液压调平举升平台虚拟拆装系统研究

在维修和培训过程中,机电产品的虚拟拆装系统可以降低对硬件设备的依赖,能够减少设备的损耗。通过研究液压调平举升平台的VR(Virtual Reality)拆装系统,分析其结构组成和工作原理,基于Unity3D开发环境,编写交互脚本,以HTC Vive Pro2.0作为交互设备,完成了三维模型的构建与处理、虚拟场景的设计、碰撞检测、拆装序列规划、交互功能的设计、用户界面的设计以及拆装功能的设计,开发出沉浸式人机交互的虚拟拆装系统,实现场景漫游、结构认知、拆装引导和虚拟拆装训练等功能。实验结果表明:所开发的虚拟拆装系统沉浸性良好,交互方便,虚拟拆装训练效率高。

果园作业平台关键技术研究进展

果园机械化是提升生产效率、增加果农经济收入的重要手段。总结国内外果园作业平台关键技术研究进展,分析作业平台最新的研究成果,对比不同类型底盘结构之间的性能差异,概括常见作业平台升降机构、自动调平机构的类型与特点以及安全与稳定性方面的研究进展,探讨无人驾驶技术在作业平台中的应用情况并阐述常见路径规划技术路线。指出果园机械化发展存在配套设施不完善以至平台扩展性差、智能化程度低等问题,并提出果园作业平台应向着适应性强、底盘专用化、整机高度智能化、调平精度高等发展建议。

矿区整合条件下复杂开拓系统整合优化方案研究

洛坝铅锌矿作为一个多矿区整合矿山,现有的多坑口组织生产、多级斜井提升、井下作业点多面广,导致井下作业人员越多、提升运输成本高效率低等突出问题。通过提出四种开拓系统整合优化方案并进行了详细的技术经济对比,最终优选了以盲竖井、箕斗斜井和斜坡道为核心的运输系统方案打破各坑口各自为政的生产现状,将矿山整合为一体进行集中提升运输,提高了运输效率、减少了用工数量、节约提升成本、降低了管理难度。

水位波动对三峡升船机运行的影响

三峡升船机水位波动受电站调峰、船闸泄水等因素影响,变化非常复杂,下闸首水位变率可达0.9 m/h。三峡升船机运行期间,水位波动导致的停机故障占比约29%,经常影响升船机运行安全。通过收集升船机运行停机故障数据并展开分析,研究水位波动对升船机运行的影响,并从运行对接前期、船厢与闸首对接期间、开船厢门期间、船厢与航道连通期间4个阶段提出水位监测应对建议。在易受水位波动影响的敏感环节应提前做好水位趋势预判,掌握水位波动规律,及时采取相应措施避免三峡升船机发生停机故障。

基于LoRa的无线吊装姿态监测系统研究

在核电厂换料大修期间,需要对系统设备进行解体检修,其中涉及大量的吊装作业,被吊物的试吊调平对整个作业过程的安全与质量具有重要影响,而传统的调平方式存在精度差、效率低等缺点,因此,针对吊物调平的难题,设计了一种基于LoRa的无线吊装姿态监测系统,从系统结构与设计原理方面进行了详细分析,并通过电压互感器的拆装吊运验证了该系统的有效性,可为重要、精密设备吊运提供辅助。

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机液压动态调平控制方法

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机运行过程中,钢丝绳之间受力不平衡造成拉伸长度不均,导致船厢纵倾。为此,提出一种升船机液压动态调平控制方法。根据运动学原理建立液压的钢丝绳、液压缸及其活塞动力函数后,构建液压管道连通函数。运用比例放大装置、比例调速阀、液压缸与传感器搭建液压调平系统闭环传递函数。采用双输入三输出的动态矩阵、模糊理论设计控制装置,通过隶属度函数、加权平均算法求解最佳控制参数。根据此参数动态调整控制装置,实现液压平衡。实验结果表明,所提方法调平控制精度高,且控制用时短,能够有效保证升船机液压安全稳定。

颈椎旋提手法对颈型颈椎病患者疼痛、颈椎矢状位参数的改善作用观察

【目的】观察颈椎旋提手法治疗颈型颈椎病(neck type cerivical spondylopathy,NTCS)后颈椎正侧双斜位数字化X线摄影(digital radiography,DR)上的矢状位参数的变化,结合疼痛程度视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分探究颈椎矢状位参数在评估NTCS疗效方面的临床意义。【方法】采用回顾性研究方法,选取2020年11月至2021年5月佛山市中医院推拿科门诊收治的36例NTCS患者为研究对象,根据治疗方法的不同,将36例患者分为试验组和对照组,每组各18例。试验组采用旋提手法治疗,对照组采用颈椎牵引治疗,均隔日治疗1次,持续治疗2周。观察2组患者治疗前后疼痛程度VAS评分及颈椎正侧双斜位DR上的矢状位参数[颈椎2-7矢状位偏移(C2-7 SVA)、胸1倾斜角(T1S)、颈倾斜角(NT)、胸廓入口角(TIA)]的变化情况,并采用Spearman相关性检验分析疼痛程度VAS评分与颈椎矢状位参数值之间的相关性。【结果】(1)治疗前,2组患者的疼痛程度VAS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,2组患者的疼痛程度VAS评分均较治疗前明显降低(P<0.05),且试验组的降低作用明显优于对照组(P<0.01)。(2)治疗前,2组患者的C2-7 SVA、T1S、NT、TIA等颈椎矢状位参数值比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,试验组的C2-7 SVA、T1S、TIA均较治疗前明显改善(P<0.05),NT改善不明显(P>0.05);对照组的各项颈椎矢状位参数值均较治疗前无明显改善(P>0.05);组间比较,试验组对C2-7 SVA、T1S、TIA等颈椎矢状位参数值的改善作用均明显优于对照组(P<0.05或P<0.01),而2组患者治疗后的NT值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(3)Spearman相关性检验结果显示:治疗前,疼痛程度VAS评分与C2-7 SVA、T1S、NT、TIA无相关性(P>0.05);C2-7 SVA与NT呈负相关(r=-0.502,P<0.05);T1S与NT呈正相关(r=0.601,P<0.05)。治疗后,疼痛程度VAS评分与C2-7 SVA呈负相关(r=-0.362,P<0.05),与TIA呈正相关(r=0.476,P<0.05);C2-7 SVA与NT呈正相关(r=0.928,P<0.05);T1S与TIA呈正相关(r=0.623,P<0.05)。【结论】(1)颈椎旋提手法、颈椎牵引均可以缓解NTCS患者的疼痛程度和调整颈椎矢状位参数,但相比较而言,颈椎旋提手法治疗NTCS的疗效更加显著;(2)NTCS患者疼痛程度VAS评分与颈椎矢状位参数可能存在一定相关性。

上海市金山区东部片区尾水排海工程设计探讨

该工程位于上海市金山区金山新城东部,随着经济发展,该区域污水排放量逐年上升,现状尾水排放管的能力已不满足规划排放量。因此,金山区东部片区新建尾水排海工程迫在眉睫。该工程涵盖了6个关键组成部分:排海泵站、陆域放流管、高位井、海域放流管、扩散器以及应急排放管道。通过因素叠加分析确定排放口区域,再通过海域岸滩冲淤稳定性分析明确放流管具体路由。海域放流管道段采用顶管施工,管材为Q235-B,单节长6 m,壁厚30 mm,内径为φ2 000 mm。排海顶管长2 100 m(含海域放流管1 880 m,扩散器220 m),属国内长距离的尾水排海钢顶管之一,设计和实施难度大,复杂程度高。文章通过对相关节点进行介绍和分析,分享设计经验,旨在对其他尾水排海工程起到引导和示范作用。

三峡升船机船厢停位操作研究

为研究三峡升船机船厢停位操作方法,分析了三峡升船机运行工艺流程、对接停位装置工作原理及其可靠性,数据表明,对接停位装置的整体可靠性较高。根据对接停位装置工作原理,结合三峡升船机运行经验,提出船厢停位判断“RTA(水位波动幅度、水位变化趋势、船舶停位高程)三要素法”,以确保船厢停位的安全性。同时,针对船厢停位失败现象,根据不同运行工况,提出大行程重新对接法、小行程重新对接法以及强制信号重新对接法等船厢停位操作方法,以实现三峡升船机准确停位。研究成果可提升三峡升船机运行安全和运行效率,为三峡升船机船厢停位操作提供技术指导,为国内外其他升船机的船厢对接操作提供借鉴。

果园升降平台调平装置的设计与试验

对湖南农业大学工学院设计的果园升降平台设计了1种＂方向＋角度＂的调平装置,以改善升降平台的稳定性。调平装置通过液压马达驱动工作平台旋转,对工作平台横轴方向进行调节;通过液压缸伸缩调节工作平台纵轴与水平面的夹角实现对工作平台的调平。调试结果表明,该调平装置调平误差在±1°,能适应0~15°的调平要求。

果园升降平台自动调平控制系统设计与试验

为提高果园升降平台调平精度和稳定性,设计了一种自动调平控制系统。通过调平机构动力学分析,建立了调平控制系统数学模型;利用融合卡尔曼滤波的模糊PID控制电磁阀驱动油缸伸缩调整工作台姿态,实现其自动调平。对控制系统进行仿真,结果表明:模糊PID控制较PID控制性能好,峰值时间缩短47.82%,调节时间缩短48.10%,最大超调量减小52.78%,经卡尔曼滤波后控制误差降低44.57%;对系统响应时间和调平效果进行测试,结果表明:自动调平控制系统响应时间为0.078 s;在平台不升降和升降2种工况下,最大坡度满载下自动调平最大误差分别为1.08°和1.74°,调平精度相对原果园升降平台调平系统分别提高了1.69°和1.91°,较好的实现了工作台自动调平控制。该研究为农业机具调平控制提供参考。

洪水淹没分析中的自适应逐点水位修正算法

洪涝灾害损失评估是防洪减灾科学决策的基础,其中洪水淹没分析是准确提取洪水淹没范围、水深及历时等灾情信息的关键。洪水淹没分析主要采用数字高程模型数据,由于DEM的格网分辨率与高程精度有限,常出现异常的洼地或平地,导致难以可靠地计算每个格网点处的流向,而传统方法采用统一高程的洼地填平处理又使得容易出现洪水演进过程中复杂起伏地形水面爬坡以及平坦地形水位断流的问题,为此提出顾及流速和淹没时间的自适应逐点水位修正算法,即在DEM坡面流模拟的基础上,根据洪水水流特性、地形、边界变化、水流速度、水深变化以及淹没点的淹没时间,计算水位修正值,对洪水演进过程中每个格网点的水位进行修正,采用多种地貌类型的DEM数据进行试验,证明洪水演进的淹没范围、水深及历时的实时计算结果准确可靠,可为快速评估灾害损失与防洪决策服务提供更为科学的依据。

多功能全液压果园作业平台的设计与试验

为解决果园作业的机械化程度低和人工劳动强度大的问题,设计了一种多功能全液压果园作业平台。该平台采用全液压四轮驱动,双轮和四轮2种转向模式增强了行走能力、减小了转弯半径,适宜于复杂地形;采用了剪叉式升降机构和可展开式工作台,满足了不同高度和不同株距果树的果实采摘、果枝修剪的需求。同时,设计了调平机构实现平台坡地作业时工作台始终处于水平状态,且前、后两端安装果箱升降装置,便于装卸与运输。对样机进行性能试验,结果表明:其最大负载下行走速度为1.94m/s,最小转弯半径为3m,最大举升高度为2.4 3 m,最大作业宽幅为3 m,调平最大误差1.5°,采摘效率为0.4 2 hm2/h,满足果园作业使用要求。

郑州“7.20”极端暴雨天气的基本观测分析

2021年7月18日08时—22日08时(北京时),受黄淮低涡外围东风急流影响,郑州出现了历史罕见的极端暴雨天气,并造成严重山体滑坡、泥石流、城市内涝及人员伤亡。利用探空、地面自动站和雷达拼图产品等基本观测数据对此次天气过程进行初步分析。结果表明,此次极端暴雨天气表现出持续时间长、降水强度极强、累积降水量罕见等极端性特征。此次极端大暴雨的形成原因复杂,但就初步分析结果看,大气环流形势稳定、水汽和能量充足、地形作用明显以及对流系统不断向郑州地区积聚、合并及停滞是基本成因。本文旨在分析此次极端暴雨洪涝灾害性过程的基本观测现象,为深入开展此次严重致灾性罕见极端暴雨的机理及可预报性研究提供参考。

自走式红枣收获机液压升降调平系统的设计

根据自走式矮化密植红枣收获机的工作要求,设计出一种适用于红枣收获机升降调平的液压系统,并介绍了该液压系统的设计计算以及工作原理。利用AMESim仿真软件建立此液压系统的模型,并对其工作过程进行仿真分析,验证了液压系统选型计算的合理性。仿真结果表明,该液压系统工作状况良好,性能稳定,达到了方便、实用的效果。

小型果园升降作业平台的设计与试验

针对南方丘陵山区水果生产中采摘、疏花等作业环节劳动强度大、机械设备少、人工作业效率低,已有设备在丘陵山区作业时通过性不强、易失稳等问题,设计制造了一种小型履带自走式剪叉升降作业平台,该机器具有较小的底盘尺寸,能够控制回转支承进行方位调节,通过液压油缸实现升降、角度调整,使得载人工作台可调平,以提高机器稳定性能。对样机进行了模拟工作环境下的爬坡角度、转弯半径、调平以及倾翻稳定性能测试,相关指标达到了设计要求。结果表明,样机可升降高度1.2 m,最大行驶速度0.25 m/s,最小转弯半径0.75 m,不同负载和升降高度下平台的坡地静态倾翻角集中在（15°-30°）之间等,满足了工作要求。同时,样机外形尺寸较小,操控简便,适合南方果园种植模式和使用要求。

自动调平喷杆式喷药机设计与试验研究

针对耕地存在缓坡起伏及不同农作物具有不同的植株高度的特点,设计一套能够自由调节喷杆高度的喷杆式喷药机。该机喷杆始终保持与地面平行,使喷药机在田间工作时能够通过液压系统进行自由提升,且在田间工作时可利用机械部件完成喷杆的调平工作。系统利用动滑轮和液压系统完成喷杆的提升,利用弹簧和阻尼器完成喷杆的机械调平工作。该喷药机对提高农药的利用率、降低农作物生产成本都具有积极的推动作用。

果园升降平台自动调平控制系统设计

针对目前丘陵山区果园作业生产中采摘、运输等升降平台通过性不强、调平不稳定等问题,设计一种自动调平果园作业升降平台调平控制系统。设计平地作业和坡地作业两种工作模式,平地作业时升降平台利用自身平行四边形结构实现升降平台平稳升降;坡地作业时机器通过两级调平模式实现精准调平;通过仿真分析确定一级调平误差为2°以内,为二级调平设定界限。根据升降平台几何结构关系,通过位移传感器测量调平油缸伸长量实时调整升降平台倾斜度实现一级调平;调平误差达到二级调平允许范围内利用角度传感器通过模糊PID控制系统进行二次调平实现精准调平。对试验台进行调平性能测试,试验结果表明:在不同负载和爬坡角度下升降平台一级调平误差均在2°以内,经过二次调平以后升降平台最终误差在0.5°以内,调平响应快,调平性能好,操控简便,适合丘陵山区果园作业环境。

中国及其周边地区夏季土壤湿度-降水耦合特征

利用1981-2008年美国国家环境预报中心气候预测系统再分析资料,对中国及其周边地区夏季土壤湿度、潜热通量、抬升凝结高度以及降水量的空间分布特征和土壤湿度-降水耦合特征进行了统计分析.结果表明,在土壤湿度较大的地区,潜热通量和降水量较大,抬升凝结高度较小;在土壤湿度较小的地区,潜热通量和降水量较小,而抬升凝结高度较大;在中国华北平原部分地区、东北平原部分地区、海南岛以及贝加尔湖以南部分地区,土壤湿度-降水耦合较强;在土壤湿度-降水耦合中,潜热通量起着十分重要的作用,耦合弱的原因可能在于潜热通量小且空间变化不明显.

轴流压气机静子声辐射场的理论分析

本文利用随机脉动调制理论，建立了轴流压气机静子离散噪声和宽频噪声通用的计算模型，对静子声源及其辐射场进行了理论研究。依据现有粘性尾迹经验公式，基于薄翼阵风响应理论，给出了考虑翼型弯度及攻角影响时静叶叶片和上游动叶片尾迹相互作用的脉动升力响应计算公式，分析了压气机几何参数和气动参数对声辐射的影响，并在声功率级频谱图上展示其变化趋势。本文对压气机气动噪声机理的探讨结果将为低噪声轴流压气机的设计提供理论依据。