基于弱光增强与YOLO算法的锯链缺陷检测方法

在基于机器视觉的锯链缺陷实时检测过程中,油污、粉尘等因素影响图像亮度和质量,导致目标检测网络的特征提取能力下降。为保证复杂环境下锯链缺陷检测的准确率,本文设计了一种结合弱光增强和YOLOv3算法的锯链自动化缺陷检测方法。首先使用RRDNet网络自适应增强锯链图像亮度,恢复图像暗区的细节特征;然后采用改进YOLOv3算法对锯链零件进行缺陷检测,增加FPN结构特征输出图层,利用K-means聚类算法对先验框参数重新聚类,并引入GIoU损失函数来提高小目标的缺陷检测精度。最后搭建一套锯链缺陷在线检测系统,对所提方法进行验证。实验结果表明,该方法能够显著提高弱光环境下的锯链图像照度、恢复图像细节,改进YOLOv3算法的mAP值为92.88%,相比原始YOLOv3提高14%,最终系统整体的漏检率降低到3.2%,过检率也降低到9.1%。所提出的方法可实现弱光场景下锯链缺陷的在线检测,并且对多种缺陷有着较高的检测精度。

基于Design-Expert的电链锯锯齿结构参数优化

为提高电链锯的锯切效率,对电链锯锯齿的齿形结构参数进行研究,以单位锯切功为电链锯锯切效率的衡量指标,通过对电链锯锯切过程的仿真研究,得出不同结构锯齿的单位锯切功。以电链锯锯齿中的外形前角、侧刃楔角和顶刃楔角等结构参数作为影响因子,采用Box-Benhnken中心组合试验方法设计多因素正交试验,使用Design-expert软件进行数据分析得出最优齿形结构参数组合。研究结果表明,所选取的齿形结构参数对单位锯切功影响程度由大到小顺序依次为外形前角、侧刃楔角、顶刃楔角,并获得最优齿形结构参数组合,外形前角为10.92°、侧刃楔角为45.7°、顶刃楔角为45.41°。

电链锯制动系统的结构参数分析与研究

为了尽快设计一款制动性能优良的电链锯,以一款锂电链锯制动系统为研究对象,根据静力学理论和材料力学知识,搭建了链锯制动系统的力矩数学模型、力数学模型,利用MATLAB仿真分析了各个结构参数对刹车推力的影响规律。结果表明,随着杆1长度、杆2长度、杆3长度增大,刹车推力减小。随着杆1摆动角度增加,刹车推力增大。刹车拉簧拉力越大,刹车推力也越大。30 mm 33 mm,刹车推力随着机架长度增大而增大,d>43 mm,刹车推力增长趋势变缓。d=33 mm,刹车推力最小,达到10 N。

毗邻水利水电堤坝无扰动快速岩石开挖技术应用研究

以雅砻江水电站库首大桥工程为例,阐述了减轻岩石开挖的振动对水利水电堤坝,以及邻近隧洞和危崖的不利影响,为合理地降低工程造价,对毗邻水利水电堤坝工程无扰动快速岩石开挖工艺及技术进行研究与实践。结果表明:在毗邻水利水电堤坝工程无扰动快速岩石开挖中,经采用绳线锯割切配合机械预裂及机械破碎技术对施工过程进行优化,并做好各施工要点把控,既能缩短施工工期,也能节约工程成本,降低工程造价,达到确保水利水电构筑物安全及毗邻工程高质快速完成的效果,可为类似工程提供参考借鉴。

用新型试验方法测定锯链的锯切效率

介绍了用于测定油锯锯切效率的一种新型试验方法和专用锯切试验机 ,并用该专用锯切试验机对德国STIHL锯链、美国OREGON锯链及国产JL1 0型锯链的锯切效率进行测定。该专用试验机采用恒进锯力进锯方式 ,且锯口面积的取值与锯切时间的测量保持了良好的一致性 ,从而提高了锯切效率的计算精度。该专用锯切试验机结构紧凑、进锯机构摩擦阻力小 ,测定精度高 ,重复性好 ,适用范围广。采用这种试验机测定不同锯链的锯切效率 ,可比性强。

八角环式三向测力传感器的研究

设计了一种锯链锯切木材时可实时动态测量主切削力、进给力和侧向力的八角环式三向测力传感器。通过对主切削力和进给力方向的标定,分析研究贴片位置对被测方向灵敏度、非线性度的影响,以及对非被测方向交叉灵敏度的影响。修改进给力方向的贴片位置,使交叉灵敏度由3.2×10-6N-1下降到4.27×10-7N-1,进给力测试系统的非线性度由原来的7.8%下降到0.025%。主切削力、进给力、侧向力等各测力方向的灵敏度分别为5.51×10-6N-1、6.45×10-6N-1和4.05×10-6N-1。

油锯链传动啮合分析新方法及传动片齿廓设计

笔者从改善链轮和锯链传动片啮合状态的角度入手,提出了一种油锯链传动啮合分析新方法:根据锯链传动的稳定啮合条件,采用解析几何法建立了锯链传动片和链轮的轮廓线方程;通过坐标变换,分析了传动片与星型链轮在一个完整啮合区内的不同时刻的不同啮合状态,推导了啮合公式和传动片的理论齿廓方程。使用编程软件MATLAB编制了锯链啮合分析程序,对国产某型锯链进行了啮合分析,提出了齿廓修形建议。

锯链传动片的有限元分析与疲劳寿命计算

油锯广泛应用于伐木、园林、建筑等行业,是锯截木材的主要工具。锯链是油锯的锯切部件。油锯工作时,锯链的速度高,所受载荷大,所以锯链的损坏形式主要是断裂和磨损。锯链的断裂可能发生在切齿片、传动片、连接片及链条的铆钉上。试验和实践表明由于其中的传动片厚度尺寸比其他零件小,所受应力最大,故是锯链中最易损坏的一个零件。针对国产JL10系列,分析了锯链的受载情况,其中利用数值近似和差分法提出了油锯锯链系统多边形效应动力学分析方法,得出多边形效应引起的动载荷在一个周期内的计算公式;应用弹性力学有限元程序在计算机上对处在不同工况下的传动片进行应力计算,并根据修正的材料S-N曲线,利用传统的名义应力法对传动片的疲劳寿命进行计算。

便携式林业机械(油锯)及其作业中的人类工效学

该文论述了油锯作业的安全问题及其与人体疲劳的关系．从人体生理学和人类工效学的角度概述了人体疲劳的研究情况．高强度的工作负荷是油锯作业人体疲劳的主要原因．文章最后提出对油锯及其作业进行合理的人类工效学设计是降低油锯工作负荷，减轻作业疲劳的有效方法．

油锯人机界面的优化研究

该文通过实验研究探讨了油锯人机界面几何参数对操作者主观施力及对其身体生理负荷的影响规律 .通过对实验数据的回归得出了高把油锯和矮把油锯的人机界面几何参数与评价指标 (最大有效扭矩、力损耗因子、肌肉收缩强度 )之间存在的定量化方程 .建立了油锯的人机界面几何参数优化的目标函数 ,并求出了高把油锯和矮把油锯的最佳几何参数 .高把油锯的最佳几何参数 :把手横轴距为 5 40mm ;把手与地面垂轴距为 6 88mm ;把手与油箱后部纵轴距为 186mm ;把手直径为 30mm ;把手倾角为 33° .矮把油锯的最佳几何参数 :把手横轴距为 14mm ;把手纵轴距为 40 0mm ;把手垂轴距为 5 0mm ;把手直径为 2 8mm ;把手倾角为 2

液压驱动链锯之锯链受力分析

液压驱动链锯是用于水下作业的切割工具。对链锯的锯链张力进行分析,分别计算了由于螺杆推动而产生的锯链张力、由于离心力作用而产生的锯链张力、锯链所受到的切削阻力以及锯链所受到的动载荷。推导了从啮入点数起的第i个链节上的张力Si的计算公式以及工作面法向作用力Ni的计算公式。计算了锯链围齿区的受力情况。由计算结果得知,液压驱动链锯切割混凝土(C25)时锯链切割紧边张力为919.3N;动载荷随着链轮直径的增加而减少;最大锯链受力点为锯链紧边最先与主动链轮轮齿啮合处。

新型金刚石链锯锯切实验研究

文章对一种新型无导板化金刚石链锯进行空转实验和锯切石材实验,研究发现,这种金刚石链锯空转及锯切石材功耗较小,且具有较高的锯切效率:Φ500链轮锯切大理石效率为1.9m2/h,锯切花岗石达到0.6m2/h。最后通过实验与理论计算得出节块寿命为56m2/m,链条寿命为73h/m,由此推算出链条理论复焊次数为2次。

油锯锯切效率和锯切耗油率测定的基本方法

本文论述采用专用的锯切试验机测定油锯锯切效率和锯切耗油率的基本方法。专用试验机结构紧凑、进锯机构摩擦阻力小，可以获得工程级测定精度。并能同步测定锯切效率和锯切耗油率。

LQ-18型锯链切削性能试验台研制

评定锯链的切削性能包括切削阻力、锯切功率、锯切效率以及锯链运转的平稳性等指标。这些指标的测定依赖于可靠的锯链切削性能试验装置。本文在现有LQ-11型锯链切削试验台的基础上,分析总结经验,结合计算机技术、测试技术,设计出性能更加完善的LQ-18型锯链切削性能试验台。该试验台采用了进给速度及链轮轴无级调速的运动形式,能够同时测量三向切削力、驱动链轮轴转矩、转速及进给速度,并且由计算机组成的测试系统直接测量、显示计算测试数据,生成测试报告,提高测量精度及测试效率。该专用锯切试验台结构先进,测试范围宽,测定精度高,重复性好。

油锯动静态特性对操作者手臂肌肉疲劳的综合效应（Ⅲ）：振动对 …

该文通过实验研究了油锯振动对操作者手臂长肌收缩强度的疲劳的影响结果表明，振动加速度大小和振动频率对掌长肌收缩强度的影响都很显著，加速度幅值越大收缩越强烈，２７－１２０Ｈｚ条件下的掌长肌收缩都比静态握持时要大，２７－８０Ｈ范围内掌长肌收缩最强烈，超过１２０Ｈｚ时，与静态握时基本相同。

拨禾链式油葵割台静态滑切角恒定切割器设计与试验

针对油葵缺乏适用切割器的问题,设计了拨禾链式油葵割台切割器。在阐述拨禾链式油葵割台切割器结构和工作原理的基础上,对滑切角恒定刀刃进行设计,确定了影响切割性能的关键结构与工作参数。对切割过程中植株受力和植株滑切过程功耗进行分析,确定了滑切角的选用范围;对割刀运动轨迹进行分析,明确了割刀转速范围;对植株几何切割位置进行分析,推导得出割刀安装位置范围。通过单因素试验得出,在滑切角为50°~70°、割刀转速为750~1050 r/min、相对位置为100~300 mm范围内时,切割器功耗低、落粒损失率小。通过二次正交旋转试验,构建了转速、滑切角、相对位置与功耗、落粒损失率的回归方程,优化得出较优作业参数为:滑切角61°、转速750 r/min、相对位置180 mm,此时对应功耗最小值为64.08 W,落粒损失率最小值为1.24%。为了验证该参数组合的准确性,进行了台架试验,结果表明,实际切割功耗为66.12 W,实际落粒损失率为1.28%,与预测值的误差在5%以内,该切割器满足油葵低损失切割要求。

新型金刚石链锯的链条受力分析

文章对用于大板切割新型金刚石链锯的链条张力进行了分析计算,由计算结果可知,新型金刚石链锯链条张力在试验装置条件下紧边张力为1705N,松边张力为1639N,且张力随着链轮直径的增加而减小;并由此计算并绘出了新型金刚石链锯链条围齿区整体受力分布图,由图可知,两轮结构下最大链条受力点为链条紧边最先与主动链轮啮合处。

锯链与链轮啮合的几何条件及节距偏差的影响

根据新型锯链的结构特点，参考链传动的几何条件，推导出一套锯链与链轮啮合传动的几何条件基本公式。这套公式涉及了等节距锯链和不等节距锯链两种情况，还涉及星形驱动链轮、轮辋式驱动链轮和星形导向链轮三种链轮。在设计锯链和链轮时，这些几何条件必须得到满足。当锯链节距大于或小于链轮分度圆节距时，锯键传动链片与链轮轮齿发生冲击、点接触滑移、爬高、侧隙、滑移窜动、张力波动等现象。这些现象加剧锯链和链轮的磨损,增加摩擦损失功率，降低锯切过程的稳定性，增大掉链和断链的可能性。

油锯动静态特性对操作者手臂肌肉疲劳的综合效应(I)──重量、手把直径和手臂姿势对掌长肌收缩的影响

该文通过表面肌电图研究了油锯重量、手把直径和手臂姿势对掌长肌收缩强度的影响．结果表明，重量和手把直径对掌长肌收缩强度的影响很显著，而手臂姿势的影响不显著．通过回归分析求出了３个方程：①握持重量与掌长肌收缩功率的回归方程；②握持力与掌长肌收缩功率的回归方程；③握持重量与所需握持力的回归方程．

LQ－11型锯链切削试验台研制

在分析国内外各种锯链切削试验台的基础上，设计出性能较完善的ＬＱ－１１型锯链切削试验台。此试验台能同时测三向切削阻力及驱动链轮轴的转矩转速。试材直接安装在测力传感器上，转矩转速传感器布置在靠近驱动链轮轴处，利用侧向力监控锯链跑偏，从而提高了测量精度。