电牵引采煤机行走传动部柔性装置的探讨

针对目前使用的交流电牵引采煤机行走传动系统带载起动困难 ,过载难以保护等不足 ,提出对电牵引采煤机行走传动部增设柔性装置 ,并指出设计要点。

新型数控胎架模块化柔性装置

在前期研制的新型数控活络头通用胎架基础上,针对该胎架在大曲度曲面分段制造时行程及转场便捷性不足的问题,提出一种模块化柔性装置。该装置由连接机构、框架平台、支撑调节模块和移动机构组成,在不改变原数控活络头胎架支柱规格的前提下,可提高胎架的调节范围,而且其通用性和灵活性更佳,适合各种曲面分段的建造。

汽车螺纹联接柔性装置系统的研究及应用

汽车装配制造过程是非常繁杂的,其中任何一个环节出现问题,对最终汽车的影响都是不可忽略的。而螺纹联接就是汽车装配制造过程中非常重要的关键技术和重要工艺,汽车螺纹联接装置系统的应用更是帮助汽车装配制造实现了高效率和高质量。因此,在汽车装配制造过程中,对汽车螺纹联接柔性装置系统的研究和应用也越来越深入。本文中我们就将针对汽车螺纹柔性装置系统的研究及应用进行深入探讨研究,希望可以更高效率和高质量地完成汽车装配制造。

生产自动化的柔性装置

一、引言在机械工业中,80％的产品是小批量生产。当考虑生产流程中的单件生产时间吋,应特别注意加工工序和工序间的作业。在生产的机械(加工)流程中,加工作业的时耗可高达总时间的70％,有时甚至更高。生产装备和工程的现有成就及发展预测表明的事实是:普遍的自动化和计算机化是不可避免的。上述的自动化,除了大批大量生产外,也包括小量生产甚至单件生产的自动化。生产的柔性自动化方法。

计及柔性限流装置与直流断路器协同动作的电弧抑制暂态特性研究

直流系统的故障隔离是保证直流系统稳定运行的重要技术。针对传统故障隔离策略对直流断路器(direct current circuit breaker, DCCB)的性能要求较高的问题,提出了一种利用柔性限流装置(flexible current limiting device,FCLD)与DCCB协同动作的故障隔离策略。首先,研究了直流系统永久性故障和瞬时性故障情况下FCLD与DCCB的协同作用机理。其次,分析考虑FCLD电流抑制作用下DCCB开断过程的电弧暂态特性。最后,在Matlab/Simulink平台中进行仿真,验证所提协同策略的可行性。结果表明:FCLD可有效抑制DCCB的开断电弧;基于所提故障隔离策略,直流系统可在瞬时故障情况下实现平稳穿越,永久故障情况下实现DCCB的无弧开断。该策略降低了直流系统故障隔离过程中对DCCB的开断要求,提升了直流系统的故障穿越能力。

植物茎秆柔性夹持装置刚柔耦合仿真与试验

针对现有植物茎秆夹持装置存在夹伤茎秆、夹持行程及夹持力不可调等问题,设计一种植物茎秆柔性夹持装置,夹持手内置弹簧可实现植物茎秆柔性夹持,能进行夹持力与夹持行程双调节,更好适应植物茎秆在力学试验、嫁接、茎秆切割试验等领域夹持需求。基于所建立夹持装置刚柔耦合仿真模型,进行夹持力、夹持行程、弹簧刚度等多因素动力学对比仿真与试验分析,以弹簧刚度为设计变量进行灵敏度及稳定性分析,研究不同弹簧刚度对柔性夹持装置夹持性能的影响。仿真与试验结果表明:装置最大夹持直径为68.8 mm,基于所构建夹持装置精准夹持力模型,可平稳调控夹持行程、速度及夹持力;随着弹簧刚度的增加,夹持力逐渐变大,夹持稳定性增加,综合比较发现当弹簧刚度为10 N/mm时,可满足装置施加400 N切割力时植物茎秆稳定夹持需求,柔性夹持力波动较小,能有效避免损伤植物茎秆。

粒子群优化-人工神经网络两阶段优下的配电网柔性互联装置实时运行

基于电力电子器件实现的柔性互联装置可独立、连续调节有功和无功功率,具有提供无功支撑、调节潮流分布、平衡馈线负载、降低网络损耗等多种功能,已成为配电网发展的核心装置。为使其在配电网运行中充分发挥优势,对其实时运行优化问题开展了研究,提出了一种粒子群优化-人工神经网络两阶段方法:一阶段采用具有全局寻优能力的粒子群优化算法求解若干典型工况,构建训练集为人工神经网络提供数据支持;二阶段采用人工神经网络,可离线进行网络训练并在接收到待求解工况时快速在线求解。以一9节点配电网络为算例,验证了柔性互联装置的调节效果,以及所提方法的准确性与快速性。

变刚度柔性夹持装置的研究进展

变刚度柔性夹持装置既保留了软体驱动器的柔顺特性,又有效提高了夹持装置的夹持力。根据结构及驱动方式的不同,变刚度柔性夹持装置主要可分为包含内骨骼或外骨骼结构、基于干扰(阻塞)效应、内嵌低熔点合金或聚合物等3个种类。包含内骨骼或外骨骼结构的夹持装置无法实现刚度的灵活调节;基于干扰效应的夹持装置的两种典型结构中,层干扰比颗粒干扰的刚度调节范围更大,但其结构更复杂,导致制造困难;而内嵌低熔点合金或聚合物的夹持装置,其最大缺陷为响应时间过长,且对设备和驱动器的绝缘以及耐热性能的要求较高。通过分析和总结目前变刚度夹持装置的研究现状,指出目前在该研究领域被忽视的关键问题主要包含3个方面:1)缺少变刚度机理方面的深层次研究;2)缺少变刚度柔性夹持装置可靠性和寿命的研究;3)缺少变刚度柔性夹持装置的应用研究。

高低辊组合式鲜食玉米柔性剥皮装置设计与试验

针对我国鲜食玉米收获过程中剥皮装备机械工作效率低、剥皮损坏率高等问题,在现有剥皮装置结构的基础上,设计了一种“柔性分段辊型+螺旋调节架”组合式和橡胶频率振动板相匹配的柔性剥皮装置。根据鲜食玉米物理特性,对鲜食玉米剥皮过程进行力学与运动学分析,确定了影响剥皮性能的主要因素,并对该剥皮装置进行了结构设计及参数分析。运用ANSYS Workbench/LS-DYDA模块对鲜食玉米果穗剥皮过程进行仿真,根据理论分析和仿真结果设计了剥皮样机,开展了剥皮试验。为获得样机最佳试验物料,以果穗长度、果穗直径、果穗含水率作为试验因素进行单因素试验,确定长度为260~280 mm、直径为64~66 mm、含水率为66.5%~69%的果穗作为剥皮机正交试验物料的样品。利用Design-Expert软件设计三因素三水平正交试验,以剥皮辊转速、剥皮辊倾角和振动板振动频率作为试验因素,以苞叶剥净率、籽粒破损率作为试验指标。结果表明:对苞叶剥净率和籽粒破损率影响由大到小均为剥皮辊转速、剥皮辊倾角、振动板振动频率;最优参数组合为:剥皮辊转速478.72 r/min、剥皮辊倾角8.05°、振动板振动频率259.20次/min,此时苞叶剥净率为92.41%,籽粒破损率为1.47%。在该条件下根据实际工况开展验证试验,得到苞叶剥净率、籽粒破损率分别为91.75%、1.55%,与参数优化基本一致,满足鲜食玉米剥皮要求。该研究可为鲜食玉米剥皮装备的优化设计和选择提供技术支持。

基于仿生学的柔性抓取装置设计

为应对海参需求量的增加,提高捕捞海参机械化程度,对海参抓取装置进行仿生设计。以刺参为抓取目标,提出抓取装置设计要求;将多棘海盘车作为仿生对象,基于系统结构仿生方法进行形态特征提取,并与功能进行耦合,以刺参形态特征为设计变量建立了3腔室、4腔室和5腔室的柔性抓取装置模型;通过有限元软件ABAQUS对手指单元抓取不同规格的刺参进行静力学仿真分析,给出腔室数、刺参尺寸、气压和抓力间的函数关系。结果表明:在满足抓取要求的前提下,4腔室需要的气压值范围为7.68~38.31 kPa, 5腔室需要的气压值范围为7.66~37.47 kPa, 5腔室相比4腔室,最低气压下降0.2%,最高气压下降2.2%。可见,设计的5腔室柔性抓取装置满足设计要求,可为海参柔性抓取装置的设计提供依据。

基于多目标优化的柔性交流输电装置控制技术研究

由于当前方法并未进行柔性交流输电装置控制参数寻优,导致控制结果不理想,控制延误和损耗上升,因此提出一种基于多目标优化的柔性交流输电装置控制方法。分析柔性交流输电装置的基本工作原理,通过换流器输出电压和电网关系获取柔性交流输电装置的无功功率传输特征和运行方式,以此搭建双环矢量控制器。采用多目标改进教与学算法(MOMTLA)对控制器参数Pareto解集进行寻优搜索,最终实现柔性交流输电装置控制。仿真实验结果表明,所提方法能够获取比较满意的控制结果,能够降低控制过程中产生的损耗延误。

基于背靠背拓扑的柔性接口装置控制策略研究

随着功率半导体器件的不断发展,基于功率半导体器件的电力电子技术也得到了更广泛的应用。柔性接口装置作为一种新型的电力电子设备,可以替代传统配电网中的机械开关,并且在灵活性、可控性、快速性等方面具有优势,在实现配电网的柔性合环、电能质量扰动隔离、故障抵御等功能方面具有较高的价值与潜力。对柔性接口装置的关键控制技术展开研究,针对于不同的应用需求,详细描述了柔性接口装置的控制策略,并通过仿真进行了验证。

石墨基柔性接地装置在牵引变电所降低接地电阻的应用

针对中老昆万铁路玉磨段山区地形复杂、土壤电阻率高等实际情况,分析在工程实施和运营管理过程中牵引变电所接地网采用传统设计方案带来的问题,在定古牵引变电所设计过程中,制定了更为可行的设计方案,即石墨基柔性接地装置替代铜接地网,由此解决接地装置易腐蚀、接地电阻超标和施工难度大问题。石墨基柔性接地装置具有传统接地网材料不可比拟的优势,在恶劣地质环境下依旧可以满足工程建设需要,能降低短路故障和电流的冲击,实现电气设备安全运行,所以山区铁路工程应用具有实际价值,也为接地系统设计提供新的选择。

苜蓿种子柔性梳脱装置的设计与试验

针对目前苜蓿种子收获人工成本高、工作效率低等问题,设计了柔性苜蓿种子梳脱机构。通过对苜蓿种子物理特性的分析,设计了柔性胶丝与挠性弹齿组合梳脱辊结构,并以弹齿数量、梳脱辊转速及输送链速度为试验因素,在试验台上进行正交试验。结果表明:梳脱辊各排弹齿数量分别为2、3、2,柔性胶丝径向6排,轴向密集布置,梳辊转速为500r/min,输送链速度为0.61m/s,挠性弹齿与柔性胶丝组合梳脱辊形式作业效果最佳,梳净率97%以上,断枝率29%以下。

面向新能源接入的交直流柔性互联装置建模与控制

大规模的新能源发电、高效率的储能系统和高渗透率的分布式发电发展迅速,新能源采用直流并网具有更高的效率,未来基于柔性互联的交直流电网必将发挥不可或缺的作用,成为新一代电网的重要构建形态。文章分析了交直流柔性互联装置各级的控制拓扑结构和控制策略,并对控制策略进行了仿真,验证了控制策略的可行性。

基于DLP投影光刻方法的PDMS柔性磁轴编码驱动器

传统的聚二甲基硅氧烷(PDMS)磁轴编码的方法依赖于固定模具单向磁化、喷墨3D打印和重编码等方法,存在编码自由度不足、编码稳定性差等问题。本文报告了一种基于数字光处理(DLP)投影光刻的紫外(UV)光固化方法,利用光敏PDMS将磁性颗粒的重定向与图案化分块UV曝光相结合,实现对PDMS材料的快速、图案化、多自由度的磁性编程。本文对该方法加工的PDMS磁轴编码驱动器的进行了性能测试,并展示了该方法在柔性变形装置与软体机器人领域的应用。

含柔性并网装置的半波长输电线路多结构并网研究

考虑到并网偏差过大可能给半波长交流输电系统带来的隐患以及由于半波长线路的超长距离无法实现线路两端电网对并网参数的实时调节,同时考虑了未来半波长系统并网结构的多样性,设计了三种典型半波长输电线路的并网结构,将柔性并网装置应用于多结构的半波长线路并网调节中。然后分析接入UPFC的半波长输电系统等效电路,研究了该柔性并网装置的适用性。并通过Matlab/Simulink软件进行仿真,结果表明采用的柔性并网装置适用于多种并网结构的半波长输电线路,能够大幅改善并网特性。该结果可为未来半波长输电工程的多结构并网控制提供相应的支撑。

基于刚柔匹配的桥梁柔性防撞装置研究

为避免船舶与桥墩相撞时两者出现较大损伤,基于刚柔匹配、柔性导向原理,提出在桥墩上设置一种由外钢围、防撞圈和内钢围构成的新型柔性防撞装置,对比分析分别设置普通刚性防撞装置与该新型柔性防撞装置的情况下,船舶正撞及斜撞防撞墩时防撞装置与船舶的动力学行为、能量转换关系,并进行实船撞击试验验证新型装置防撞效果。结果表明:新型柔性防撞装置可将船舶撞击的集中力转化为分布力,相比于普通刚性防撞装置,正撞时最大撞击力降低了56%,撞击时间延长了84%,斜撞时最大撞击力降低了37%,撞击时间延长了67%,提高了防撞效率;刚柔匹配的柔性防撞装置可有效拨转船舶航向,降低了撞击过程中的能量交换。实船撞击试验结果表明:新型柔性防撞装置整体安全、可靠,能较好地应用于桥墩防撞中。

计及柔性直流装置的交直流配电网保护控制研究

交直流混合配电网可更好地接纳分布式电源和直流负荷,缓解城市电网站点走廊有限与负荷密度高的矛盾,已成为现代城市配电网的一个重要发展趋势。接入柔性环网控制装置后,配网由单端电源供电网络变为多端电源供电网络,其可靠性面临新的挑战。通过对交直流混合配电系统的故障特点进行总结,分析接入柔性直流控制装置后柔直侧及系统侧的保护影响,提出基于时序配合的智能装置协同控制架构。利用柔性电力电子器件的快速响应特性,设计柔性直流控制装置与交流保护控制装置配合的保护控制策略。在GOOSE有向节点及快速通信机制的作用下,运用保护控制协同策略进行故障定位及隔离,有效地增强了含柔性互联装置的交直流混合配电网可靠性,具有工程实用价值。