征，结合锁相放大器实现测量方法精度的提高。在实现过程中，进行实验验证和仿真分析，确定可行性及参数选择，最终得到数据模型和误差范围，结果表明：直接测量时主要考虑信号防干扰和隔离，利用锁相放大器对信号进行处理，可有效防止噪声干扰，结合常用滤波方法可以进一步提高测量精度，结合控制器AD采集模块和通信网络可实现蓄电池内阻测量在嵌入式设备的部署。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 017
喻伯牙，易华辉，侯羽生，等. 适用于多旋翼无人机的两轴云台结构设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：61-65.
摘要：传统的多旋翼无人机云台载重量小，无法搭载较大质量的光电设备去执行更复杂的任务，而现有的大负载云台大多数都是手持式或者只能搭载在直升机上，不适用于多旋翼无人机搭载，针对此问题设计了一款适用于多旋翼无人机的较大负载两轴云台。根据设计的两轴云台介绍了云台平衡原理，通过Solidworks软件建立其三维模型，装配完成后检验云台模型是否会发生干涉情况，然后对云台各个零件的材料进行选择，并使用ANSYS Workbench软件对云台模型进行有限元静力学及动力学仿真分析。结果表明：两轴云台结构刚度、强度符合要求，且具有较好的稳定性和可靠性，为以后较大负载的机载云台结构设计研究提供了参考。
关键词：旋翼无人机；稳定云台；有限元分析；结构设计
结束语：本文通过Slidworks设计了一种两轴云台，对云台结构设计和各个结构的材料选择进行了说明，使用ANSYS?Workbench 对两轴云台模型进行了有限元静力学和动力学仿真分析。根据分析结果得出：云台结构稳定，在工作时不会发生共振现象，云台的整体结构满足设计要求，从理论上得出该云台可以搭载最大 5 kg 的光电设备，为以后旋翼无人机可搭载较重的光电设备提供了参考依据，为以后较大负载的云台结构设计研究提供了参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 018
刘骁，张然，张春鹏，等. 栅极调控纳米通道器件尺寸与调控性能的仿真研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：66-68.
摘要：运用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对栅压调控纳米通道器件进行数值分析，通过耦合静电场、稀物质传递和层流模块进行仿真，以相同偏压下栅压变化对电渗流速度的调控作为评价标准，分析了不同通道高度、介电层厚度和通道长度尺寸下的栅压调控性能，结果表明栅压调控纳米通道器件的调控性能和器件尺寸参数有较大联系，优化器件尺寸参数是优化调控性能的重要手段。
关键词：COMSOL；栅控；纳米通道；电渗流
结束语：在纳米通道器件中，通过施加栅极电压能有效实现电渗流的调控，进而实现不同的应用。本文通过COM?SOL数值仿真，对比了栅控纳米通道器件各尺寸参数下的调控性能。仿真结果表明，通道高度、通道长度和栅极介电层厚度均能影响栅极电压的调控性能，优化器件结构是实现高效调控电渗流的重要手段。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 019
盛旭. 农村配电网光伏与负荷相关性概率潮流计算［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：69-73.
摘要：由于农村配电网的光伏出力与负荷存在较强的相关关系，针对其概率潮流计算处理随机变量相关系数矩阵非正定的不足，提出一种基于特征值分解法的Nataf变换处理光伏出力与负荷之间的相关性，并且结合CSMCMCS-L算法进行概率潮流计算，不仅具有较高的计算效率，而且相较于其他处理非正定性的方法计算更为简单，精度更高。采取光伏出力的综合建模方法，以准确反映不同情况下光伏出力特性。在IEEE33节点配电系统进行仿真验证了所提方法的有效性和准确性。
关键词：Nataf变换；概率潮流；蒙特卡洛法；光伏；特征值分解法
结束语：在农村配电网中，针对目前概率潮流计算方法处理随机变量相关系数矩阵非正定的不足，提出一种将光伏综合建模方法与改进的 CSMCMCS-L方法相结合应用于概率潮流中求解得到以下结论。（1）建立光伏出力综合建模的方法，相较于传统的Beta分布建模，可以准确地模拟出不同分布特性的光伏功率，还具有较强的适应性。（2）用特征值分解代替Cholesky分解，可解决相关系数矩阵非正定的情况，相较于NDC-ILHS方法，本文方法所需时间少，计算简单，所得结果精度更高。（3）随着相关系数的不断改变，对配电网电压的幅值影响较小，而电压的标准差随之增大。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 020
高顺德，李传发，郭忠. 基于强化学习的起重机动作序列规划［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：74-76.
摘要：为了实现汽车起重机的智能化吊装，将强化学习技术应用于起重机的动作序列，使其可以实现自行吊取。因为起重机的动作序列复杂度很高，所以采用了在高维度的连续动作上表现优秀的DDPG算法；算法的输入与输出设置尤为重要，因为输入与输出的设置将直接关乎算法的收敛性即可行性，所以通过实验发现，在训练时将吊绳钢化可以实现算法的收敛，而且也能完全与实际工况相对应，保证了算法的可行性；为了加快算法的收敛，并使算法更加精准，在奖励的设置上也采取了分段奖励的办法，极大地加快了收敛速度和准确性；最后通过在VTK软件中的仿真证明了算法的可行性。
关键词：强化学习；起重机动作规划；VTK仿真
结束语：通过对算法的不断优化以及通过VTK虚拟环境的仿真，说明了本文所应用的强化学习算法，可以应用到起重机的动作序列规划中，可以快速地在无障碍物的情形下规划出起重机所需执行的动作。本文的创新点主要有：（1）创新性地将强化学习应用到起重机的动作序列规划中，使得训练完成后的算法可以更快的规划出最优的动作序列使得起重机完成吊装；（2）应用强化学习，使得规划起重机的动作序列时，不需要对环境进行坐标系建模，因为本文应用算法的输入为起重机底盘和吊钩到被吊物的距离，输出为臂架的动作序列，所以在实际的吊装情境中输入的距离可以用传感器直接测量得出，本文对环境进行建模是因为没有坐标系，就无法得出算法所需要的距离输入。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 021
盛子豪. 基于ATF Impulse的汽车试验场涉水池供水控制系统的仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：77-79.
摘要：针对某大型汽车试验场涉水池供水系统（水位控制系统）因主管路电动闸阀关阀时间长而导致的目标液位与实际液位存在偏差的问题，采用AFT Impulse流体动态分析软件，建立了供水系统泵、阀、管路、涉水池等的仿真模型。通过建立不同运行时长的工况，仿真不同的供水运行时长下涉水池的液位情况，分析得出从低液位到高液位关阀前后的供水体积差和液位高度变化量。仿真结果反映了实际工况，得出了不同运行时长关阀120s内，供水系统对涉水池供水量基本一致，为10.25m3左右，并给出了提前18.3s关闭电动闸阀和潜水排污泵以准确达到目标液位的建议。对于改进涉水池水位控制系统参数具有指导作用。
关键词：汽车试验场 AFT；Impulse供水系统；仿真分析
结束语：本文采用AFT Impulse流体动态分析软件，通过建模仿真，复现国内某大型汽车试验场涉水池供水系统在种不同工况下的供水过程，得出所需的关阀前后数据6，进行数据对比后得出如下结论：（1）不同运行时长关阀120 s过程中注入涉水池的流量体积基本不变，为10.25m3左右；（2）随着液位增高，120 s内的注水体积对液位精确度影响变小，在低液位影响较大，高液位基本没有影响；（3）通过数据对比，利用AFT Impulse软件对涉水池供水系统进行仿真分析，输出结果与现场情况符合，该软件的仿真分析对于涉水池水位的准确控制是有意义的；（4）建议根据关阀过程中注入涉水池流量基本不变的规律，在原先的控制系统上控制阀门提前关闭，达到水位的准确控制。本文仿真模型得到提前 18.3 s 关闭电动闸阀和潜水排污泵的结果。从研究结果可以看出，本研究对汽车试验场涉水池供水系统的仿真分析得出了不同运行时长关阀前后供水体积差，给予以前关阀管泵的建议时间，对汽车试验场涉水池供水系统水位的准确控制具有指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 022
杨海军，张慧贤，布占伟，等.基于AMESim的长距离管道液压系统动态特性与优化设计［J］.机电工程技术，2021，50（09）：80-83.
摘要：为研究流体特性及管道参数等对长距离管道系统运行的影响，以海上采油树液压控制系统为原型，采用AMESim建立了长管道液压系统的仿真模型。研究了管道参数及流体属性对管道压力损失及动态特性的影响，并分析了影响长管道液压冲击的因素及改善方法。表明在管道直径、液压油属性不变的前提下，随着管道长度的增加，管道压力损失不断增大，系统负载的速度及位移响应时间增加；随着管道直径的减小，负载速度响应及位移响应逐渐降低，响应时间增加；随着粘度的增加，管道压力损失增加，负载响应时间增加；而流体密度对管道的压力损失、负载速度响应及负载位移响应的变化影响较小。随着管道长度的增加和管道直径的减小，压力冲击峰值有减小的趋势，通过安装蓄能器对压力冲击有明显的改善作用。分析了影响长管道液压系统动态特性的因素，优化了系统参数匹配，对长管道液压系统的设计提供了参考，对实际液压系统的设计具有指导意义。
关键词：AMESim；液压系统；长管道；动态特性；优化设计
结束语：（1）为优化长距离流体输送管道液压系统的设计， 探究流体特性及管道参数等对长距离流体输送管道系统运行的影响，以海上采油树液压控制系统为原型，采用AMESim建立了长管道液压系统的仿真模型，研究了管道长度、管道直径、流体密度及粘度对管道压力损失及动态特性的影响，分析了影响长管道液压冲击的因素，并提出了改善方法。（2）研究表明在管道直径、液压油属性不变的前提下，随着管道长度的增加，管道压力损失不断增大。系统负载的速度及位移响应时间增加；随着管道直径的减小，负载速度响应及位移响应逐渐降低，响应时间增加；随着黏度的增加，液压油流动性变差，经过长距离管道时压力损失增加，负载响应时间增加，工作效率变低；而流体密度对管道压力损失、负载速度响应及负载位移响应的变化影响较小。（3）随着管道长度的增加和管道直径的减小，压力冲击峰值有减小的趋势；安装蓄能器后，压力冲击峰值减小，压力曲线变得平稳，所以蓄能器在长距离管道液压系统中可以减小液压冲击的影响 （4）该方法优化了系统参数匹配，分析了影响长管道液压系统动态特性的因素，对长管道液压系统的设计提供了参考，对实际液压系统的设计具有指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 023
张二帅，王大志，徐鹏飞，等. PZT纳米梁的制造和压电信号测试［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：84-86.
摘要：压电纳米器件具有体积小、灵敏度高、可集成度高等优点。阐述了同轴聚焦电流体喷射打印技术的原理，研究了电压、内液流量、喷针与衬底的距离对打印线结构的尺寸与形状的影响。根据实验结果，设置电压为5.7 kV，内液流量为70 nL/min，喷针与衬底的间距为17 mm，打印出直径约80 nm，长度约70 μm的PZT纳米梁。此外，采用探针台、电荷放大器和数字万用表搭建的检测装置，测试分析了单根PZT两端固支梁的压电信号，当梁中点的变形约3 μm时，产生的电荷量达到10-4pC量级。
关键词：PZT；纳米梁；同轴聚焦；压电测试
结束语：本文针对目前纳米梁制造的工艺复杂度、周期长等问题，提出了同轴聚焦电流体喷射打印制造PZT纳米压电梁的方法，研究关键参数对打印PZT线的尺寸与形状的影响。实验结果表明在增大电压或者降低内液流量，可以有效降低打印的PZT线的尺寸；喷针与衬底的距离为13～20 mm内，PZT线结构均匀且一致性高。采用此工艺制备了直径约80 nm，长度约70 μm的PZT纳米梁，经过搭建的装置测试分析，结果表明单根PZT纳米梁具有明显的压电响应，表现出纳米器件的潜力。与其他制备纳米梁的工艺相比，此工艺具有分辨率高、成本低等优点，为NEMS器件的制造提供了可行工艺途径。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 024
邹俊华，王强，韩春强，等. 集装箱用可拆卸式汽车运输固定架结构设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：87-89.
摘要：我国已成为汽车制造大国之一，但汽车整车运输的运力浪费情况依旧普遍存在。为了有效提升专用汽车运输集装箱运力问
题，设计了一种可以置于集装箱内的专用可拆卸式汽车运输固定架。基于集装箱空间合理布局及装载汽车数量，确定了运输固定架的总体结构，确定了运输固定架各结构零部件参数，设计出其各结构部分的连接紧固方式、安装过程及结构，完成了汽车运输固定架的二维结构设计、三维建模及材料选取。
关键词：集装箱；拆卸式；汽车运输；固定架；结构设计
结束语：现有汽车运输设备造价高，容易在运输途中造成汽车磨损，且在返程运输时多出现无车可运的运力资源浪费情况。为了有效解决上述问题，本文根据我国汽车运输行业实际情况，参考借鉴国内外相关整车汽车运输辅助固定装置的结构，设计出了一种专用于集装箱的可拆卸式汽车运输固定架。本文所得固定架可以增加单个集装箱的汽车运输数量，拆卸方便、制造成本低，还可以提高运输的稳定性和避免运输过程中的汽车损坏，同时在返运时可以拆卸后集中运回，从而节约集装箱运力资源，提高多方经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 025
任同群，王晓飞，江海川，等. 陀螺仪气浮轴承间隙测量系统［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：90-94.
摘要：为实现陀螺仪动压马达气浮轴承内部间隙的精确、快速测量，研制了一套自动化测量系统。通过施加外力将轴承内部间隙转化为外部微位移，应用多测头相对测量方法间接获得内部间隙。系统中嵌入3个微力传感器，实现施力过程的闭环控制，保证力的连续、精确加载。采用自动翻转机构，实现径向、轴向间隙测量状态的自动转换，完成连续测量。为克服零件装夹中存在定转子相对倾斜而导致间隙转化不正确的问题，在轴向夹持部分引入柔性连接结构，同时利用转子体自重实现其与定子轴的自动找正，在测量过程中基于接触力和位移的双重反馈，实现零件平衡的自动精确调整，以保证内部间隙的正确转化。经实验验证，该系统测量精度在0.3 μm以内，能够满足测量技术要求。
关键词：气浮轴承；陀螺仪；间隙测量；自适应调整
结束语：本文研制了一套自动化测量系统。采用间接测量方式，通过外部加力与转子体重力自动位姿找正相结合的策略，保证内部间隙正确转化为外部微位移，并利用3个电感测头进行相对测量，得到内部间隙值。建立误差模型，对系统测量误差进行分析。分别针对真实零件和实心模型件开展测量实验。实验结果表明：系统测量精度优于 0.3 μm，能够实现气浮轴承内部间隙的高精度、自动化测量。为与现场实际测量方式作数据对比，目前径向测量采用对转子体单侧边缘施力完成间隙转化的方案。在接下来的工作中进一步研究对转子体下侧整体施力的测量方法以及对结果的影响。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 026
柯荜正，江伟，黄增好，等. 漆包线电阻热压焊电极位移控制系统［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：95-99.
摘要：多股漆包线与端子电阻热压焊过程中，随着焊接次数增加或焊接节拍变化，在电极上产生的热积累不同，传统的恒流控制方法难以保证接头加热的一致性。研制了一种电阻热压焊电极位移控制系统，在焊接过程中，利用光栅式位移传感器对电极位移进行实时检测，并建立模糊PID控制器实时调控焊接电流，使实际位移曲线跟踪目标位移曲线，通过控制接头热变形的方法控制接头加热的一致性。试验结果表明，与恒流控制方法相比，该方法可以实现对端子热输入的有效控制，焊接过程热输入稳定，在特定端子50次焊接试验中，焊后端子厚度误差减小了84.97%，接头的一致性有明显改善。而得益于一致性的提高，其良品率提高了13.64%。
关键词：电阻热压焊；电极位移控制；多股漆包线；质量控制
结束语：与恒流控制方法相比，基于模糊PID控制的电极位移反馈控制方法可有效控制多股漆包线与端子热压焊的热输入，焊后端子在厚度误差、单根漆包线抗拉载荷均值方面都得到了明显的提高，提高了焊接一致性。在特定端子50次连续焊接试验中，焊后端子厚度误差减小了84.97%，良品率提高了13.64%。热积累会导致恒流控制的良品率持续下降，若焊接次数继续增加，则电极位移闭环控制的改善效果将更为显著。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 027
卢桂萍，程开，罗泽奇，等. 基于Kociemba算法的双臂解魔方机器人还原算法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：100-103.
摘要：相比于现有六轴和翻滚式魔方机器人，提出更为前沿的双臂式解魔方机器人。双臂解魔方机器人包括还原算法及视觉系统和机械结构与运动控制系统。其针对还原算法和视觉系统，基于Kociemba算法结合OpenCV获取魔方相关的图像信息实现一种新的解魔方的方式，同时减少还原魔方的时间。提炼出所需的魔方颜色信息，使得识别更有效率。采用双气动手爪，严格处于统一平面且保持相互之间成90°，并满足强度和刚度需求，这决定了还原魔方的速度和机械结构的合理性，相比于六轴电机结构的魔方机器人具有结构上的特殊性，需要对算法输出结果作出转换和改变。经过实验证明，该机器人可以达到还原成功率为97%。
关键词：Kociemba算法；OpenCV；颜色识别算法；双臂魔方机器人
结束语：本文将使用C++接口的OpenCV库来获取摄像头获取的图像信息，并对图像进行处理，提炼出所需的魔方颜色信息。处理图像时所需要使用到的算法为高斯滤波算法、白平衡算法、RGB和HSV转换等。 经过运算后，目前机器人能在20 s内解开一个被任意打乱的魔方，定时运行1 s后的Kociemba算法的平均步数大约为21步，Kociemba算法的转换算法效果令人满意，转换后的指令步数大约在85步左右，实现了设计目标。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 028
王伟俊，赵凯平，陈强曼，等. 煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人控制系统设计［J］.机电工程技术，2021，50（09）：104-107.
摘要：为实现煤矿抽水蓄能电站建设前期废弃矿洞的勘探和建成后期地下厂房系统、地下水库的巡检任务，提出了一种结构布局合理、姿态调节灵活、控制稳定精确的煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人。以煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人为研究对象，简要介绍了机器人的总体方案设计，重点研究了其控制系统的设计，阐述了控制系统软、硬件的设计与实现，并通过Matlab Simulink仿真软件进行了数字仿真实验。仿真结果表明：艏向运动控制系统调整时间约为10.8 s，系统响应时间约为8 s，振幅超调量仅为6.5%，系统稳态误差不超过3 ° ，满足艏向运动控制要求，从而验证了控制系统设计的正确性和可行性。研究结果具有较高的工程实用价值，为后续水陆两栖机器人的研制奠定了理论基础。
关键词：煤矿；抽水蓄能电站；模块化；水陆两栖机器人；控制系统
结束语：本文提出了一种煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人的总体方案设计，包括设计目标、设计思路和总体模块组成，对机器人的功能要求和结构布局进行了简要介绍。重点研究了机器人控制系统的设计，完成其控制系统软、硬件的设计与实现，通过Matlab Simulink仿真软件建立了艏向运动线性反馈控制系统仿真模型，并得出艏向运动控制系统响应曲线，由曲线可知系统调整时间约为 10.8 s，系统响应时间约为 8 s，振幅超调量仅为6.5%，系统稳态误差不超过 3 ° ，满足艏向运动控制要求。研究结果表明控制系统设计合理，运行稳定，控制精确，可以满足巡检工作要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 029
玉健鸿，李品，张帆，等. 解魔方竞赛机器人设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：108-110.
摘要：设计了一种面向中国高校智能机器人创意大赛的解魔方机器人，以STM32F103ZET6单片机为控制核心，通过搭载电机驱动器、电控手指气缸、气滑环，构建了解魔方竞赛机器人的控制系统；基于气动控制的工作方式，设计了机器人的机械系统和相应的控制算法。经实物搭建实验，该魔方机器人在还原100次随机打乱的三阶魔方过程中，平均耗时19 s，最长不超过25 s，对于此
类竞赛机器人设计具有一定参考价值。
关键词：解魔方机器人；二阶段算法；图像识别；魔方复原
结束语：本文设计了一种魔方机器人，该机器人使用摄像头模块采集魔方色块分布图像，在工控机中操作系统通过图像识别程序分析魔方色块图像信息，并利用二阶段算法获得还原魔方的步骤，之后将结果转化为可执行指令并发送至TM32。STM32根据还原步骤控制气动执行系统进行如翻转、夹紧等所需的动作，最终将魔方还原到初始状态。根据设计搭建编程机器人进行魔方还原实验，经实物搭建实验，本文设计的魔方机器人在还原100次随机打乱的三阶魔方过程中，平均耗时 19 s，最长不超过25 s，基本实现快速还原三阶魔方的设计目的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 030
龙周，汤健华，江励，等. 两轮自平衡小车建模及LQR控制算法设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：111-116.
摘要：为了提高两轮自平衡机器小车建模的准确性，提出了一种加入拉格朗日乘子函数精确建立两轮自平衡小车动力学模型的方法，利用拉格朗日方程推导出是否引入拉格朗日乘子函数的两轮自平衡小车系统的动力学方程。将动力学方程求解的结果数据与ADAMS模型中的仿真数据进行对比。基于LQR算法设计两轮自平衡小车的控制器，将该算法分别在ADAMS与Simulink中设计实现并对比实验数据。仿真数据比较结果表明，两个独立仿真环境下的数据结果几乎一致，验证了该建模方法的准确性以及控制算法的有效性。
关键词：两轮自平衡机小车；拉格朗日乘子；ADAMS；LQR
结束语：本文在建立两轮自平衡小车系统的数学模型的过程中，通过对比是否加入拉格朗日乘子得到的状态变量随时间变化的数据曲线，以及在相同条件下，将这些数据与基于ADAMS的物理模型与基于MATLAB 的数学模型得到的数据曲线相对比，由于ADAMS仿真与MATLAB仿真结果数据相互独立，结果表明加入拉格朗日乘子的方式来推导两轮自平衡小车动力学方程与ADAMS的仿真数据更加接近，从而证明了数学建模的精确性。本文在准确建模的基础上，在不同环境下设计同一套控制算法，结果表明：基于Simulink，ADAMS的相互独立的仿真实验都实现了该套LQR控制算法，且其仿真结果数据的曲线几乎一致，并且实现了两轮自平衡小车的基本运动功能，从而验证了控制算法的有效性以及建模的精确性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 031
李守军，吴俊亮，王志铭，等.微生产线供盒伺服驱动成型构建及其电控系统设计方法［J］.机电工程技术，2021，50（09）：117-120.
摘要：针对互联网+竞赛和工业企业对生产线快速构型的实际需求，研发了一套具有快速成型的微型自动化生产线供盒子系统，充分利用现有标准件与元件以实现系统快速构建，通过模块化自由组合，结合不同的控制工艺需求，构建出符合竞赛与企业需求的自动化控制系统。从微生产线的供盒伺服子系统的成型构建方法，电控系统的设计与调试方法2个方面进行实验研究，给出机械系统、电控系统的实施方案，控制系统参数整定过程，系统控制精度分析，并通过在线实验验证了系统快速成型构建的可行性。
关键词：微生产线；电控系统；伺服驱动；供料系统；PLC
结束语：本文研究了在互联网+与工业企业对自动化产品快速构型的大背景下，开发了微生产线，并采用标准件与元器件快速配置得到生产线始端的供盒子系统，提出了设备配置与构型步骤。采用具有 RJ45 端口即支持以太网总线的西门子SMART SR30 PLC 设计了系统的电控伺服系统，既满足了系统快速组网的需求，又实现了伺服动作的柔性支持。软件设计过程中充分考虑了Step7软件的位置控制调试功能，给出了自动控制关键位置参数的整定过程；并通过实际程序驱动伺服电机带动丝杠动作，验证了系统的控制精度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 032
万燕英，伍祁林. 工业机器人安全防护技术综述［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：121-123.
摘要：工业机器人广泛应用于各生产领域，安全是其最重要的性能指标之一。从工业机器人安全技术的重要性出发，分析了导致机器人安全事故的主要原因，从机器人本体控制、机器人操作、人机干涉碰撞3个方面介绍和归纳了目前国内外机器人安全防护技术的实现方法和特性。总结了现有防护技术在新的人机协作生产模式下存在适应性、灵活性等方面的问题，对基于机器视觉和触觉传感器相融合的安全防护技术进行了展望，为未来进一步深入研究提供参考。
关键词：工业机器人；安全性；防护技术；传感器
结束语：机器人安全性是一项关键的设计特性和性能指标。本文分析了造成机器人安全事故的根源，对国内外工业机器人安全防护技术作了有益探索，并展望了未来的发展趋势。随着我国工业化进程的不断深化，工业机器人已广泛应用于各生产领域，而总结、学习国内外在机器人安全防护方面的研究成果和应用案例，有助于提高我国机器人的安全水平、推动智能制造进程。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 033
胡斌，叶伟慧. 基于STM32的两轮自平衡车设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：124-127.
摘要：针对平衡车控制系统运行不稳定，操控的准确度和灵敏度不佳等问题，设计一种以STM32F405RGT6微处理器为主控制器的两轮自平衡车控制系统，包括硬件和软件系统，利用MPU6050传感器检测两轮自平衡车的倾角和速度，经过STM32控制器处理后控制电机调整车身状态保持平衡。由于陀螺仪和加速度计在测量时存在测量误差和零点漂移，利用Kalman滤波算法进行测量数据
融合得到平衡车最优的倾角和角速度近似值作为反馈，通过PID控制算法实现两轮平衡车的稳定控制。最后通过实验验证了两轮自平衡车硬件系统、软件控制算法的工程有效性和可行性。
关键词：平衡车；MPU6050；STM32；测量误差；Kalman滤波；数据融合；反馈；PID控制
结束语：本文针对平衡车控制系统运行不稳定，操控的准确度和灵敏度不佳等问题，设计一种以 STM32F405RGT6微处理器为主控制器的全方位监控平衡小车控制系统，配备小车电量监控功能，电量低于20%时，上位机会通知提醒用户充电；能够实时显示小车两轮的速度信息；图形化实时显示小车平衡倾角；实时显示接收到的小车下位机指令。最后通过实验验证了两轮自平衡车系统硬件、软件控制方案的工程有效性和可行性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 034
伍荣达，陈天赐，张世昂，等. 果蔬采摘机器人关键技术研究进展［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：128-132.
摘要：果蔬机器人采摘技术是我国农业领域的重点研究内容之一。目前的采摘机器人存在定位精度低、采摘周期长、采摘果蔬种类的通用性差等问题。介绍了采摘机器人的国内外研究进展，重点分析了自主采摘机器人的机器视觉系统和末端采摘技术研究进展，对比了多种检测农作物的视觉识别算法，并梳理了各类水果抓取装置的研究重点。针对目前技术开发中存在的难题，提出了果蔬采摘机器人的发展前景。
关键词：农业机器人；果蔬采摘；研究进展；对策分析
结束语：（1）果蔬采摘机器人与工业机器人相比，其作业环境复杂多变，受天气和生长环境影响明显，尽管人工智能及其深度学习算法提高了目标识别率，但是视觉系统受光照影响和遮挡等干扰时仍然存在较大的识别误差，如何提高识别率需要进一步的研究。开发多特征融合的图像特征提取算法可以最大程度地利用视觉信息来分析各个特征之间的优势，实现有效的特征互补，以提高光照不均匀、目标被遮挡等情况下的识别率。（2）果蔬采摘机器人的商用化意味着其必须能快速感知，快速计算并能快速响应环境的变化，但是目前采摘机器人的研究表明，用于快速采摘的机器人仍然远远没有实现，其主要原因是作物高密度的植被遮挡而存在复杂的感知环境和移动过程。基于强化学习的无标定视觉伺服控制，可以优化动作选择策略，能够在高密度植被下不断逼近最优的运动路径，缩短其动作探索时间，进而提高采摘的效率。（3）果蔬采摘机器人要在经济上可行，研究重点应放在开发简单的机械臂。当前的果蔬采摘机器人多数采用工业机械臂作为采摘驱动部分，对于采摘机器人而言，具有多个简单轴操纵器的机器人比目前适应于工业的昂贵机械臂具有更快速、更高效和更低的成本，此类机械臂为开发适用于农业的机器人奠定基础。（4）多数采摘机器人都是适用于某一种果蔬，这种采用专门的机械结构和控制程序的技术不利于采摘机器人功能的扩展。通过将采摘机器人的功能模块化，可以更换不同自由度的机械部分或控制装置以便适应不同类型果蔬的采摘。未来水果种植方式可以朝着规模化和多种类的方向发展，因此，模块化技术的采摘机器人将大幅度减少重复开发的费用与维护成本，提高采摘机器人的灵活性与适应性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 035
吴桐兴，杨佳锋，梁海铭，等. 基于Solidworks的RV减速器测量建模及装配［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：133-136.
摘要：机器人用RV减速器是以传统针摆行星传动为基础，结合行星齿轮传动发展而来，具有体积小、传动比范围大、精度保持稳定、传动平稳等优点，是工业机器人传动的核心部件之一。以RV减速器实物拆卸、测绘实验为基础，阐述在无标准数据参考的情况下对RV减速器进行测量，在Solidworks软件依照测量数据对零部件进行三维建模，以减速器实物的零部件实际配合情况为参考对零件进行局部配合修改，并分层仿真装配的实验过程，并针对摆线轮廓的画法进行着重讲述，既能够直观地了解RV减速器的组成结构和传动原理，也能够掌握对陌生机械零部件认识方法和三维建模、装配能力，为后续深入了解其他机械零部件的研究提供可行性帮助。
关键词：RV减速器；Solidworks建模；摆线齿轮；分层装配
结束语：通过Solidworks对RV减速器测量数据进行建模、仿真装配、合理修正，可以直观地了解 RV 减速器各个零部件的基本构造、装配关系以及运动原理，对以后 RV减速器和摆线齿轮等的应用、研究等提供了可行性帮助，同时也为读者提供了一个对于陌生机械的建模仿真、深入理解的学习思路，在无标准数据的条件下仅靠对机械实物的拆卸测量，绘制出其三维模型和理论修正，达到既与实物构造相同，又满足正确装配、运动关系的目标，为以后理解、仿造和深入其他机械结构奠定了经验基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 036
陆叶. 基于工业机器人的3C产品自动生产线的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：137-140.
摘要：以3C产品自动生产为研究对象，介绍了基于工业机器人生产线的设计方案。根据产品的生产流程，利用三维建模软件构建了生产线的整体布局；设计了生产线系统各个工作站，并开发了生产线控制系统，采用“HMI+PLC+机器人”控制模式，可以单站或联网运行。以打磨机器人为例，规划了机器人运动路径及编写了机器人的程序，最后分析了生产线的流程设计过程。该生产线具有模块化、开放性和扩展性的特点，实现3C产品生产的自动化和无人化。
关键词：工业机器人；PLC；生产线；设计
结束语：本文介绍了3C电子产品的工业机器人生产线的设计方案，通过生产线概念设计，确定了生产线的总体布局，开发了生产线各工作站的硬件系统，研究了生产线控制系统，经 PLC、触摸屏、机器人等设备的硬件选型，机器人的路径规划及生产线的流程设计，生产线安装调试后，效果达到了预期要求。该生产线采用开放式设计，涵盖工业机器人、传感器、气动控制、电气控制等相关技术，可单站或整线联网运行，系统部件可自由拆卸，可进行二次开发和创新，如增加视觉定位系统、数字化双胞胎、大数据系统等功能，以实现在智能制造更多领域的应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 037
罗有旺，余小圃，顾志辉. 铝材挤压后工序全自动装框生产线研发及应用［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：141-144.
摘要：在铝型材加工中，挤压生产线中产品定尺锯切后，一般是人工将产品由锯床辊道上抬到专用料框中，这种方法人力劳动强度大，人工需求量大，产品质量受人为因素影响。并且近年来国内高速发展大截面高线密度的工业铝型材，成品重量大大增加，产品类型与形状复杂多样，靠人工搬运极为困难。针对这些问题，结合企业的实际情况，对其生产线进行技术改造，制定合理的技术路线，设计出总体方案，采用桁架机械手代替人工实现自动下料，解决了关键的技术问题，研发出挤压生产线后工序铝材自动装框机，提高了生产效率，降低了制造成本，实现了自动化生产。
关键词：铝型材生产线；铝材装框；机械手；自动化
结束语：铝材挤压后工序全自动装框生产线研发及应用，有效地解决了铝型材成品在据切后的装框人力劳动强度高、铝型材装框时易损伤的问题。设备操作简单，自动化程度高，结合挤压生产线，可实现铝材自动化生产；设备具有智能化，可以实现多品种小批量共线生产；设备生产效率高，与原来生产节拍相比，可提高生产效率30%。目前，铝材自动装框机已经成为了成熟产品，创造了良好的效益。实践证明，铝材自动装框机在铝材生产线上应用是可行的，可大大提高生产效率，减少人工，降低制造成本，实现自动化生产，是值得推广应用的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 038
莫冬炎，杨尘宇，黄沛琛，等. 基于环境感知的果园机器人自主导航技术研究进展［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：145-150.
摘要：随着老龄化比率逐年上升，熟练操作农业技术的劳动力减少，果园机器人的应用和推广可提高水果生产效率，降低劳动力成本，导航技术是果园机器人的基础和核心。环境感知技术和导航控制决策是弱卫星信号环境条件下导航技术的重要组成部分，主要分析了视觉导航技术、激光雷达导航技术、卫星导航技术等环境感知技术和PID控制、网络神经控制、模糊控制等导航控制决策，提出了目前导航技术所面临的问题，并展望了未来果园机器人自主导航技术的发展趋势。
关键词：果园机器人；自主导航；环境感知；控制决策
结束语：中国水果种植面积大，随着社会老龄化加剧，果园劳动力逐渐下降，急需发展果园机械化、智能化。自主导航技术是果园机械化的基础，目前果园种植不规整，作物行距、间距大小不一，丘陵山地占据我国大多数的果园种植面积，丘陵山地路形复杂，高低不平，坡度较大。针对以上问题，提出以下几点展望。 （1）果园规整化治理我国南方丘陵山地果园大多都是零散种植，土地不规整，种植制度不统一，机器人自主导航技术应用受限。因此，规范果园种植体系，统一种植间距，规划不同品种区，建设适合农机机械化作业果园种植模式，有利于有效推广果园机械化作业。（2）优化农业机器人行走控制算法农业机器人在直线作业环境下容易自主行走且不易偏航。农作物一般是按行种植，从当前行作业至下一行需在行尽头进行地头转弯，此时需考虑机器人的转弯半径及转弯角度等因素对自主作业的影响。加上农业机器人在转弯时容易失衡，转弯角度过大或过小时容易损坏农作物。因此，需结合PID控制及模糊控制等多种控制技术，优化农业机器人自主导航控制算法，精准控制其地头转弯处的自主导航坐标。（3）多机协同导航随着果园机械化技术的发展，高精度导航技术越来越显得重要。在未来的果园中，水果的采摘、运输、喷农药等作业将离不开导航技术。综合考虑多种作业单元的需求，目前单一功能的机器人恐将不能满足作业需求。例如，在采摘水果的同时需要运输机把水果运输到指定地点或者多台机器人同时采摘运输水果，即多机协同作业。在这种情况下，多机协同导航技术将发挥基于网络集中控制的作业优势，多机器人协同导航技术集成也将成为农业机器人技术发展的一个重要方向。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 039
吴仁君. 基于PLC的自动倒角机控制系统的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：151-154.
摘要：针对手工倒角劳动强度高、加工精度低、加工产品的多样性不足、生产效率低的状态，采用西门子1214DC/DC/DC PLC设计了一套自动倒角机控制系统，对倒角工序流程进行顺序控制，实现了供料、送料、双面倒角、下料全自动加工，提高了生产效率。其通过直振器进行供料，由机械手进行抓取上料，由步进电机控制齿轮齿条进行定位运料，由加工单元对工件进行正反两面倒圆角，加工完成后，由机械手运送到下料单元。通过触摸屏与 PLC 进行双向通信；采用光电开关，自动探测工件的位置。实践证明，倒角机性能稳定、操作简单、柔性好，节约了人工，提高了生产效率。
关键词：倒角机；控制系统；触摸屏；PLC
结束语：本文设计的自动倒角控制系统通过 PLC 程序模块化设计，实现了系统整个生产过程的的自动运行；同时，可以通过触摸屏进行自动、复位操作，也可以进行手动操作测试。本系统可以根据生产需求随意更换螺母的尺寸，对不同的工件进行倒角［8］。系统采用行程开关器进行限位，同时配有急停按钮，保证系统的安全可靠运行。实践证明，该自动倒角机使用机器代替传统的人工、操作简单、运行稳定，降低了的劳动强度，提高产品的精度、适用不同尺寸的螺母，很大程度上提高了生产效率和螺母倒角质量，得到了企业的高度认同。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 040
黄晨华,李湘勤,谢家耀，等. 基于PROFIBUS的植物纤维模塑成型监控系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：155-158.
摘要：与植物纤维模塑成型相关的设备和工艺参数很多，工艺的优化有利于企业节能减排，提升企业的产品竞争力。在分析了植物纤维模塑成型的技术需求的基础上，提出了基于PROFIBUS现场总线的数据采集和设备控制的方案。用西门子PLC S7-400作为主站，车间设备和对生产工艺参数进行采集的传感器作为从站，搭建了一个数据采集与传输的现场总线网络。生产过程的电耗数据采用支持PROFIBUS协议的电能表；针对设备分散，传感器分散布置的实际情况，用分布式I/O模块ET200M，较好地解决了温度、流量、真空用量等参数的采集和制浆设备系统的控制，整个方案体现了低成本和易维护的特点；用Wincc组态软件，设计了监控系统界面。现场应用表明，系统运用稳定可靠，数据采集准确。
关键词：模塑成型；现场总线；监控系统
结束语：本文以植物纤维成型车间为研究对象，根据生产过程和企业需求，从经济、易扩展的角度出发，研制了基于 PROFIBUS 现场总线的数据采集与设备控制的系统，并通过现场应用，验证了本文方案的可行性，结论总结如下。（1）通过分析企业的技术需求，提出了基于PROFI?BUS现场总线的组网方案，采用分布式I/O扩展模块，解决了设备分散的问题，减少了数据传输线的总长度，降低了成本，增加了系统的易维护性。（2）基于Wincc组态软件，编写了系统软件，实现了生产过程工艺参数的采集、监控、报警及相应设备的控制。（3）系统有易操作性的特点，在数据采集方面，既可单独采集和监控某一参数，也可全部参数采集，对参数的优化和分析提供了很大的便利性；在设备控制方面，既可单独控制某个阀或电机，也可以一键控制，同时按生产要求，设计了4条设备集体控制，方便操作人员。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 041
张洪宝，华晓峰，田晓龙. 基于组态王的模拟时钟设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：159-161.
摘要：利用组态王设计的模拟时钟，解决了模拟时钟在运行时时针不能连续匀速旋转、时针的位置不能和分针相互对应的问题。在设计过程中，在表盘上的特殊位置做出辅助线，确定12个整点刻度线的位置，并画出刻度线；通过计算设置坐标，将指针对齐到表盘的中心；完成动画连接后，经过对命令语言的反复精心设计，模拟时钟的时针能够缓慢的匀速旋转。运行时，能够通过画面上的数字显示运行时间并能随意手动更改，指针能随着更改的时间同步旋转；能通过启停开关进行控制，并能将时钟复位。通过设置画面命令语言中的程序循环时间为600 ms，设计的模拟时钟运行快慢能和实际的时钟相吻合，运行模拟时钟可以当作钟表使用。该设计在组态王软件教学中起到了很好的作用。
关键词：组态王；模拟时钟；刻度线；指针
结束语：本文所述利用组态王软件设计的模拟时钟，解决了表盘上刻度线位置不准确、方向不能指向圆心的问题，解决了运行时时针不能匀速旋转的问题。经过运行测试，秒针和分针每周转动60次，每次旋转6°；时针每周转动 720 次，每次旋转 0.5°。将画面命令语言对话框中的程序循环时间改为600 ms，模拟时钟运行的快慢正好能和实际的时钟相吻合。在此设计的基础上，还可以进行改进，添加秒针和分针旋转的中间变量，改变指针动画连接设计和画面命令语言，使秒针和分针每次旋转的角度更小，转动更平缓。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 042
姚俊，欧阳惠卿，陈荣君. 基于物联网技术的摩天轮远程监测系统开发及应用［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：162-164.
摘要：为了提升摩天轮的安全运行管理水平，介绍了一种基于物联网技术的摩天轮远程监测系统的开发思路，通过电机控制器和位移、角度、温湿度、烟感等传感器实时采集摩天轮驱动主机状况、轮盘偏幅、轿厢运行姿态、轿厢内部环境状况，并利用人工智能摄像头实时对乘客数量、乘客侵入设备运行区域等实现识别和预警。基于采集的信号，构建设备状态管理平台，以便使用管理单位、设备维护保养单位能实时对设备状态进行监测，提高紧急状况的预警和应急响应能力。
结束语：随着物联网技术的高速发展，物联网已经广泛应用于各自大型设备的远程监测。摩天轮作为常见的大型游乐设施，基于物联网技术开发相应的远程监测系统将成为重要的发展趋势。本文根据摩天轮的结构、运行方式、使用环境等特点，提出了一种基于物联网技术的摩天轮远程监测系统，该系统能实时采集摩天轮驱动主机状况、轮盘偏幅、轿厢运行姿态、游客行为状态等，并基于实时数据构建了管理平台，以便使用管理单位、设备维护保养单位能实时对设备状态进行监测，提高紧急状态的预警和应急响应能力。后续还可以基于对长时间监测海量数据的挖掘，进一步提高对设备故障诊断和事故预测能力，从而大幅提升设备的安全管理水平。未来还可以进一步形成国家或行业标准，推动行业发展；形成新的产业形态，推进行业技术进步。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 043
芦红霞，周成侯，李志远. 智能制造车间实训柔性制造系统方案设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：165-169.
摘要：为了响应《中国智能制造2025》和《国家职业教育改革实施方案》的号召，大力推进新时代下职业教育的发展，打造高水平的职业教育实训基地，介绍了一种职业院校智能制造车间实训柔性制造系统方案。该智能制造车间实训柔性制造系统是1:1真实呈现车间工业现场环境，整个系统通过MES （制造执行系统） 控制完成，实现基于机器人、数控机床、AGV、物流传输线系统、RFID、仓储管理等系统的集成，完成车间现场产品的智能物流和自动装配、自动加工、智能仓储，方便学生现场操作实训调试优化。系统主要涵盖了企业管理、制造加工、物流仓储等功能，是当代智能化工厂的缩影，局部体现了生产的某些阶段，并且后期还可扩展其他工位，让学生能够提前走进企业。
关键词：智能制造；柔性生产；MES系统
结束语：针对智能制造车间典型应用的教学实训要求，本文给出了智能制造车间实训柔性制造系统的实施方案设计。该智能制造车间实训柔性制造系统融合了光、机、 电、气以及信息一体化、物流管理训练、计算机辅助制、工业造型、物联网传感技术、机器人、视觉图像识别、数控制造等技术，在教学科研领域，将MES （生产过程执行系统）和WMS（仓库管理系统）等系统有机地结合起来，能实现生产过程实时管控，信息可视化管理，且业务全过程自动记录，事后可追溯，形成了全面协同的生产管理系统，将企业管理和先进制造融于一体。初步应用表明，该系统运行良好、性能稳定，可较好地满足学生实训实际应用需要，培养了学生的编程、运行与故障诊断能力，后期可推广至其它智能制造的实训基地。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 044
彭云春，曾钰. 一种弧焊机器人对圆弧轨迹的摆焊方法［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：170-173.
摘要：在弧焊机器人工艺应用场合，涉及到摆焊的振幅和角度参数往往不便量测，尤其是对圆弧轨迹。这些参数量测不仅加大了
摆焊工艺应用的难度，也容易因测量的误差造成摆焊的精度损失。为减小摆焊的工艺应用难度，提高摆焊的工艺应用精度，提出了一种弧焊机器人对圆弧轨迹的摆焊方法。给出机器人空间圆弧轨迹的计算方法，确定圆弧的平面和半径；给出圆弧轨迹确定摆焊的两接触面方法，通过示教点位确定幅度和角度；进一步给出L型摆焊和Z型摆焊的计算方法，给出具体的实现步骤；最后结合仿真应用，给出具体实现的效果。该方法流程清晰，易于在控制器中实现该功能，操作方法简单，也易于在工程应用中实施。
关键词：摆焊；圆弧；振幅
结束语：对于弧焊机器人，在很多焊接应用场景中，往往要求机器人控制器具备对圆弧轨迹的摆焊功能。基于此，文中提出一种弧焊机器人对圆弧轨迹的摆焊方法，该方法通过在焊接工件的接触面上示教两点来确定摆焊的宽度和角度，解决了焊接应用中宽度和角度不便量测的问题，有助于弧焊机器人工艺应用。文中给出L型和Z型摆焊实现步骤，也结合仿真应用，给出具体实现的效果以验证。文中提出的方法清晰，易于在控制器中实现该功能，操作方法简单，从而满足弧焊机器人应用场景中对圆弧轨迹的摆焊需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 045
孙肃徽. 港口移动式气象智能监测系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：174-178.
摘要：为了进一步提高港口船舶进出港航行海域微气象的实时观测和预警能力，提出移动式气象智能监测系统。该系统克服岸基观测点观测范围不变的局限性，针对作业拖轮而设计定制的气象智能监测系统。该系统主要由多参数一体化气象传感器、船载智能通讯模块、船载边缘计算终端、船载显控终端等组成，具有安装便捷、移动式观测、通讯稳定等特点。船载智能终端所附带的多参数一体化气象传感器用于收集多种气象指标，经过船载边缘计算终端即时处理气象数据，并上传至船载显控终端。由专业技术人员负责查阅审核，最终通过船载智能通讯模块借助4G通讯网络上传至岸基显控终端。该系统提高了观测数据的有效性和实时性，对于船舶在恶劣环境下的进出港安全和效率提升具有非常重要的意义。
关键词：移动式气象智能监测；一体化气象传感器；边缘计算；拖轮
结束语：本文通过边缘计算技术及气象观测技术的结合，重新构架船载移动式气象观测系统，充分发挥边缘处理能力，将气象数据在边缘侧进行处理，传输少量处理后的数据，降低了数据传输的时延，提高了气象数据传输的实时性，通过采用人工智能、大数据、轻量级数据库等工具的运用，提高了移动式气象观测数据的质控水平，减少了传输数据的冗余信息，实现了数据的时空归一化处理，为未来港口气象数据的进一步加工挖掘，提升港口企业生产数据的价值，奠定良好基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 046
周合军，宗春光，刘必成. 采用智轨技术的可变形集装箱检查系统研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：179-182.
摘要：目前市场上常规X射线集装箱检查系统固定场地使用、系统占地大、土建配套成本高、建设周期长，同时系统受限于轨道无法灵活转移，所采用的底盘车需要上牌并且采购周期长，系统运输时需要拆散导致现场部署时间长。将智轨列车中的智能寻迹、导航、安全监测技术与X射线透射技术相融合，并且将可变形结构设计的技术和方法应用于集装箱检查系统设计中，可以实现集装箱检查系统无需采用商业底盘车，也能在地面无轨道铺设的条件下实现系统安全、平稳地运行和工作。该研究方法设计出的X射线集装箱检查系统具备功能多、性能强、占地小、部署快、机动性好、应用场景广等特点，适合于各类海港码头和陆路口岸，尤其适合于先期机检或者顺势查验需求的应用场景。
关键词：智轨技术；可变形；X射线；集装箱检查系统；转场；快速部署
结束语：采用智轨技术的可变形集装箱检查系统是集装箱非侵入检查领域的一个巨大技术创新。智轨技术和X射线技术相融合，使得系统能够在现场无轨道条件下安全、稳定运行。同时也创造了独特的多排车辆连续扫描检查功能和车辆双侧扫描检查功能。可变形的结构设计，使得系统可以采用平板车辆整体运输，到达现场后展开即可工作，极大的提高了部署速度。采用智轨技术的可变形集装箱检查系统可以应用在各种海港码头和陆路口岸，拥有巨大的应用价值和市场前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 047
陈瑞云，宋和义. 煤矿巷道架管机器人机械手爪设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：183-186.
摘要：针对煤矿巷道架管机器人存在所需夹持力超过管道材料许用应力问题，提出了一种新型巷道机器人机械手爪，实现了管道的夹持。完成了机械手爪中主要零件的结构设计及参数设计，通过有限元分析优化了机械手爪结构，并完成了结构的优化分析，验证了结构的合理性，得到了一组理想手爪关节尺寸：远关节L1=52.8 mm、中间关节L2=66 mm、近关节L3=50.16 mm；并利用AD?AMS建立了机械手爪虚拟仿真的样机模型，仿真分析表明：上下夹爪中间关节在0～1.5 s没有受力，中间关节与管道处于将碰未碰状态，在1.5 s后中间关节与管道接触且接触力不断增大，直至夹住管道，验证了所设计的机械手爪设计合理，能够实现管道的稳定夹持，为今后巷道机器人夹持部件的设计提供了思路。
关键词：机械手爪；夹持；结构设计；仿真分析
结束语：本文基于架管机器人，完成了用来夹持管道的机械手爪，并通过有限元分析分析机械结构的变形和应力分析，验证了机构的合理性；在不改变结构的前提下，利 用 ANSYS 软件优化模块对手爪关节尺寸进行了优化处理，最终得到一组理想的手爪关节尺寸值：手爪远关节L1=52.8 mm，手爪中间关节L2=66 mm，手爪近关节为L3=50.16 mm。通过对机械手爪进行 ADAMS 动力学分析验证机械手爪的夹紧力与性能与设计预期符合，能够实现稳定夹取管道的功能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 048
翟欢乐，唐家兴. 螺旋桨叶片的逆向设计方法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：187-189.
摘要：基于Geomagic软件对螺旋桨叶片进行逆向设计，采用特征点粗拼合+曲率精拼合的方法完成点云处理；分别采用刷取法、曲线法进行模型重建；比较了两种方法重建的模型与点云、实物的误差情况；最后给出两种模型重建方法的优缺点及适用性。提出两步拼合法，针对两种重建模型方法的比较对曲面零件的逆向设计具有指导意义。
关键词：逆向设计；点云拼合；模型重建；误差分析
结束语：（1）先建立特征点进行粗拼合，再根据曲率特性进行精拼合，能够使得螺旋桨叶片点云的拼合同时具有较高的拼合速度和拼合精度。（2）刷取法重建模型的优点是操作简单；缺点是仅适用于质量较高的点云，当点云质量不高时，生成的曲面体比较扭曲，边缘处会产生许多缺陷。（3）曲线法重建模型优点是由于操作时加入了正向设计理念，对点云的适用性较强，能克服局部点云缺陷问题，生成的曲面与实物更相符；缺点是操作过程比较复杂。（4）误差分析数据仅能体现模型与点云的误差，无法表达出模型与实物的误差，需要人为测量、判断。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 049
李永宏，王任全，曹绍银，等. 基于AMESim的组合式油压机冲盂系统仿真研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：190-192.
摘要：以某型组合式油压机冲盂系统为研究对象，介绍了组合式油压机液压冲盂系统的组成和工作原理，利用AMESim软件分别
建立冲盂回路中二通方向插装阀、二通压力插装阀、二通比例流量插装阀模型，并利用插装阀的样本实测曲线校正和优化仿真模型。在此基础上，建立油压机冲盂回路工作模型，完成冲盂工序油压机系统特性仿真分析，为油压机系统方案设计和驱动缸压力柔性控制提供参考。
关键词：组合式油压机；冲盂系统；插装阀
结束语：（1） 利用AMESim仿真软件，可以快捷搭建二通方向插装阀、二通流量插装阀和二通比例流量插装阀的数字仿真模型。通过设置虚拟测试油源，仿真得到二通插装阀对应的“流量—压差”特性曲线，与对应的样本实测曲线对比，可以验证仿真模型的准确性； （2）从冲盂系统仿真结果可以看出，在组合式油压机冲盂工序过程中，油压机峰值输出负载力约 9.5 MN，占比设计指标值的76%；驱动缸缸压力波动1.5 MPa，波动值不超过峰值压力的8%，输出负载力和液压缸压力波动量均满足系统设计指标要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 050
黄佩兵. 钢管桁架吊装节点受力有限元分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：193-195.
摘要：为确保大型钢管桁架吊装过程的安全，吊装节点的局部稳定性计算不可缺少。以某钢管桁架整体吊装工程为例，介绍了吊装节点受力的有限元分析过程。首先通过3D3S软件计算出吊装节点的内力，然后在ANSYS Workbench软件中建立吊装节点的有限元分析模型，进行四面体网格划分，在钢丝绳与钢管、连接板件间建立绑定接触和在钢管与连接板件间建立共节点连接，再将对应的内力施加到相应的钢管截面网格上，并约束钢丝绳。最后进行计算分析，得到吊装节点位置各钢管与连接板件的应力和变形数据。依据有限元分析结果，在吊装节点应力和变形值超标的部位采取加固措施，确保吊装过程的安全。
关键词：钢管；吊装节点；受力；有限元分析
结束语：在编制大型钢管桁架吊装方案时，为保证吊装过程的安全，工程技术人员不仅应对结构的稳定性进行计算，而且还应对吊装节点的局部稳定性进行计算。由于对整体结构进行有限元分析工作量较大，因此可以采用上述简化的节点模型进行有限元分析，首先计算出吊装节点的各向内力，然后建立吊装节点的三维模型，利用有限元分析软件进行计算，全面准确地获取吊装节点的内应力和变形情况。当然，也可以通过 Solidworks 三维绘图软件更方便快捷地建立完整的吊装单元实体模型，然后导入ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行应力、表面变形进行分析[4-5]，从而得到更精确的计算结果。技术人员可以根据节点受力有限元分析结果决定是否需要采取补强加固措施，从技术方面规避大型钢结构吊装过程中的安全风险，确保吊装顺利进行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 051
王永亮，廖新明，王振江. 激光焊接技术在光学防抖制品中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：196-198.
摘要：市场光学防抖制品弹簧片钢球焊接工程上下料基本靠手动作业，工作效率低下，同时工人高离职率造成产品品质不稳定等问题多发，为此专门设计了光学防抖制品弹簧片钢球组自动焊接设备。通过结合现阶段的先进工业技术，其中激光焊接技术更是以焊接精度高、可持续作业性强、耗能低、安全性好等优点，非常适用于光学防抖制品中的一些精密小部件的熔接工程。设备采用光纤传输激光器、多机构并联三菱PLC及人机界面触摸屏，研发了该光学防抖制品弹簧片钢球组自动焊接设备。通过该设备实现了光学防抖制品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：光学防抖；激光焊接技术；三菱PLC；触摸屏
结束语：本文通过对激光焊接技术的应用、焊接工艺[8]及其相关辅助非标设备的深入探讨，了解到激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，在光学防抖制品制造领域中的应用越发成熟，随着激光焊接技术的发展，其可靠性、经济性和耐久性进一步提高，智能化、数字化激光焊接技术和激光复合焊接技术已成为今后的主要研究方向，激光焊接技术的创新成果也并将在汽车制造、航天、电子、造船等其它诸多领域得到更广泛的应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 052
陈加鑫，王默熙，任劲松，等. 甲板整体消防系统调试技术［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：199-200.
摘要：火灾发生后的一系列动作，对测试过程数据进行记录分析，找出方案的缺点与不足，加以完善，形成一套标准的调试流程，此消防系统不同于常用的几种消防系统，喷头选型、动作方式、控制原理、响应时间均有所不同，系统组成包括1个气瓶/阀柜，1个水容器和1个泡沫罐，通过存储在高压钢瓶中的加压氮气，将水从水容器中推动到受保护的直升机甲板上进行灭火。从火灾模拟信号的触发至泡沫覆盖整个甲板用时6 min，达到了规范要求，同时验证了方案的可行性，达到了预期的效果。
关键词：灭火系统；调试方案；流程
结束语：通过首次对平台甲板灭火系统 （DIFFS） 调试，分步骤分阶段进行工作，充分消化吸收国外灭火设备厂家资料、参数要求，规范要求，从理论出发，编制调试方案并进行现场试验，并对过程数据的分析和流程的优化，使调试方案更加完善与可行，过程数据的记录更加准确，关键点掌握更加清晰，通过数据的验证，达到相应规范的要求，系统启动与灭火的完成严格控制在7 min内，调试顺利完成，积累此类消防系统的调试经验！
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 053
韩小伟，夏小群. 基于VB的带传动的数字化设计程序开发［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：201-203.
摘要：带传动是传递动力和运动过程中重要的机械传动方式。针对带传动系统设计过程繁琐、效率低的问题，开发了带传动系统的人机交互的数字化设计系统。系统基于Visual basic开发环境，以V带、平带和多楔带为主要研究对象，可以简化设计过程，提高设计准确率和效率。分析了带传动设计系统的功能，对软件系统进行了结构分层，根据带传动设计原理设计了程序流程图和数据流图，并基于程序设计过程，对所使用的几种典型的数据处理方法进行了描述。最后经过实例验证，设计的程序在V带传动方面具有一定的可靠度和实用性。
关键词：带传动；VB语言；数据处理；参数化设计
结束语：本文在 3 种典型带传动系统的设计原理的基础上，进行了软件功能分析，并设计了软件系统的分层结构。基于机械设计过程的特殊性，对关键的图标参数的处理主要使用了图形函数化处理法、表格数组化处理法等。对数据的管理，主要使用ADO技术与关系数据库相连实现数据存储。软件系统实现了带、V 带和多楔带 3 类带传动的参数化设计，主要包括带轮参数设计、带参数设计以及传动过程中的载荷计算和强度校核。设计了一组V带传动实例，与传统设计的结果相比，本系统设计结果准确率较高，且设计过程快捷。实例运算过程中，软件运行流畅、自动化程度高，说明本软件系统的具有一定的设计可行性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 054
吴威，唐志明，郑明辉. 具有干湿快速转换功能的干扫车设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：204-207.
摘要：我国北方冬季环境温度处于0 ℃以下，环卫作业部门使用的道路清扫车辆为干式扫路车，其作业过程不需要使用清水降尘，春夏秋季节环境温度处于0 ℃以上，为提高道路清扫效果，一般使用洗扫车进行作业，其作业过程需要使用大量清水进行降尘和冲洗路面。如果同时配置满足其作业区域的干扫车与洗扫车，就会造成道路清扫车辆的季节性闲置，也造成了车辆维护保养的困难。为提高车辆的使用效率，降低车辆配置上的浪费，采用平台化、模块化的设计理念，从整车布置方面着手，通过对除尘系统、清水箱与高压水路集成系统、吸嘴部件的模块化设计，实现车辆根据季节进行模块的快速更换，从而实现功能的转变，增
加同一车辆的使用频率，进而减少环卫作业车辆在配置上的浪费。
关键词：干扫车；转换功能；模块化设计
结束语：本文设计的方案能方便快捷地将干扫车由干扫模式更改为洗扫或湿扫模式，一方面在春夏秋季节的清扫效果能得到有效提高，另一方面也能满足北方道路保洁过程中不同季节的作业要求。目前国内的18 t级的干扫车价格约55万元，18 t级湿扫车价格约为50万元，18 t级洗扫车价格约为60万元，本方案通过结构快速更换，减少了道路保洁部门的环卫车辆的重复性资源配置，增加了干扫车的使用频率，免去了不同季节相关车辆的闲置，降低了整体运营成本。在结构设计上，将除尘箱 （包括储气罐、脉冲阀、滤筒等） 和清水箱 （包括清水箱、水滤器、液压马达、高压水泵） 各自进行集成处理，合理利用车辆上的有限空间，采用整体模块化安装方式也保证了安装的方便性。在技术合理性方面，除尘箱在干扫车上的布置空间一般在4.5~6 m3的空间，通过将该空间内的集成式除尘箱系统移除，更换为清水箱与高压水路集成系统，能保证清水的容积在4.5～6 m3之间，通过计算能满足洗扫车正常作业1～1.5 h的水量需求，这样车辆在采用洗扫车作业模式的作业时间能满足客户需求。在技术发展层面上，干扫车的除尘系统核心部件为滤筒，褶皱式滤筒使用过程需严格防水，如被水打湿将失去作用。较以前的“干湿两用型干扫车”，本方案通过将除尘箱系的移除，保证了车辆采用洗扫或湿扫模式在进行湿式作业时，不会将除尘系统进行损坏，从而规避了风险。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 055
周斌，罗志伟，张辉. 高速旋转式空间四连杆机构设计与研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：208-211
摘要：为满足高速连续棒状制品切割系统对于切割支撑装置在速度、振动和噪声方面的要求，提出一种空间四连杆支撑机构，在切割过程中实现高速圆周平动以动态跟随支撑切刀。通过对空间四连杆机构建立力学分析模型，进行原理、机构运动学与动力学计算分析，获得其动力学特性；基于ADAMS建立空间四连杆支撑机构虚拟样机并进行动力学仿真分析，获得中心支撑点和连杆铰点约束力变化曲线。计算与仿真结果表明该机构高速旋转时支撑中心摆动力矩趋于0且中心点作用力始终为恒定值，动平衡特性满足高速运转要求，可以替代传统行星轮式支撑机构应用于高速切割系统。
关键词：空间四连杆机构；行星轮机构；支撑机构；机构动力学；仿真分析
结束语：基于平行四杆机构变异组合成为的空间四连杆支撑机构，从原理上已经与传统的行星轮式机构完全不同，但能实现多个空间连杆支撑嘴的圆周平动，能在切割支撑过程中动态跟随切刀。同时空间四杆机构结构更简单，理论上无传动间隙，运动精度更高。对空间四连杆支撑机构的动力学分析表明，连续旋转的运动结构符合超高速切割系统对于机械振动以及和平衡受力的要求，四连杆圆周对称均布，无需进行额外配重即能达到高速运转的动态平衡，能有效降低整个系统的振动和噪声，从而克服了行星轮式支撑机构对于速度上的缺陷。研究中基于数学解析方法建立切割系统的数学模型，综合考虑运动关系，对支撑机构结构进行动力学计算和虚拟样机仿真分析，获得了全面可信的技术参数和结论，可以替代传统行星轮式支撑机构用于高速切割系统以及作为类似装置和机构研究的理论依据和参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 056
庞洪敏，潘冬林. 基于大数据技术的配电网缺陷看板与分析技术应用［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：212-214.
摘要：配电网缺陷统计与分析一直是供电部门的一项重要工作，通过对供电企业生产管理系统缺陷记录模块的现有的缺陷记录方式分析，得出其不利于企业管理实现实现设备运维的精益化管理。利用大数据技术结合配电网生产管理系统缺陷模块所记录的缺陷数据，运用大数据爬虫搜索功能并类别匹配，对生产管理系统所记录的缺陷进行分析归纳和整理，辅助找到数据信息之间内在关联，从而得到更加直观的数据。以雷州供电局配电网缺陷记录系统数据为支撑平台，运用大数据技术重新设计了配电网缺陷统计与分析的过程，使用大数据技术实现基于雷州配电网的配电网缺陷看板系统，以期通过现代化信息技术手段提供电力生产企业
的设备运维效率，确保不断提升设备的运行可靠性。
关键词：配电网；缺陷；大数据
结束语：供电企业的设备缺陷管理事关设备的健康度，为更高效地对企业设备缺陷进行跟踪管理，企业管理者需全局对设备缺陷进行统计与分析。基于配电网设备缺陷数据量庞大的特点，利用大数据技术，通过实时对企业管理系统缺陷记录模块所记录的缺陷进行匹配与统计与分析，可高效率对企业设备缺陷进行统计分析，设计出企业设备缺陷看板。依据企业设备缺陷看板对相关责任单位及运维单位指导实施设备消缺工作，提高设备的消缺率，进而保障配电网设备的运行效率及供电可靠性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 057
叶正浩. 曲面共形天线强度分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：215-217
摘要：针对平面天线在曲面共形天线中的应用，建立曲面共形天线的有限元分析模型，提出了一种共形载荷的模拟方法。结合方法与模型，分析了曲面共形天线内部应力的分布特点，并根据应力分布特定选择了代表路径对应力变化进行分析，应力在中心处取得最大值，在宽度方向上变化较小，在长度方向边缘变化较大。分析了在弯曲半径变化时，曲面共形天线内部应力变化，并针对特定厚度2 mm，计算出在不超过强度极限的情况下的最小弯曲半径为210 mm。分析了在厚度变化时，曲面共形天线内部应力变化，在弯曲半径500 mm，厚度最大值为4 mm。分析了在弯曲半径变化时，共形天线所能选取的极限厚度，发现天线的厚度与弯曲半径近似成线性关系。为平面天线在曲面共形天线中的应用提供了数据参考。
关键词：天线；曲面共形；位移；有限元；强度分析
结束语：（1） 本文提出了一种含初始应力的曲面共形天线载荷模拟方法，采用位移载荷模拟共形天线所受的约束，简化了结构仿真计算时的边界条件。（2） 分析了曲面共形天线在受到共形载荷后的应力分布特点，在厚度为2 mm时，天线内应力随着弯曲半径的减小而增加，允许的弯曲半径为210 mm。因此在设计选型时，在条件允许的情况下，弯曲半径应尽量大。（3）分析了曲面共形天线在不同半径下的极限厚度，极限厚度值随着曲率半径的增大而增大。在分析的弯曲半径范围内，天线的厚度与弯曲半径近似成线性关系。因此在设计选型时，在条件允许的情况下，天线厚度应尽量小，且在初步选型时可以通过线性关系估算所需要的厚度尺寸。（4）本文为判断平面天线是否可以应用在曲面共形提供了依据，在天线设计时，可以先采用数值仿真进行计算，减少破坏性实验，降低设计成本。 （5）本文中的载荷模拟方法可以应用在其他含预变形的天线结构中。例如在天线对插时预判许用的公差范围，在天线配合时预判所受的预应力大小等。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 058
张白磊. 智能煤流控制系统在煤矿综采工作面的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：218-220.
摘要：智能煤流控制系统通过收集采煤机和刮板运输机的功率、温度、电流等数据信息，进行智能化负荷调节，实现煤炭运输系统的科学合理运行。通过应用ABB智能煤流控制系统，具备智能启动控制、链条张紧自适应控制、煤量监测、智能调速、运行监控和工况检测等功能，智能化集控系统综合判断采煤机和运输机负荷情况，启动对采煤机割煤速度和运输机链速的匹配调节。应用结果表明，该系统能够根据主运输运煤能力自动调节工作面出煤量，避免了主运输过载现象；通过变频软启、自张链条和速度分级控制实现对设备和链条的有效保护，显著提高设备使用寿命；并能够自主调整采煤机牵引速度和截割功率，实现煤流系统的平稳运行和节能减排，降低开采能耗15%以上。
关键词：煤流检测；智能控制；智能监控
结束语：工作面智能煤流控制系统应用以来，具备智能启动控制、链条张紧自适应控制、煤量监测、智能调速、运行监控和工况检测一系列功能，通过智能化集控系统综合判断采煤机和运输机负荷情况 （电流、温度、频率），启动对采煤机割煤速度和运输机链速的匹配调节。应用结果表明，该系统具备以下3点优势：（1） 根据主运输运煤能力自动调节工作面出煤量输送，避免了主运输过载现象；（2）变频软启、自张链条和速度分级控制实现对设备和链条的有效保护，显著提高设备使用寿命；（3）自主调整采煤机牵引速度和截割功率，实现煤流系统的平稳运行和节能减排，降低开采电能单耗15%以上。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 059
胡勇，郭长帅，范杰. 电动汽车减速差速器一体式箱体分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：221-224.
摘要：为了分析某电动汽车在一定转速和最大负荷下的减速器箱体轴承处的激励，构建了其箱体在Adams虚拟样机分析软件的模型，以动力学仿真分析得到其轴承激励的平均值为载荷对其静强度求解；在软件里完成其瞬态响应分析模型，以仿真得到的轴承激励为载荷进行瞬态响应仿真。结果表明，在传递过程中其箱体和轴等主要部件不会引起同频，说明结构设计合理。
关键词：减速器箱体；静强度；瞬态响应；分析
结束语：通过构建减速箱体的激励计算、建模和仿真，完成了静力学及瞬态响应分析，最终情况如下。（1）通过建立减速箱齿轮传动系统多体动力学模型，获得了齿轮啮合过程中6个轴承位置所承受到的激励力谱，发现主要最高值普遍存在于啮合频率及其倍频时刻。（2）通过静强度分析和瞬态响应分析的对比，可知最大应力出现的位置是一致的，但是应力值大小不同，而瞬态响应分析更贴近实际工况，说明只进行箱体的静强度分析是不够的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 060
张蔚，顾志刚. 一种轨道交通产品振动工装强度校核［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：225-228.
摘要：介绍了一种用于轨道交通座椅产品振动试验的工装结构及其强度校核过程。通过模态分析获得了工装结构的低阶模态振型，基于振型叠加法进行了结构随机响应分析，计算了随机振动工况下工装结构中的RMises（均方根Mises） 应力分布和最大值，由此确定了结构中的风险部位，并进一步获得了风险部位的应力响应功率密度 （PSD） 曲线。基于带宽特性分析，选择了一种窄带分析模型，计算了风险部位的应力幅值概率密度 （PDF） 分布曲线。结合线性损伤累积理论，计算了该工装结构在随机振动试验工况下单位时间内的累积疲劳损伤，并最终完成了使用寿命预测。分析结果为振动工装的强度设计提供了理论依据。
关键词：振动工装；随机振动；疲劳损伤评估
结束语：（1） 基于模态分析和振型叠加法，通过有限元方随机响应分析，计算出3个方向随机振动工况下振动工况结构最大 RMises 应力分别为 69.07 MPa、16.80 MPa 和30.79 MPa。其中，横向振动下的应力响应最大。（2）横向、垂向和纵向随机振动下振动工装风险部位的应力响应功率谱密度曲线峰值频率分别与其1阶、6阶和2阶模态的固有频率对应。（3）横向、垂向和纵向随机振动下振动工装风险部位的应力响应功率谱密度曲线的不规则因子分别为0.93、0.94和0.90，较为符合窄带分布特性，可用Bendat提出的窄带分布模型对应力幅值概率密度分布进行合理描述。（4）经测算，在经过 1 h 各向随机振动后，振动工装结构的累积损伤均小于1。其中，横向随机振动产生的损伤最大，由此估计其使用寿命约为98 h。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 061
付保英. 大容量高扬程多级离心式主排水泵性能测试系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：229-231.
摘要：针对目前大型矿用主排水泵性能测试自动化程度普遍较低，试验测试精度未能达到水泵性能测试国家标准要求的问题，在现有设备的基础上，对部分设备进行了升级改造，采取了必要措施对测试中遇到的诸如管路震动、电磁干扰等问题进行抑制，实现了对不同形式矿用主排水泵快速性、通用性的测试需求。采用组态王软件设计研制了集组态测试系统、高精度传感器、可升降试验管道及可移动测试平台为一体的大容量高扬程多级离心式主排水泵性能测试系统，已在多家企业进行了多批次产品性能检测应用，其检测条件符合水泵型式试验要求，测试系统运行稳定可靠。
关键词：主排水泵；性能检测；大容量；自动化
结束语：将计算机测控技术应用于矿用主排水泵的性能测试系统，按照 《煤矿在用主排水泵系统安全检测检验规范》（AQ1012-2005） 和 GB/T 3216-2005 《回转动力泵水力性能验收试验 1 级和 2 级》、要求进行测试系统设计，对主排水泵试验站基础设施优化配置设计及技术改造。设计的主排水泵自动测试系统是目前国内最大容量（最高压力达10 MPa、最高扬程达1 000 m、最大功率达1 600 kW） 的煤矿主排水泵测试系统，通过将可移动轨道与可升降试验管道相结合，实现了可快速进行任意方向尺寸调整的需求，可对不同型号、规格的矿用主排水泵进行快速检测。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 062
赵兴平，彭纲，常凯，等. 飞机起落架舱门作动同步控制研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：232-235.
摘要：飞机的起落架舱门作动系统需要较高的可靠性和安全性。某飞机起落架舱门结构尺寸较大，采用双作动器来实现驱动控制，由于控制系统、作动器的各方面误差积累导致两路输出不一致，带来了同一舱门结构两个作动器间的运动不同步问题。建立了起落架舱门作动系统模型，对两路舱门作动器不同步的原因进行了分析，提出了基于等量分流式、伺服闭环和容积串联3种同步控制方法，对3种同步控制方法建立了仿真模型进行分析，最后搭建试验平台对3种控制方法进行了试验验证。
关键词：飞机起落架舱门；同步控制；等量分流；伺服控制；容积串联
结束语：本文从飞机起落架舱门作动系统原理出发，建立了飞机起落架舱门作动系统模型，分析了两个舱门作动器的运动不同步原因。研究了基于等量分流式、伺服闭环和容积串联的同步控制方法，搭建了不同控制方法的模型进行仿真分析，试验验证了不同控制方法下的控制效果，仿真及试验结果表明：（1）基于伺服闭环的双作动器运动同步控制方法同步精度最高，但是伺服闭环控制系统组成复杂，包含附件产品多，会造成系统基本可靠性低；（2）等量分流式的控制方法关键在于等量分流阀的研制，目前国内没有案例，研制困难，且该控制方法下同步精度受负载影响较大；（3） 基于容积串联式的控制方法同步精度虽然没有伺服控制方法高，但是可满足系统要求，基本可靠性和成熟度响度较高。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 063
孔庆香. 一种新型的无功自动补偿控制系统［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：236-238.
摘要：介绍了一种无功自动补偿控制系统的设计，主要完成在电网无功含量变化过程中对无功含量的快速检测，经过精准计算后，在正弦波过零点位置给晶闸管发出指令，无涌流、无冲击的投入或切除一定量的容性负载，从而达到提高电网中总体功率因数的目的。控制系统通过快速对电网端电流和电压柜网端电流采样，经过ADC数模转换电路得到其对应的瞬时值，传送到DSP主控芯片分别实现不同数字信号处理算法，最后将相应信息分别传入对应的晶闸管驱动波形发生单元，产生相应的驱动波形传至晶闸管驱动板。试验结果表明，其响应时间快、补偿精度高，晶闸管投或切的过程中，双踪示波器实时监测的电压和电流波形均平滑、无畸变。
关键词：无功自动补偿；快速检测；控制系统
结束语：本文对一种新型的无功自动补偿控制系统作了初步的探讨，简要论述了能自动检测、转换、计算、发出指令的控制系统的设计和测试过程，该控制系统实现了各功能单元协同配合，精准、无污染地完成最终指令，很好地解决了因无功电流检测和算法不合理造成的补偿精度不高和晶闸管在投切交流负载，开关过程中因过零点位置的漂移而产生的涌流问题，以及电网相序不正确时，控制系统能够通过软件判断自找正后正确的开展工作。设计基本达到要求，用此控制系统生产的无功自动补偿装置在实际运行中，检测出的各项性能指标数据符合给出的范围要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 064
朱岸昌，陈声明，刘家意，等. 帕尔曼式声波防蜡器振动弹片固有频率分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：239-241.
摘要：为了对帕尔曼式声波防蜡器的工作特性进行研究，以帕尔曼式声波防蜡器振动弹片为研究对象，采用ANSYS APDL语言创建了其参数化几何模型，分析了振动弹片的尖劈角度、长度、宽度及厚度等主要结构参数变化对其固有频率的影响规律。分析结果表明：振动弹片的尖劈角度对其固有频率影响较小，长度、宽度及厚度对固有频率影响相对较大，随着振动弹片长度和宽度的增大，其固有频率将减小，随着厚度的增大，其固有频率将增大。通过不同几何尺寸的振动弹片固有频率变化规律，结合射流脉动性振动频率可以确定振动弹片最佳的几何尺寸，使声波防蜡器达到最优工作效果。
关键词：帕尔曼；声波防蜡器；振动弹片；固有频率
结束语：（1）本文根据帕尔曼式声波发生器振动弹片的结构特点，利用APDL语言建立了其参数化模型，为研究不同几何尺寸对其固有频率的影响提供了支撑。（2）通过振动弹片模态分析可得尖劈角度对其固有频率影响较小，而长度、宽度及厚度对其固有频率相对影响较大，根据各参数对固有频率的影响规律，可以由不同的射流脉动性振动频率来确定振动弹片的几何尺寸，使其固有频率相对或接近，从而使帕尔曼式声波防蜡器达到最优的工作效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 065
蒋艾伶，凌彬，刘渭涛. 地铁车客室车门运营常见故障及解决方案［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：242-244.
摘要：分析重庆某线路地铁车客室车门（康尼车门系统）运营过程中发生的典型故障，介绍相同结构的车门在其他线路发生影响较大的故障时根据维修手册的指导方法进行故障排查处理的经验，提出每种故障相应的解决方案。经实践检验，措施合理有效。结合分类分析了客室车门系统出现的几种典型故障，以提高车辆维修专业人员的业务技能水平，并优化故障处理方案，有效降低地铁客室车门系统故障发生的概率，使地铁车辆处于安全、稳定的运行中，也为今后城轨车辆门系统故障处理提供了参考。
关键词：地铁车；客室车门；故障；解决方案
结束语：在地铁列车载客运营使命周期中，客室车门需要频繁开启、关闭，导致客室车门故障也频繁发生，严重时可危及乘客生命安全。车门故障在车辆故障中占一定比例。本文通过对客室车门常见运营故障、原因及措施介绍，可以尽量多和便捷地掌握故障源头与处理方法。在地铁运行过程中，要高度重视地铁车客室车门故障问题，通过一系列采取应急措施，保证列车正线上安全载客运营。同时要求对故障进行客观分析和合理化解决，也是对门机系统检修质量提出更为严格的要求。以此，促使地铁门机系统处于高效运行中，提高地铁车辆运营的稳定性和可靠性，保障轨道交通的运营效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 066
隗燕琳，王彦东，曾祥子，等. 双磁芯磁通门式传感器磁对称性的频谱分析方法［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：245-247.
摘要：双磁芯磁通门式传感器作为消磁电流控制系统中的控制元件，其磁对称性直接影响消磁系统的零场输出误差及控制误差，对此提出了一种双磁芯磁通门式传感器磁对称性的频谱分析方法。该分析方法根据双磁芯磁通门式传感器的工作频率特性，通过对消磁系统控制信号的频谱分析，评估磁传感器的磁对称性能。实验证明，该分析方法能够较准确地评估双磁芯磁通门式传感器的磁对称性能，评估结果能作为消磁系统控制误差的分析依据，具有实用性及可行性。
关键词：磁通门传感器；频谱分析；消磁电流；消磁系统
结束语：本文提出的双磁芯磁通门式传感器磁对称性的频谱分析方法，是依据该磁传感器的工作特性，由快速傅里叶变换 FFT 提取磁传感器输出的控制信号中的特征频率，由这些频率对应的幅值大小评估双磁芯磁通门式传感器的对称能性。实验证明，该方法能较准确地提取出磁传感器输出控制信号中的特征频率，能快速便捷地评估双磁芯磁通门式传感器的磁对称性。该方法能为消磁电流控制系统的输出误差提供分析依据，使磁通门式传感器及消磁控制系统得到进一步改进与完善。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 067
闫博. 一种内螺旋槽零件的数控插削加工［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：248-250.
摘要：针对内螺旋槽零件因内部结构复杂，加工过程无法监测，精度要求高而导致的数控编程和加工难度大等特点，提出了一种新的加工工艺及加工方法。使用车铣复合机床的C轴分度功能和子程序调用等命令，磨制一把专用的插削刀具，编制出合理的插削加工程序，再经过试切削加工验证，该种加工方法很好地解决了数控车床插削加工内螺旋槽的关键性技术问题。
关键词：内螺旋槽；插削；数控加工；子程序
结束语：内螺旋槽加工历来都是一个难题，在普通数控车床上因为没有C轴分度功能，所以无法加工内螺旋槽，而车铣复合机床刚好可以弥补这个不足，利用车铣复合的C轴分度功能，分度加工插削出3条螺旋槽，经过工厂的批量加工验证，该种加工方法简单、高效，加工出的零件产品精度高，完全能满足零件的技术要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 068
许宏达. 因曳引机失效导致轿厢过度抖动的案例分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：251-253
摘要：电梯曳引机按减速器的结构不同可分为有齿轮曳引机（异步机）和无齿轮曳引机（同步机）。分析了一则在日常检验中遇到的电梯抖动严重、噪声大的案例，利用便携式电梯运行质量测试仪测量电梯的运行质量，发现该电梯运行时垂直抖动的最大峰峰值严重超出正常值，经过对电梯的分析发现：出现该缺陷的原因是由于曳引机维保不到位，润滑油添加不当，曳引机中减速器蜗轮蜗杆发生点蚀和断齿，导致电梯平时运行出现抖动，运行噪声较大。通过对该案例分析可以为以后检验发现相同缺陷提供借鉴，同时可以提醒使用单位和维保单位遇到此类故障时应重点关注减速器中的蜗轮蜗杆。
关键词：电梯；抖动；点蚀
结束语：本次案例中遇到的缺陷，经过分析是由于维保单位维保不到位，润滑油添加不当，导致曳引机中的减速器的蜗轮蜗杆出现严重的点蚀，同时由于润滑油不足导致蜗轮上的齿轮出现应力性断齿等缺陷，该缺陷直接导致了电梯运行抖动，影响电梯的乘运质量。为此，现场维保应该及时采取措施，防止再次出现类似情况再次发生。此案例的分析为电梯检验中遇到电梯抖动的案例提供了借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 069
张伟，柯昭，曾嘉铭. 调制边频带不对称性及对齿轮故障诊断影响的研究［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：254-258.
摘要：从齿轮啮合频率作为载频信号出发，深入阐述调制边频带的产生机理及边频带在齿轮故障诊断中的重要意义。以齿轮极端断齿故障为例，进一步探讨调制边频带不对称性在齿轮故障诊断中的消极影响，为避免设备故障诊断中的漏判或误判造成设备损坏，综合采用细化频谱、时域波形、解调、倒谱等多种手段有效故障特征识别。通过实例证明了调制边频带不对称分布现实存在的影响，运用和总结其他多种故障诊断方法，消除齿轮故障诊断中边频带不对称性影响，对大量齿轮故障特征识别提供借鉴和指导意义。
关键词：齿轮啮合频率；频谱；调制边频带；时域波形；解调；倒谱
结束语：在齿轮传动中，故障因素的多样性、随机性使得调制信号源非常的复杂，在频率域分析过程中，多个不同频率分量的矢量叠加组合时，产生较宽分布的密集边频带。通常问题齿轮副的调制信号既有幅度阈值变化又有频率阈值的变化，即幅、频调制效总是同时存在，在一定的加窗函数范围内，频率阈值相等的等间距边频带还存在着相位差，相位同方向时矢量叠加，组合边频带幅值增大；反之，组合边频带幅值减小。因此形成了不对称分布的边频带，给故障诊断分析过程中带来极大的困难。考虑到边频带对故障类型和故障严重程度的指向性，如何消除不对称边频带在故障诊断的影响就变得尤为重要。只有通过产生机理上入手，细化并且区分每根边频带频率和幅值意义才能作出故障诊断结论，而这种诊断结论还是不确定的，还需要采用综合的多种手段故障特征识别，才能作出精准故障诊断结论。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 070
范大勇. 桥（门）式起重机械制动器失效案例分析与思考［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：259-261
摘要：桥（门）式起重机械是现代企业广泛使用的工程机械之一，而制动器作为起重机械非常重要安全部件，关乎着整个设备的安全使用。详细阐述了目前起重机大车上常用的几种制动器形式和标准中关于起重机械大车制动器部件的报废标准。介绍了一则由于使用单位管理不当，违规操作导致起重机大车制动器处于几乎常开的状态，从这则起重机大车制动器失效的案例出发，分析了几种桥（门）式起重机大车制动器失效的主要原因，由此提出了相应的预防措施。通过这则起重机大车制动器失效的分析，为以后的制造、使用和检验提供借鉴。
关键词：起重机械；制动器；制动闸瓦
结束语：起重机械制动器的是否安全关乎着起重机械的安全运行，关乎企业的安全生产，如若存在安全隐患，极易引发特种设备事故，时刻威胁着人身和财产安全。从现在发生的起重机事故来看，需要起重机的使用单位规范管理，按章作业，加强日常维护保养，发现问题及时解决，才能有效降低特种设备事故发生，保证企业的安全生产。本文通过一则现场检验中发现的案例分析，发现起重机大车上的制动器被人为破坏，根据这则案例延伸分析了多种起重机大车制动器的失效原因，并以此提出了几点防范措施，为使用单位的使用和检验单位的检验提供借鉴，同时也为制造单位提供制造的参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 071
解紫城. 基于HHT的高压电气主设备短路故障监测系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：262-265.
摘要：传统的短路故障监测系统存在故障自动控制器调压绕组负荷较小的情况，导致系统提取的故障特征差值较低。该设计基于HHT的高压电气主设备短路故障监测系统，通过改良高压电气主设备传输电路、设计短路故障自动控制器，完成高压电气主设备短路故障监测系统硬件设计。利用设定基于HHT的短路故障在线监测程序、计算短路故障电流，完成对高压电气主设备短路故障监测系统软件部分设计。实验结果表明：与传统系统相比，该系统在进行高压电气主设备短路故障仿真测试时，故障特征向量间距最大差值高达1.0，且系统能够在电信号分析方面有效帮助降低故障分类程序的运算量，帮助大幅提升高压电气主设备短路故障监测系统的各项性能。
关键词：HHT；高压电气设备；故障检测；系统设计
结束语：本文通过对能够处理非平稳性、非线性电信号的HHT算法展开研究与分析，对高压电气主设备的短路故障监测系统展开了合理设计。旨在帮助优化各地区电网所包含的高压电气主设备，为居民用电安全提供有效保障。高压电气主设备故障监测系统的升级，离不开互联网技术的优化和发展，在今后相关系统的转型升级道路上，需要深入挖掘和测试不同算法间的性能，最终目的是帮助优化电力系统主设备对于故障数据的分析和处理能力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 072
郭洪丽. 带式输送机液压自动张紧装置的设计分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：266-268.
摘要：为更好地保障长距离带式输送机的安全高效运行，基于传统长距离带式输送机液压张紧装置现存的输出张力不稳定，安全可靠性差等问题，设计了一种适用于长距离带式输送机的液压自动张紧装置。介绍了该装置的结构、控制原理，分析了该装置的硬件部分与软件部分的设计方法，其硬件部分主要是以西门子S7-1200可编程控制器为控制核心并结合张紧电机来完成张紧作业的，软件部分主要是介绍了张紧力控制流程情况，通过应用该装置，可实时监控并调节带式输送机的张紧力，更好地保障带式输送机的安全稳定运行。
关键词：带式输送机；张紧装置；结构；控制系统
结束语：带式输送机皮带张紧装置是保障带式输送机安全高效运行的重要部件，在工程实践的过程中发现，该带式输送机液压自动张紧装置不仅具有简单的张紧带式输送机皮带的功能，而且能够有效地实时监测张紧力的变化情况，根据带式输送机实际运行所需的张力情况对皮带的张紧力进行实时调整，其能够优化张紧力的工作过程，达到带式输送机自动张紧的目的，总之，通过应用该带式输送机液压自动张紧装置一方面能有效减少带式输送机运行过程中所需的人力物力维护成本，另一方面可实时张紧皮带有助于进一步提高带式输送机的运行效能，该装置具有一定的推广应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 073
李庆有，刘家琛，吕勇根. 某F级联合循环发电机组汽轮机液压盘车故障分析与处理［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：269-271.
摘要：对某F级燃气-蒸汽联合循环发电机组汽轮机液压盘车装置的一次典型故障进行了原因分析与处理。根据盘车装置的内部结构、工作原理和现场解体情况，结合历史运行故障，对该典型故障的发生机理进行了详细分析，发现传动轴与汽轮机转子对中不良和汽轮机转子弯曲度过大为盘车传动轴轴承磨损诱发因素；漏打回油孔导致油循环不能正常进行和推力间隙测量不准确为传动轴轴承磨损恶化和盘车转速变化影响因素；存在内部杂质为传动轴轴承磨损可能性因素。根据以上原因，从生产制造要求、安装调试工艺要求、运行维护周期策略等方面提出了相应的建议，以从根本上避免该类型液压盘车装置这一典型故障的发生，为同类型盘车装置的安全稳定运行和故障分析处理提供借鉴。
关键词：F级联合循环汽轮机；液压盘车；故障分析与处理
结束语：本文针对某F级联合循环发电机组汽轮机液压盘车装置的一次典型故障，从盘车装置的内部结构、工作原理和现场解体情况等各个方面，结合实践经验进行了详细分析。发现传动轴与汽轮机转子对中不良和汽轮机转子弯曲度过大为盘车传动轴轴承磨损诱发因素；漏打回油孔导致油循环不能正常进行和推力间隙测量不准确为传动轴轴承磨损恶化和盘车转速变化影响因素；存在内部杂质为传动轴轴承磨损可能性因素。根据以上原因，提出了相应的改进措施，以从根本上避免该类故障的再次发生，为同类型机组盘车装置的安全运行提供借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 074
王海，钟书吉，郑云德. 超大规格风管的安装施工［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：272-275.
摘要：某项目的废气排放风管规格超大，其预制的拼接件尺寸也大，运输装载方式不当会造成板材变形或涂层损伤；风管在厂区室外架空安装，长度近1 km，风管节数多，且单节风管的体积大、质量重、拼装效率低；场平复杂，二次转运效率低；在吊装和高空组对安装时，作业安全风险高。为确保施工安全和工期，特制作了立式组合式托架用于装载拼接件，在现场搭设了拼装平台拼接风管，制作了高空作业操作平台等技术措施予以保证。对风管的运输、现场拼装、二次转运、吊装和高空组对安装、风管严密测试等技术措施进行了详细阐述。
关键词：超大规格风管；立式组合支架；拼装平台；高空作业操作平台
结束语：在超大规格风管的安装施工 （现场拼装、场内转运、吊装就位、高空组对安装） 中，全采用人力搬运、拼装，效率低；同时风管架空敷设，在高空中施工无作业人员可使用的操作平台，人员无法操作，安全得不到保证。为了确保合同工期，提高效率和作业安全，本文经过前期的反复讨论、试验和改进，最终制作了立式组合支架来改进装载运输拼接板，现场搭设了专门的风管拼装平台，根据钢结构和风管的安装工况而制作了可移动的高空作业操作平台，同时合理安排施工顺序和分工配合，不仅大幅度的提高了施工效率，还有力地保证了
作业人员的施工安全。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 09. 075
卞佳音，单鲁平，张珏，等. 高压电缆运行时缓冲层存在的分压电压分析［J］. 机电工程技术，2021，50（09）：276-279
摘要：由于与缓冲层相邻的绝缘屏蔽层并非良导体，因此直接作为电极测量得到的缓冲层分压电压较实际缓冲层分压电压有误差。为更好地理解该误差出现的原因与解决方案，建立等效电路模型以解释直接使用绝缘屏蔽层作为电极时引入的误差。并通过在绝缘屏蔽层上方包覆一层铜带的方法，将半导电电极改善为良导体电极，将点电极改善为面电极，提高缓冲层分压电压测量的精确性。通过模拟实验，对比在外屏蔽绕包铜带与未绕包铜带电缆的分压电压。结果显示，绕包铜带电缆较未绕包铜带电缆分压电压小，应证了以绝缘屏蔽为电极将使分压电压测量结果偏大的观点。利用实验数据可拟合以绝缘屏蔽为电极和以铜带为电极的分压电压数值关系，通过该关系可推算得到运行电缆中缓冲层实际分压电压。
关键词：绝缘屏蔽；绕包铜带；半导电缓冲阻水带；分压电压
结束语：本文首先从高压交联聚乙烯电缆的结构上分析了电缆绝缘屏蔽层、缓冲层及波纹铝护套之间的电路模型。从定义及数据上分析了以绝缘屏蔽层作为测量分压电压的电极将出现的测量不精确情况，指出通过改变电缆结构，绕包铜带可以提高测量分压电压的精确度。本文通过绕包铜带电缆与正常电缆的分压电压测量实验，验证了理论分析过程中预测的现象。依据实验，可以得到以下结论：（1） 测量分压电压的实验中，在交联线芯外侧绕包铜带以代替绝缘屏蔽作为电极，测量得到的分压电压较小，分析可知铜带为电极时得到的结果更接近缓冲层实际分压电压；（2） 通过测量电阻可知，在绝缘屏蔽外侧绕包铜带显著减小了缓冲衬层的测量电阻；（3） 通过比较绕包铜带与正常生产电缆的分压电压，得到二者之间呈现线性关系，该关系可为判断运行电缆缓冲层工作情况提供参考。