高精密机床主轴回转误差在线测试系统

为实现对高精度机床主轴回转误差的在线实时测量,根据机床机械结构特点,采用标准球及外基准测量方法间接对机床主轴径向位移进行测量,并利用三点法误差分离算法将主轴圆度误差与回转误差分离,得到纯回转误差。依据所提出的测试方法,基于PXI总线数据采集技术建立测试系统硬件部分,并利用PXI外部时钟同步采集卡实现主轴径向位移信息的等角度同步采样;在LabVIEW开发环境下,开发在线测试软件,对回转误差进行在线分离。利用该系统对某机床进行在线测试,测试结果表明,测试系统可以在线将机床主轴纯回转误差从径向位移信息中分离出来,并达到较高的测试准确度。

永磁同步型磨削电主轴运动精度分析

随着高档数控机床对主轴的运动精度的要求不断提高,研究永磁同步型磨削电主轴运行精度问题是十分必要的。在基于主轴振动误差和热分析的基础上,分别建立了径向误差运动、倾角误差运动和轴向误差运动数学模型。应用最小二乘法近似算法拟合主轴径向误差运动轨迹,然后对倾角运动误差进行建模,得到主轴回转轴线的倾斜角度。结合时域和频域信号分析方法,对轴向运动误差轨迹展开分析。为了实现一次测量主轴径向和轴向误差位移,并且获得主轴热误差,采用了典型的双标准球5-DOF测量主轴误差装置。通过国产某机床厂所研发永磁同步型磨削电主轴在试运行时主轴回转误差问题进行了实验。研究结果表明:当转速升高到最高转速,径向误差和轴向误差升高,离心力对主轴精度作用更加明显;当存在主轴偏心时,径向误差运动轨迹为逐渐由近似圆过渡到花瓣状态;双标准球五点法测试方法不仅可以判断电主轴制造存在的制造、装配等问题,并且该实验方法可应用于电主轴误差运动的实验,同时满足倾角误差、轴向误差运动和主轴温度变形的测试。

柠条锦鸡儿生物量分配规律与异速生长对氮、磷添加的响应

氮(N)和磷(P)元素在生态系统的结构和功能、稳定性、服务价值和可持续发展中起着关键作用。但自工业革命以来,全球气候变化受人类活动影响愈加剧烈。气候变化不同程度的影响干旱和半干旱区的氮磷循环过程,进而改变植物个体生物量积累以及植被生产力。因此,探究荒漠植物的生物量积累与分配规律对氮、磷添加的响应机制,有助于深入理解干旱区植物应对大气氮磷沉降等气候变化的适应策略。以荒漠植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.,以下简称柠条)为研究对象,通过养分添加控制实验研究柠条地上/地下生物量的积累和分配,揭示其异速生长规律。实验包括3种形态的氮素添加(NH_(4)^(+)、NH_(4)NO_(3)、NO_(3)^(-))和1种磷素添加(H_(2)PO_(4)^(-)),分别对应4个浓度梯度(4 g/m^(2)、8 g/m^(2)、16 g/m^(2)和32 g/m^(2))。结果表明,NO_(3)^(-)添加对柠条生物量有显著影响,但不同浓度对柠条生物量的影响无显著差异;单独的NH+4添加对柠条地上/地下部分生长都具有显著抑制作用,且抑制作用与添加浓度呈显著的正相关关系;NH_(4)NO_(3)添加初期对柠条地上/地下生物量均具有促进作用,但这种促进作用会随着柠条生长和后期NH_(4)NO_(3)添加浓度的增加而消失;高浓度NH4NO3添加量(32 g/m^(2))会抑制柠条的生长。低浓度(4 g/m^(2)、8 g/m^(2))外源氮添加会使柠条的生物量主要优先配给地下部分;磷添加则会使柠条的生物量分配策略向地上部分倾斜。综上所述,研究结果表明柠条改变地上和地下的生物量分配策略以响应氮或/和磷沉降。这一结论不仅增强了我们对植物生长策略的认识,而且有助于我们揭示全球气候变化条件下干旱地区土壤与植物之间的氮、磷循环和转化。

超精密空气主轴回转精度的测量与数据处理

介绍一种测量超精密花岗石空气主轴径向回转精度的测量方法──双向转位法。该法运用误差分离技术，并且编制了一套数据处理程序，有效地提高了测量准确度．

施肥对毛竹种群不同年龄分株间胸径大小关系的影响

克隆植物不同年龄分株间可以通过生理整合作用相互传递资源,实现资源共享。施肥可以改变林地资源状况,进而可能影响分株间的整合作用及不同年龄分株间的生长关系。该文采用标准主轴(SMA)估计法和多元回归分析,对不同施肥管理下大型克隆植物毛竹(Phyllostachys edulis)种群不同年龄分株(1年生分株、3年生分株和5年生分株)间的胸径(DBH)关系进行了研究,探讨毛竹不同年龄分株DBH大小关系对施肥的响应。结果表明:连续5年施肥有效地增加了毛竹1年生分株的DBH,而施肥1年处理下,1年生分株DBH与3年生分株和5年生分株平均DBH差异不显著(p>0.05)。1年生分株与3年生分株和5年生分株DBH之间的SMA斜率为0.88–1.10,均与1.00不存在显著差异(p>0.05),表现为等速生长关系。施肥1年和连续施肥5年没有改变不同年龄分株DBH之间的SMA斜率,但连续5年施肥导致SMA的y轴截距显著增大(p<0.001),即在3年生分株和5年生分株DBH相同的情况下,连续5年施肥使1年生分株具有更大的DBH增长量。采用多元线性逐步回归分析发现,毛竹1年生分株的DBH大小在很大程度上受3年生分株DBH大小的影响,而连续5年施肥可增强5年生分株对1年生分株DBH大小的影响。

修枝对辣木株高-地径异速生长关系的影响

株高-地径异速生长关系反映了不同环境压力下树木在垂直和水平生长之间的权衡,了解修枝对株高-地径异速生长关系的影响,有利于探索环境压力对树木资源分配的作用机制。本文以辣木(Moringa oleifera)为对象,研究了修枝对辣木生长以及株高-地径异速生长关系的影响。结果表明:修枝50%、修枝100%以及修枝100%+去顶对辣木株高和地径生长有显著抑制作用(P<0.05)。但测定后期(12和16周)修枝50%和对照处理的株高差异不显著(P>0.05),修枝50%和修枝100%的地径生长速率高于对照处理,表明辣木在修枝后可能存在生长补偿机制。一般线性模型(GLMs)和标准化主轴法模型(SMA)对株高-地径拟合的决定系数相同,但是前者计算出的异速生长系数低于后者(前者为后者的84.9%~91.9%)。辣木异速生长系数随着修枝程度加大而升高,去顶处理降低了系数,表明修枝会促进辣木将更多的资源分配到株高生长,而地径增粗受到限制,去顶则相反。生产中,推荐采用修枝50%的方式对辣木进行田间管理。

竹龄对金佛山方竹形态可塑性的影响

【目的】金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)为禾本科竹亚科寒竹属植物,是目前寒竹属中保存面积较大、自然分布类型较丰富的竹种,竹笋经济价值较高。分析不同竹龄金佛山方竹冠形、叶形的差异及枝、叶异速生长关系,明确竹龄差异对金佛山方竹形态可塑性的影响,为金佛山方竹的高效培育提供参考。【方法】对1~3年生金佛山方竹各选取30株进行冠形(枝夹角、枝分角、枝长和枝径)和叶形(叶长、叶宽、叶面积和叶干质量)相关指标的调查,利用单因素方差分析比较不同竹龄金佛山方竹的立竹冠形、叶形相关指标的差异,采用标准主轴法分析不同竹龄立竹的叶-枝生物量及其叶面积-叶干质量之间的异速生长关系。【结果】不同竹龄的金佛山方竹枝夹角、枝分角、枝径和叶形指数等方面均无显著差异,而叶长、叶宽、叶面积、叶干质量和比叶面积随竹龄的增大均呈递增的趋势,且3年生立竹此5项指标均显著大于1年生立竹;由叶-枝生物量异速生长关系分析发现3年生立竹在资源分配上向竹叶倾斜;由叶面积-叶干质量异速生长关系分析发现3年生立竹沿共同异速生长指数位移最大,表明在给定的叶干质量下3年生立竹具有更大的叶面积。【结论】竹龄会对金佛山方竹冠形、叶形及其枝、叶异速生长关系产生明显的影响,其中,冠形对竹龄的变化较为迟钝,叶形较为敏感,3年生金佛山方竹具有较大的叶长、叶宽、叶面积、叶干质量和比叶面积,因而具有较高的生产能力。