2017, 45(1):9-15. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701003 CSTR:
摘要:根据超声汽化蒸汽驱动的膀胱动力泵的组成原理,设计了一种采用橡胶材料的尿道阀,确定了其结构参数。运用超声学、热力学理论建立了尿道阀驱动力和尿流率的数学模型并验证了有效性。利用ANSYS Workbench建立了尿道阀的三维实体模型,仿真分析了不同材料匹配、不同受力方式下尿道阀的开口量和形状,实验研究了尿道阀开口量对尿流率的影响。结果表明:所设计的尿道阀可以满足其功能要求。研究结果可为尿道阀的设计和研究提供依据,也可为其他人体可植入式元件的设计提供参考。
2017, 45(1):16-20. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701004 CSTR:
摘要:因加工、安装和磨损的原因,大型风力机的变桨距电液控制机构铰链处不可避免的存在间隙,过大的间隙会使得变桨过程超调量增大,调节过程震荡次数过多,甚至引起叶片与塔架共振,最终导致风力机停机事故。分析了变桨距机构铰链处间隙的形成机制,提出了用模糊自整定PID控制算法对间隙进行补偿的方法,依据间隙的振-冲模型制定模糊推理规则,对PID控制器参数进行自适应整定。在间隙分别为02、04、06和08 mm时对常规PID控制器与模糊自整定PID控制性能进行对比研究。结果表明:相比常规PID控制器,模糊自整定PID控制方法使得变桨距控制系统超调量和震荡次数显著减小,有效地避免了系统变桨冲击。
2017, 45(1):21-23. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701005 CSTR:
摘要:针对现阶段复杂零件在CMM上测量的不足,提出了采用基于3D打印的CMM辅助测量技术。为了能使产品在CMM探针精度最高的A0B0度方向测量,经常需要借助治具辅助。文中首先使用光学扫描技术获取产品表面数据,然后在Geomagic Studio软件进行数据处理,并将网格面导入到Rapidform软件对该产品的治具进行建模和设计,再将设计模型导入到3D打印机中得到治具模型,最后将测量的产品放置在治具中测量。通过试验证明,该方法可以很好地提升复杂零件在CMM下的测量效率。
2017, 45(1):25-28. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701006 CSTR:
摘要:静压导轨气膜微振动已经成为制约气浮支撑发展的重大问题。为证实气膜内部的微振动本质是高压气体在流动过程中与支撑底面、节流器壁面和气浮块壁面发生碰撞,导致气膜区域内表面受到变化的冲量,形成不规律的水平和垂直方向冲击力,使得气浮块发生基于系统固有频率及其倍频的微振动。通过理论分析,建立描述气膜支撑区动力学特性的振动模型,并进行了仿真分析和实验对比验证,证实了气膜内部微振动的形成机制。分析结果表明:有气腔与无气腔的节流方式都会产生气膜微振动;进气孔直径相同情况下,有气腔节流方式下的振动大于无气腔节流方式下的振动;振动峰值的频率点基本一致,其频域曲线所显示的振动规律也基本相同。
2017, 45(1):29-34. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701007 CSTR:
摘要:针对一种用于高地隙自走式喷雾车的液压机械无级变速器的换挡策略进行仿真分析和试验验证。结果表明:发动机转速、调速阀流量、主油路油压以及负载转矩是影响换挡品质的主要因素。采用较低的发动机转速,较低的主油路油压,较小的负载转矩以及较大的调速阀流量可以较大地提升换挡品质。装有液压机械无级变速器的农用喷雾车不仅实现了速度的连续无级变化,并且操作轻便,降低驾驶员劳动强度。
2017, 45(1):35-39. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701008 CSTR:
摘要:以HJ044双转台型五轴联动数控机床为例,以机床内置传感器信息和多体系统理论为基础,建立了刀具相对工件的运动学模型,提出了一种基于内置传感器信息的动态加工误差测量方法。该方法利用机床编码器或光栅尺等机床内置传感器信息获取机床各轴运动位移,并结合机床运动学模型,测量由机床的动态特性引起的加工误差。并通过实验表明该方法是一种简单有效的数控机床动态加工误差测量方法。
2017, 45(1):40-42. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701009 CSTR:
摘要:针对卡爪式水下连接器工作环境十分恶劣、外界干扰因素较多、会受到拉、压、弯、扭等外力的作用的问题,建立了连接器的模型,对各种受力状态进行了分析,提出了连接器在各种状态下的最大承载能力的计算方法。连接器对拉力的承载能力通过确定卡爪的危险截面及伸长量进行分析;连接器对压力的承载能力取决于两法兰之间的预留距离,通过计算卡爪的最大压缩量进行分析;连接器对弯矩的承载能力以距法兰中线最远的卡爪受力为准,根据倾覆力矩对连接器进行弯矩分析;连接器对扭矩的承载能力是由连接器内部卡爪与法兰之间的摩擦力决定的,在不同工况下,根据卡爪对法兰的正压力的变化,可以得到不同的结果。通过对卡爪式连接器的受力状态分析得到的连接器承载能力,对于国内类似水下机械式连接器的发展有一个很好的借鉴作用。
2017, 45(1):43-46. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701010 CSTR:
摘要:气缓冲性能的优劣对气缸的工作状态及使用寿命有着重要意义。而任一工作条件的改变都可能破坏已调节好的气缓冲,影响疲劳试验的顺利进行。因此,掌握各试验因素与缓冲性能之间的关系是十分必要的。考虑到疲劳试验的特殊性,在不破坏气缸结构的前提下设计试验,分别将负载质量、缓冲针阀开度、速度调节阀开度作为单因素变量,测试不同工况下的负载位移曲线,并通过分析位移和速度曲线,获得活塞在缓冲行程终点的反弹量和残余动能,分别用于表征活塞的反弹、撞击情况,阐明各因素对气缓冲效果的影响。
2017, 45(1):47-50. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701011 CSTR:
摘要:基于复杂曲面侧铣加工误差计算,提出了一种曲面能否通过侧铣实现高精度加工的判定方法,该方法适用于任意直纹和非直纹曲面。侧铣加工误差为待加工理论曲面与刀具运动包络曲面之间的距离,在此基础上,应用整体最优刀具路径下的最大几何偏差进行曲面可侧铣判定依据。数值仿真算例表明:该方法不仅能够有效地判定曲面能否侧铣,同时能够输出满足误差要求的最优刀具路径,加工实验也表明该方法能够极大地提高加工效率。
2017, 45(1):51-55. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701012 CSTR:
摘要:针对高速开关阀控制流量精确、价格低廉、抗污染性强、重复精度高、稳定性好等优点提出将高速开关阀代替伺服阀用于轧机厚度自动控制(AGC)系统中。基于占空比线性转换的PWM控制方法,建立高速开关阀用于液压AGC系统的位置控制数学模型,并在Simulink中进行仿真分析,分析缸体压下时的位移响应曲线、流量响应曲线及轧制力响应曲线。研究结果表明:在液压AGC系统中,高速开关阀能够实现对缸体位置的快速精确控制,将其代替伺服阀用于液压AGC系统中是可行的。
2017, 45(1):56-58. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701013 CSTR:
摘要:气浮轴承的流场结构具有极大的长径比,通常与轴承直径之间相差四个数量级以上,气浮轴承的仿真运算变得十分困难。通过对气体轴承传统模型功用利弊的分析,提出了曲面式气浮轴承,并建立了数值仿真模型,用以分析曲面式气浮轴承与跨立式气浮轴承的承载特性。借助FLUENT与DX模块的参数化设计功能,对该类问题的数值模拟精度提出了解决方案。借用以上方法,求得了该尺寸下具有数值稳定性的离散化模型文件,并应用该文件对曲面气浮轴承进行了仿真研究。结果表明:新式网格无关性数值模拟实验有助于提高数值模拟的计算精度,曲面气浮支撑结构比较比跨立式气浮支撑结构具有更紧凑的承载特性。
2017, 45(1):59-62. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701014 CSTR:
摘要:在实际轮对组装过程中,为了消除一系列因素对油缸显示力值准确性的影响,确保油缸力值显示的准确可靠性。详细分析了控制软件显示界面中油缸压力的显示误差。介绍了二次曲线拟合的方法及其在压力标定中的实际应用。对比了在标定前后油缸显示压力的误差值。结果表明:使用二次曲线拟合方法对轮对压装机压力标定,可以有效提高油缸力值显示的准确性。
2017, 45(1):63-68. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701015 CSTR:
摘要:为改善车辆的振动性能,提出车身同侧的两轴连通式油气悬架。介绍了同侧两轴连通式油气悬架的结构和工作原理,并在此基础上建立了其数学模型;对悬架系统的刚性特性和阻尼特性进行了研究,分析了系统的连通特性,并研究了系统参数对悬架性能的影响;分析了悬架系统对激励的响应机制。研究结果表明:相对于独立式悬架系统,同侧两轴连通式悬架系统具有振动更平稳,恢复平衡状态更快,更有利于快速通过复杂路面等优点;同侧两轴连通式悬架的阻尼力不具有连通性,且其大小是由多因素共同决定的;外界激励的频率主要影响悬架的阻尼力,相位差主要影响悬架的刚性力。
2017, 45(1):69-72. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701016 CSTR:
摘要:在分析了典型高压辊式立磨液压加压系统主要工作原理的基础上,对液压系统缓冲过程进行了理论研究,并在AMESim环境下建立了该液压系统的仿真模型。重点分析了蓄能器充气压力与液压系统保压能力和液压缸活塞杆运动位移之间的关系,以及不同的料层厚度变化量对液压系统保压压力和液压缸活塞杆运动位移的影响。结果表明:蓄能器总容积越大,液压缸压力变化幅值越小,当容积大到30 L以上时,缓冲效果即不再有明显改善;蓄能器连接油管直径越大,缓冲效果越好,内径在18 mm以上时效果比较好;蓄能器充气压力越大,系统保压能力越强,但过大的充气压力会引起缓冲过程中液压缸活塞杆振动过大;料层厚度变化量的增加会同时引起液压缸活塞杆振动幅值和液压缸压力峰值的增大。
2017, 45(1):73-76. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701017 CSTR:
摘要:流量是血透机校准仪的重要参数之一,但现有液体流量标准装置量程不能满足其流量溯源的需要。针对这一问题,研究了一种血透机校准仪用液体小流量标准装置。该装置采用活塞计量系统,结合光栅伺服反馈以及自动控制技术,实现对液体小流量的自动化测量。经实际测试表明,该装置测量范围为(10~2 000)mL/min,最大允许误差为±034%,重复性优于006%,完全满足血透机校准仪流量参数的溯源要求。
2017, 45(1):77-80. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701018 CSTR:
摘要:为了研究高锁螺栓连接过程中拧断力矩、锁紧力矩及预紧力之间的关系,借助普通螺栓连接经典理论推导出了高锁螺栓连接的数学模型。以A286材质的M5、M6、M8型三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母与高锁螺栓为实验对象,利用扭拉实验设备,获得了拧断力矩、锁紧力矩及预紧力值。通过推导的数学模型计算出了扭矩系数。实验结果表明:三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母的拧断力矩值和扭矩系数值几乎相同。对于三点高锁螺母,收口部位对高锁螺母的拧断力矩几乎没有影响,锁紧力矩是线性叠加到拧断力矩上的。实验结果验证了数学模型的正确性。
2017, 45(1):81-83. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701019 CSTR:
摘要:为提高压电泵的输出压力,结合多腔体串联压电泵的工作特点,采用一种带有伞形截止阀的方式,设计了一种堆叠式四腔串联压电泵。该种结构设计使泵具有结构紧凑,腔体内流道较短,几何体积较小等优点。对四腔串联压电泵在不同个数振子驱动下进行输出流量与输出压力测试,结果发现,多振子工作时输出流量约为单个振子工作时输出流量2〖KF(〗n〖KF)〗倍(n为驱动振子个数),当2个或3个振子工作时,输出压力约为n倍。在110 V正弦交流电驱动下,所设计的四腔串联压电泵最大输出水的流量可达980 mL/min,最大输出压力可达123 kPa。
2017, 45(1):84-88. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701020 CSTR:
摘要:为满足外啮合齿轮泵根切齿轮副的设计需要,基于滚齿加工原理,由创建根切半径的计算公式起,推导出一套完整的根切重合度计算公式,据此分析了基本参数对该根切重合度的影响,所得结果由根切齿轮副的三维虚拟模型加以验证。结果表明,根切会使主动齿轮的齿顶点可能进入不了啮合,目前常用齿顶重合度代替根切重合度的计算方法不可靠;除模数外的其它齿形基本参数对根切重合度均有影响,其中变位系数的影响最大;采用齿条刀具的最佳齿顶圆角半径,可以保证根切重合度等于齿顶重合度;当实际的根切重合度过大时,通过降低齿条刀具齿顶圆角半径,可以改善齿轮副的传动质量等。所得根切重合度公式也能为其他常规的根切齿轮副设计,提供一种新的方法。
2017, 45(1):89-91. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701021 CSTR:
摘要:提出减压式先导阀手柄操纵角与触头位移关系的精确算法,与目前用线性计算公式近似计算触头下降位移的方法进行比较,发现在小角度范围内,触头实际位移与线性计算结果基本相等,但角度变大后,两者误差越来越大。利用SolidWorks建立先导阀三维模型,模拟验证了精确算法的正确性。以提高减压式先导阀微调操控性能为目标,对先导阀压盘进行结构优化,从而补偿了手柄操纵角变大带来的误差,增大了手柄操纵角的线性使用范围。
2017, 45(1):92-95. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701022 CSTR:
摘要:光缆的拉伸性能是影响光纤通信质量的一个重要方面。结合装置需求单位的测试要求,研制了一套轮盘绕线式制导光缆拉伸测试装置。首先阐述了测试装置的测试原理和总体组成,详细研究了测试系统的机械结构、测控子系统、软件系统等功能模块,并利用该装置进行了截面积为025 mm2光缆的拉伸测试实验。研究表明,轮盘绕线式拉伸测试装置可以自动测量计算出制导光缆拉伸过程中的负荷、位移、变形、应力、应变等参数,并实现负荷-变形、负荷-位移、负荷-时间、变形-时间、位移-时间、应力-应变等6种关系曲线的实时动态生成,具有较好的测试精度和稳定性。该装置已投入正式使用,满足使用单位进行制导光缆拉伸测试的各项要求。
2017, 45(1):96-98. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701023 CSTR:
摘要:为了解决液压阀块的数控铣削加工问题,提出了自动化数控编程的解决方案。论述了数控加工工艺规划、制造特征构建和编程操作定义,基于VBNET和PCI、PDI等Edgecam的二次开发工具开发了快速编程系统。最后通过实例证明了该方法的有效性,为其他机床的智能编程提供了参考。
2017, 45(1):99-100. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701024 CSTR:
摘要:高精度的回转工作台是数控机床的不可缺少重要部件之一,在有些场合需要用到180°定角度转位的回转工作台。设计了一种利用液压缸驱动、齿轮齿条传动,可自动消除间隙的回转工作台。该工作台主要包括工作台、箱体、抬升驱动机构、回转驱动机构以及消隙机构等。该回转工作台能实现定角度转位,自动消除间隙,并且传递扭矩大、结构简单、传动精度高。
2017, 45(1):101-103. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701025 CSTR:
摘要:圆锥滚子球基面磨削在线检测及分组需要达到较高的精度和较快的速度,针对其技术要求和特点,采用三坐标测量原理提高测量精度,应用多个触发式测头同时测量同一工件的方法,实现测量速度的提升。根据各测头测得坐标值拟合出球基面所在球面,再由测量软件计算出球基面的曲率半径及相对于外圆的圆跳动,根据计算数据进行分组,为后续轴承的分组装配工艺提供依据,提高轴承的最终装配精度和装配速度。
2017, 45(1):104-107. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701026 CSTR:
摘要:针对早期的数控冲床在进行加工代码编制时需要进行复杂的孔坐标计算、加工模板单一、编程效率低等缺点,提出了包括基于设备改造升级的连续步冲加工模板定制和计算机辅助编程及代码自动生成软件开发的数控冲床CAM系统,介绍了设备的改造升级过程、步冲加工模板的标准与应用和以CAXA为平台的数控冲加工轮廓的交互设计方法,设计了基于VBNET的加工代码自动生成和轨迹动态仿真软件。应用结果表明:该CAM系统是数控冲床高效率、自动化的重要环节,免除了手动编程时的大量运算,极大地提高了工作效率,并实现了异形孔和异形轮廓的快速连续步冲加工。
2017, 45(1):108-111. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701027 CSTR:
摘要:为填补国内核电站大型阻尼器动态性能试验设备的空白,解决阻尼器动态性能研究的瓶颈问题,为我国核电站大型阻尼器的国产化及在役自主运维提供保障,设计了一套核电站大型阻尼器动态性能试验台架,该试验台架具备双动力头工作、液压系统驱动、多传感器检测和全数字控制等特点,并具备满载、满频、连续在线、仿工况测试的能力。试验结果表明:所设计的试验台架能够全面满足核电站大型阻尼器的动态性能实验要求。
2017, 45(1):112-114. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701028 CSTR:
摘要:为了保证矿井乳化液配比系统中乳化液浓度保持稳态,在分析乳化液自动配比控制原理基础上,设计了一套矿井乳化液自动配比系统浓度控制的模糊自适应PID控制策略,并开展了现场实测研究。通过从乳化液流量瞬时变小和变大两个方面进行测定,验证了模糊自适应PID的控制设计的准确性。结果表明:模糊自适应PID具有较快的响应浓度,较小的超调量、更快达到稳态、更强的抗干扰能力等优点,可以实现对矿井乳化液自动配比系统浓度的最佳控制。
2017, 45(1):115-117. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701029 CSTR:
摘要:通过试验分析找到了混凝土泵车臂架油缸偏载的原因,提出了一种提高混凝土泵车臂架油缸抗偏载能力的方案,设计出了一种新型的导向结构,从而提高了油缸的抗偏载力,为进一步优化超长臂架油缸提供了参考。
2017, 45(1):118-120. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701030 CSTR:
摘要:为了分析泵车臂架液压系统,有必要对泵车臂架液压系统的关键元件负载敏感比例多路阀进行建模与仿真分析并获取其动态特性。根据某型混凝土泵车的臂架液压系统所采用的负载敏感比例多路阀的工作原理,通过多学科领域建模、仿真、分析软件SimulationX建立了该阀的仿真模型,并对此阀进行了动态仿真。结果表明:该阀与实际运行状态一致,并且建模方法简单。
2017, 45(1):121-24. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701031 CSTR:
摘要:以Fluent软件为计算平台,建立了尿道阀仿真模型,采用湍流κ-ε计算模型对尿道阀驱动压进行了数值模拟,并分析了尿道阀结构和超声波控制参数对驱动特性的影响规律。结果表明:减小驱动腔体积,增大超声波声强、辐射面积和频率,均可缩短尿道阀开启时间、提高其驱动特性。仿真模型有效实用,可为尿道阀驱动特性分析及结构优化设计提供指导。
2017, 45(1):125-129. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701032 CSTR:
摘要:所设计的液压电梯采用直顶方式,以阀控缸型式液压电梯作为研究对象,构建了其物理模型,建立了基于柱塞缸与轿厢架(m1)、轿厢与电梯载重(m2)二自由度的阀控式液压电梯系统动力学方程。在此基础上,讨论了该液压电梯系统的振动固有频率的计算方法。通过仿真实验,着重分析了其油液刚度、轿底橡胶减震垫刚度以及轿厢载重大小的变化对系统固有频率的影响。结果表明:其他条件不变情况下,液压电梯系统的一、二阶固有频率随油液刚度的减小而减小;液压电梯系统的一、二阶固有频率随轿底橡胶减震垫刚度的增大而增大;液压电梯系统的一、二阶固有频率随轿厢载重的增大而减小。
2017, 45(1):129-132. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701033 CSTR:
摘要:通过对电静液刹车系统的架构分析,结合以往飞机舵机系统中电静液技术的应用情况,在国内研究的电静液刹车系统基础上,提出了一种新型的优化后的电静液刹车技术,并对优化前后两种电静液刹车技术进行了对比,最后通过仿真手段对优化后的电静液刹车系统动态性能进行了分析。仿真结果表明:优化后的电静液刹车系统动态响应及刹车效率能够满足刹车系统指标要求,且其动态响应频率高于以往研制的电静液刹车系统。
2017, 45(1):133-139. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701034 CSTR:
摘要:为了比较分析风电行星齿轮副啮合面和非啮面瞬态接触特性的差异,根据非线性有限元接触理论,建立了某风电增速用输入级传动机构NGW型行星轮系的非线性有限元模型,对行星齿轮副的瞬态啮合过程进行了动力学实验研究,获得了行星轮系构件齿廓不同啮合位置应力的时间历程曲线。研究表明啮合轮齿廓不同位置的应力具有相似的变化规律;与外啮合的行星齿轮轮廓应力相比,内啮合行星齿轮齿廓的应力较大。在此基础上,对比分析了风电行星齿轮副的关键工况参数对啮合面和非啮合面的瞬态接触的影响,为以改善行星齿轮啮合性能和可靠性为目标的动态优化设计方案确定提供有益的指导。
2017, 45(1):140-140. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701035 CSTR:
摘要:为降低重力干扰力矩对三轴气浮台平衡及仿真精度的影响,提出了气浮台重力梯度不平衡力矩的计算方法。根据台体上各质点受到的重力大小存在略微的差别,建立了重力梯度引起的不平衡力矩计算模型,分析了重力梯度不平衡力矩对气浮台平衡过程的影响。仿真结果表明:重力梯度不平衡力矩是气浮台台体二倍倾斜角的正弦函数;随着台体质心趋近回转中心重力梯度不平衡力矩作用越来越显著。
2017, 45(1):142-145. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701036 CSTR:
摘要:针对普通工具磨床和传统生产工艺方法很难加工出特型刀具的品种和刃形的问题,研发了一种五轴联动数控工具磨床,其中五轴联动数控工具磨床直线进给机构的受力和位移情况将直接影响磨床的工作性能。利用SolidWorks中的simulation模块对五轴联动数控磨床的直线进给机构进行静力学分析,研究直线进给机构各处的位移和应力情况。结果表明:X轴工作台的最大应力为2 MPa,出现在X轴工作台的滑块和立柱的下部,X轴工作台的最大位移为0000 015 88 mm,出现在立柱的中部;Y轴工作台的最大应力为2 MPa,出现在Y轴工作台中部,Y轴工作台的最大位移为0000 003 584 mm,出现在Y轴工作台的中部;Z轴工作台应力的最大值为103 MPa,位于Z轴工作台右侧,Z轴工作台位移最大值为0000 030 88 mm,出现在Z轴工作台中部。
2017, 45(1):146-149. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701037 CSTR:
摘要:针对装甲车辆冷却系统功率大,对风扇转速控制要求高与节能的需求,阐述了装甲车辆液压驱动风扇系统的基本组成与原理,并建立了系统数学模型。通过对风扇系统马达排量、总工作容积等不同性能参数进行仿真分析,得出各性能参数对液压驱动风扇系统动态特性的影响规律,为系统优化设计提供理论指导。
2017, 45(1):150-155. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701038 CSTR:
摘要:以螺纹插装式平衡阀为研究对象,分析其结构参数对掘进机截割部升降过程中液压平衡回路稳定性的影响。建立截割部的静力学方程,对截割部油缸负载进行模拟仿真,运用AMESim对平衡阀动态过程进行仿真,搭建试验台并进行平衡阀动态性能试验,利用FLUENT对平衡阀阀芯开口处流场进行仿真。结果表明:油缸负载随着截割头的升高逐渐减小,动态性能的仿真与试验结果基本一致,较小的负重、阻尼孔和弹簧预紧力,以及较大的弹簧系数,有利于系统的稳定;较大的阀芯锥角和较小的开口度,有利于减少和避免气蚀和低频抖动现象发生。
2017, 45(1):156-159. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701039 CSTR:
摘要:针对一种新型抽油杆减振器,建立了减振器阻尼力数学模型,并基于计算流体动力学理论利用ANSYS CFX对减振器阻尼力进行仿真分析,研究了阻尼孔径和环形缝隙径向高度对阻尼力的影响规律。结果表明:当d0=1 mm,h=03 mm时,阻尼力最大为1431 kN,当d0=4 mm,h=05 mm时阻尼力最小为85 kN,随着阻尼孔径和环形缝隙径向高度的增加阻尼力不断减小;当阻尼孔径较小时,环形缝隙径向高度对阻尼力的影响很明显,当阻尼孔径超过3 mm时,环形缝隙径向高度对阻尼力影响逐渐减小;当环形缝隙较小时,阻尼孔径对阻尼力的影响较明显,当环形缝隙径向高度超过04 mm时,阻尼孔径对阻尼力影响也逐渐减小。
2017, 45(1):160-161. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701040 CSTR:
摘要:以轧机油膜轴承为研究对象,分析了引起其发生失效的各个因素,建立了轧机油膜轴承失效故障树。通过对故障树的定量分析,得出了轧机油膜轴承故障树的各阶最小割集,从而确定了锥套损坏、衬套损坏和润滑油变质为轧机油膜轴承失效的主要形式,并提出了预防轧机油膜轴承失效和提高轧机油膜轴承可靠性的相关措施。
2017, 45(1):162-166. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701041 CSTR:
摘要:针对退化状态分布函数未知的关键备件订购问题,考虑故障预测结果和备件订购相结合,提出一种基于故障预测的备件订购决策优化方法。首先,根据由状态检测信息得到的设备剩余寿命的预测结果,以备件订购时的剩余寿命为阈值制定备件订购决策策略;然后,根据更新过程理论,以规定可用度为约束条件,以单位时间内的期望费用最小为优化目标,建立以故障预测间隔期和备件订购阈值为优化变量的优化模型。采用人群搜索算法优化求解,得到系统最佳的故障预测间隔期和备件订购阈值。最后,通过引入算例,对所建模型优化仿真求解,得到设备最优的故障预测间隔期和备件订购阈值,验证了所建模型的可行性和有效性。
2017, 45(1):167-172. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701042 CSTR:
摘要:对某型装载机液压系统的工作原理进行分析,在此基础上建立装载机液压系统故障树,利用现代测试技术对装载机液压系统运行参数进行在线监测,利用PHP和MYSQL开发技术设计装载机人机交互故障诊断专家系统,通过设计无线网络接口,实现监测系统和专家系统信息的Socket传输,当装载机在使用过程中发生故障时,通过分析故障外在表现和在线监测参数,应用专家系统快速排除和解决故障。
2017, 45(1):173-176. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701043 CSTR:
摘要:立铣加工过程中的颤振会严重影响工件表面质量和材料去除率,加剧刀具磨损和恶化工作环境。虽然大部分颤振监测系统可以监测到颤振发生,但颤振发生时已经对工件和刀具产生了严重的损伤,因此,需要提前监测到颤振特征。由于加工过程的非线性导致振动信号频率成分复杂,单一的时频分析方法难于得到可靠的颤振特征。通过小波包分解确定颤振发生频段并重构该频段信号,通过颤振发生频段的倒频谱辨识稳定、过渡和颤振状态。研究结果表明,该方法可以有效识别立铣加工过程的稳定、过渡和颤振状态。
2017, 45(1):177-180. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201701044 CSTR:
摘要:为分析二级双喷嘴挡板电液伺服阀性能及进行故障研究,利用AMESim平台建立了伺服阀的整体仿真模型,通过进行伺服阀动态性能实验获得阶跃信号作用下伺服阀输出流量瞬态、稳态数据,通过数据对比验证了所建仿真模型的正确性。仿真分析了二级双喷嘴挡板电液伺服阀常见故障对频响特征曲线、流量特性、压力特性等性能的影响,仿真结果使得系统故障分析有据可依,可为伺服阀的故障诊断研究提供依据。
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