基于ARM的高精度全闭环时栅数控转台

为了提高数控回转工作台的控制精度,利用高精度时栅角位移传感器作为测角元件,实时测出转台的实际角位移并将其作为反馈信号,以ARM处理器做为数控系统的核心器件,实现了全闭环的转台数控系统。该系统通过机械传动比细分的方法,解决了在步进电动机步距角细分不足的情况下,实现高精度控制。实验证明该系统具有运行稳定,定位精度高等优点,在机加工领域有较好的应用前景。

基于ARM的角位移测量系统研制

为了实现角位移的高精度测量,研制了一种基于ARM的角位移测量系统。该系统以ARM9处理器S3C2410为核心,一方面控制旋转编码器采集角位移信号;另一方面通过USB接口与计算机通信,实现命令与数据的传输。在上位机利用C#编写应用程序,绘制并显示角位移、角速度和角加速度曲线。通过实验证明,该系统能快速准确对旋转体运行状况进行检测。

基于多参数随机变化的高速动车组动力学指标分布研究

针对服役高速动车组关键悬挂部件动力学参数变化后动力学指标分布特征缺乏的问题,对运营里程为145万km的某型动车组的转臂节点径向和轴向刚度、抗蛇行减振器0.01和0.02 m·s^(-1)加载速度下的阻尼力进行测试和统计,结果均服从正态分布;建立并验证动车组参数化的动力学仿真模型,将转臂节点刚度和抗蛇行减振器阻尼力视为随机变量,构建基于改进拉丁超立方抽样的高速动车组动力学仿真方法,包含拉丁超立方抽样、轮轨型面与抽样结果组合、更换动车组仿真模型参数、动车组动力学仿真及动力学指标计算、动力学指标统计分析等内容。采用该方法进行动车组的动力学仿真计算,结果表明:服役近145万km的动车组脱轨系数、轮轴横向力和构架横向加速度随车轮磨耗的增加呈上升趋势,轮重减载率、垂向平稳性、横向平稳性指标呈先上升后下降趋势,但所有指标均未超限;脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、横向平稳性指标、垂向平稳性指标及构架横向加速度均呈正态分布;脱轨系数分布范围为0.036~0.207,均值为0.075,标准差为0.020;轮重减载率分布范围为0.107~0.262,均值为0.164,标准差为0.036;轮轴横向力分布范围为4.209~16.701 kN,均值为8.438kN,标准差为2.221 kN;横向平稳性指标分布范围为1.351~2.469,均值为1.566,标准差为0.149,垂向平稳性指标分布范围为2.260~2.323,均值为2.273,标准差为0.005;构架横向加速度分布范围为0.906~3.994 m·s^(-2),均值为1.978 m·s^(-2),标准差为0.590 m·s^(-2)。

挖掘机用旋挖钻机伸缩臂的原理及使用

挖掘机用旋挖钻机,工作范围广,可以弥补传统旋挖钻机的局限,应用越来越广泛。然而在一些钻孔施工中,经常因不平衡加压导致钻头钻杆设备损坏,耽搁工程进度。考虑到伸缩臂减震性与灵活性的特点,对此问题提供很大的帮助。基于此,有必要将二者进行结构结合改良。该设备运行前要熟知使用规范,平时作业时应注重正确的使用方法和保养保护措施,以延长使用寿命。预计该设备在现实运用作业过程中,将会发挥极高的作业效率,具有重要的使用价值。

Research on the evolution law of dynamic performance of CR400BF EMU train based on stochastic dynamics simulation

Purpose–This paper aims to obtain the evolution law of dynamic performance of CR400BF electric multiple unit(EMU).Design/methodology/approach–Using the dynamic simulation based on field test,stiffness of rotary arm nodes and damping coefficient of anti-hunting dampers were tested.Stiffness,damping coefficient,friction coefficient,track gauge were taken as random variables,the stochastic dynamics simulation method was constructed and applied to research the evolution law with running mileage of dynamic index of CR400BF EMU.Findings–The results showed that stiffness and damping coefficient subjected to normal distribution,the mean and variance were computed and the evolution law of stiffness and damping coefficient with running mileage was obtained.Originality/value–Firstly,based on the field test we found that stiffness of rotary arm nodes and damping coefficient of anti-hunting dampers subjected to normal distribution,and the evolution law of stiffness and damping coefficient with running mileage was proposed.Secondly stiffness,damping coefficient,friction coefficient,track gauge were taken as random variables,the stochastic dynamics simulation method was constructed and applied to the research to the evolution law with running mileage of dynamic index of CR400BF EMU.

锌铝合金铸锭设备自动化进程研究

锌铝合金铸锭设备,是将锌和铝熔合成合金并铸造成锭的关键设备。该设备核心环节在于将阴极锌片和铝元素在熔炼装置中进行加热熔融,形成合金液体,随后将其浇铸到模具中,待冷却后形成高品质的成品锭。整个生产过程涉及加料、熔炼、合金化、浇铸、冷却、脱模、称重、标识等多个环节。鉴于锌锭市场价格疲软,而锌铝合金的高附加值及需求量的日益增长,未来锌铝合金锭有望取代锌锭,成为锌冶炼企业的主打产品。本文深入探讨了锌铝合金锭的应用场景、生产工艺流程以及国内铸锭设备的现状。同时,对国内外锌铝合金铸锭自动化设备的发展动态和自动化进程进行了系统梳理,并重点介绍了直线式和圆盘式两种高自动化程度的铸锭设备,展现了锌铝合金铸锭设备的广阔前景。

宝钢烧结余热回收利用实践

烧结作为铁前最主要的工序之一,余热资源丰富,能耗水平提升空间大。在总结了超高料层烧结技术、热风烧结技术、烟气循环技术等烧结主要节能技术的基础上,针对烧结机运行现状和存在问题,实施超高料层改造,增设热风烧结,将液密封环冷机改造为转臂式环冷机,将落地式余热锅炉改造为直联炉罩式余热锅炉,对主排风机进行变频改造。改造后大幅提升了能源利用效率,使工序能耗达到国内先进水平。

上回转塔式起重机平衡重计算方法

为进一步提高上回转塔式起重机的抗倾覆能力,提高其工作稳定性,保证起重机平衡重设计的精准性,以更好地满足操作需求和工作需要,该文分析上回转塔式起重机平衡重的作用及影响、平衡重计算方法问题及改进,研究上回转塔式起重机的构造,并重点探究科学的上回转塔式起重机平衡重计算方法,以期为相关工作提供一定帮助。

旋挖钻机动臂结构强度分析

动臂是旋挖钻机的一个主要构件,在动臂变幅、钻进和提钻等工况下均是主要承力构件。文中分别对动臂变幅、钻进和提钻工况下,旋挖钻机以最不利的姿势作业,且承受最大载荷时动臂的结构强度进行分析,为动臂的结构设计及优化设计等提供了理论基础。

形状记忆合金丝驱动的仿生转动关节臂

提出了动物关节臂的力学模型，讨论了形状记忆合金（ＳＭＡ）和动物骨骼肌生物力学行为的相似性和力学性能的差异．基于仿生学的原理，研究了用ＳＭＡ丝驱动仿生转动关节的技术．研制了能实现ＳＭＡ感知功能的控制电路和ＳＭＡ丝驱动的仿生转动关节驱动器，并用该关节驱动器开发了一个两自由度的微型关节臂，该微型关节臂可用于微型步行机器人和人工假肢．

一种形状记忆合金丝驱动的微小型六足机器人

为解决有限空间中形状记忆合金 ( SMA)丝驱动的转动关节臂输出角位移不足的问题 ,提出两种方法 :1减小关节的回转半径 ,用富余的输出力补偿输出角位移的不足 ;2在三维可用空间中布置 SMA丝 ,增大 SMA丝的长度 .开发了一种 SMA丝驱动的六足步行机器人 ,机器人的肢体布局和结构符合仿生学原理 ,轮廓尺寸为 2 5mm× 2 5mm× 2 5mm.并介绍了一种实现该机器人静步态行走的控制策略 .

三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构设计与试验

当前我国蔬菜的移栽机械主要为半自动移栽机,其移栽效率取决于人工取苗速度,生产力已不能满足实际需求,两臂回转式自动取苗机构的效率还有提高潜力。为实现高速取苗作业,研究了保持取苗机构回转速度不变情况下,增加取苗臂数量的实现方式。在满足特定取苗动作姿态的前提下,设计了一种三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构。以机械取苗代替人工取苗,模拟出了合理的取苗轨迹;基于Visual Basic 6. 0开发辅助分析软件,通过人机交互方式得出一组满足取苗工作要求的机构参数,然后建立该机构的三维模型,完成实体样机装配;取苗机构在35 r/min的回转速度下,取苗速度为105株/(min·行),摄像分析得知,该机构样机运行轨迹与仿真轨迹非常接近,对彩叶草钵苗进行取苗试验,取苗成功率达到91. 2%,证明三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构设计的可行性。

末端质量和关节惯量对柔性臂运动稳定性的影响分析

采用控制系统稳定性分析方法研究了柔性机械臂的末端质量和驱动关节转动惯量对柔性机械臂弹性运动稳定性的影响。首先推导了末端有集中质量的柔性机械臂的动力学模型,建立了以驱动力矩为输入、以末端位置弹性振动为输出的柔性机械臂系统的传递函数。然后,用劳斯判据建立了末端位置弹性运动稳定性判据。用建立的稳定性判别式计算并对比了不同末端质量和关节转动惯量下柔性机械臂弹性运动的稳定性,定量验证了这两个参数对柔性机械臂弹性运动稳定性的影响程度。

转臂式轴箱定位装置等效刚度计算与分析

文章从能量守恒定律出发,结合转臂式轴箱定位装置的结构特点,通过分析其受力状况和运动几何关系,在充分合理简化的基础上,推导出通用的转臂式轴箱定位装置的垂向、纵向和横向等效刚度计算公式,并对我国典型动车组的转臂式轴箱等效定位刚度进行了计算。

基于PID算法的旋转倒立摆实验教学平台研究

开发了一套基于PID控制算法的实验教学平台,由电机、编码器的硬件架构及驱动电路、ARM内核片上系统、PID算法和上位机仿真软件等组成。平台能够仿真上位机算法并选择最佳运动状态的PID参数,片上系统产生控制信号驱动倒立摆的电机验证其结果,上位机实时显示相关参数及运动状态。经实践教学,学生在平台中通过独立完成对PID控制算法计算和查看倒立摆的运转。同时该平台能调动学生兴趣,提高实践动手能力,有助于深化理论教学,让实验不再是乏味无趣的一门课程。

TLJ-60A型土工离心机转臂系统力学分析与实测分析

目的评估TLJ-60A型土工离心机转臂系统能否满足强度要求,并提出改进建议。方法对转臂系统建立三维有限元数值模型,确定载荷条件和边界条件,计算关键部位的最大等效应力,给出材料使用建议。在建成后离心机运行中进行应变响应实测,并就计算结果与实测数据进行比较分析。结果数值模拟结果与实测结果吻合较好,平均差异为4.5%,最大差异为12.46%,数值模拟偏保守。结论评估结果及改进建议是正确的,支撑了设备研制的一次成功。

3自由度转臂式清洗机器人一级臂定位控制

针对自主研发的一种新型3自由度转臂式清洗机器人,进行一级臂精确定位的控制问题的研究。提出控制系统采用"PC机+运动控制器+中心回转编码器"的位置闭环控制方案,并引入回转定位插补算法实现对一级臂回转定位的控制。构建基于PMC6496运动控制器的3自由度转臂式清洗机器人实验平台实现一级臂的精确定位控制,实验结果表明转臂式清洗机器人一级臂的回转定位精度可达到±1 mm,验证了所提出的控制方案和回转定位插补算法能有效避免回转定位精度差的问题。

轴箱转臂定位方式对弹性节点的影响

通过整车动力学计算,分析了轴箱转臂定位方式对弹性节点的影响。结果表明,钢制螺旋弹簧侧置的布局方式,将使弹性节点承受更大的动态垂向载荷,对节点的使用寿命有较大的影响。

机器人冲压生产线重力对中台的柔性化改造方案探讨

针对现有重力对中台的优缺点进行分析,探讨提升重力对中台柔性的方法,提出了插入销式挡块、转动支架、伸缩支架以及传感器调整支架的改造方案。改造后的重力对中台柔性提升效果显著,为传统冲压自动化生产线改造升级提供有益参考。

转臂式离心机工作室内的瞬态温度求解与分析

考虑大型转臂式离心机圆柱形工作室各墙壁(顶板、底板和侧壁)的瞬态导热,建立各墙壁的瞬态温度控制方程,对控制方程进行Laplace变换并求解,得到了透过墙壁内表面的总热流量与工作室内空气温度的关系.同时,综合考虑离心机驱动系统输出功率与工作室内空气和固体部件吸热、墙壁系统的吸热和导热、出风口带出的热量,以及动能与进风口带入的热量和动能之差等供能与耗能之间的平衡关系,建立工作室内瞬态温度控制方程,导出了工作室内空气瞬态温度的Laplace变换像函数的解析表达式.然后,采用求解Laplace逆变换的展开定理,导出了工作室内空气瞬态温度随时间变化的级数型显式表达式.最后,以一台多用途离心机为例,进行了工作室内空气温度的理论计算,与以前只考虑墙壁稳态导热的理论计算相比,瞬态计算结果与实测结果更加接近.所建瞬态温度公式提高了工作室温度的预测精度,有助于提升大型转臂式离心机工作室温控设计的水平.