数控伺服系统间隙特性的仿真与分析

为了探求数控机床的伺服系统间隙特性对加工误差的影响,文中对间隙特性进行了分析,文中提出了其数学表达式,建立了含有间隙特性的两轴联动数控伺服系统的数学模型.以圆弧插补结果作为进给指令,进行了仿真.通过比较和分析伺服系统各个节点响应特性,验证了间隙特性表达式及伺服系统的数学模型.结果表明:间隙特性表达式能准确反映间隙特性规律,能描述在伺服系统含有间隙特性时,圆形加工件的轮廓特征和误差分布的机理,可以作为实际加工中误差预测的理论依据.

圆棒阴极展成电解加工间隙特性的研究

建立了圆棒阴极展成电解加工的数学物理模型并以计算机求解，根据计算结果提出了加工间隙的简便算法。经试验验证，该简便算法在工程上是可行的。

旋转阴极展成电解加工的间隙特性及光整直纹面的误差计算

旋转阴极展成电解加工主要用于型面的光整加工 ,其最终加工间隙决定了型面精度。对进给速度、初始切深、阴极半径这 3个影响最终加工间隙的关键因素进行了试验研究 ,结果表明旋转阴极展成电解加工具有相当好的间隙稳定性和整平能力 ,并且由于间隙和阴极半径小 ,用其光整加工直纹面产生的几何误差远小于铣刀加工 ,对此进行了理论计算。

考虑间隙特性的双机械臂模糊自适应鲁棒控制

为了克服间隙特性和未知扰动对双机械臂系统抓取物体性能的影响,设计了模糊自适应鲁棒控制律。首先建立了双机械臂系统数学模型和间隙特性模型,然后引入自适应律来估计未知扰动,利用模糊系统来估计系统模型参数,同时设计了自适应间隙逆模型来补偿间隙特性,并对系统进行了稳定性分析,最后实现了考虑间隙特性的双机械臂系统精确控制。仿真结果表明,设计的控制方法具有更好的快速性和准确性,能够确保物体在0.5 s内稳定跟踪轨迹指令,最大跟踪误差仅为0.5 cm;设计的自适应律能够快速准确估计未知扰动,最大估计误差仅为0.3 N·m,估计精度较高。

数控电火花精微加工间隙特性和伺服特性研究

对数控电火花精微加工间隙特性和伺服特性进行了初步研究,讨论了机床主轴头振动对精微加工的影响,得出了测量间隙和振动的方法。

数控电火花精微加工间隙特性和伺服特性的研究

本文对数控电火花精微加工间隙特性和伺服特性进行了初步研究,介绍了一种测量间隙和振动的方法,讨论了机床主轴头振动对精微加工的影响。

间隙特性对自校正水轮机调速系统的影响

本文针对水轮机调速机构存在的间隙特性在其精确数学描述的基础上,通过数字仿真,从理论上研究了间隙特性对文[1]中提出的自校正Robust水轮机调速系统的影响。结果表明,间隙特性将降低系统的性能。从而指出,设计适应式水轮机调速器时,应把间隙特性考虑进去。本文还提出了改进的自校正Robust水轮机调速器。

基于间隙特性函数的给水泵最小流量控制系统研究

介绍了给水泵系统最小流量阀的技术特性以及控制原则,分析了常用最小流量阀控制方法存在的问题,提出一种基于间隙特性函数的控制方案。试验结果表明:采用间隙特性函数控制给水泵最小流量阀,能消除流量小幅波动对阀门开度的影响,提高机组的安全经济运行。

调速系统间隙特性引发的水电站过渡过程极限环振荡特性

水轮发电机组的动态调节稳定性对电力系统至关重要,尤其是在考虑非线性引起的潜在不稳定性的情况下。为了探究间隙非线性对水力发电系统动力学特性的影响,重点研究了水力发电机组间隙可能引起的极限环振荡现象及系统动态响应特性。首先构建了适合小波动过渡过程的水轮发电机组单机系统传递函数数学模型,通过将间隙特性表示成描述函数,进而建立了考虑间隙环节的非线性数学模型。采用描述函数法对系统动态特性进行理论分析,并结合使用MATLAB进行时域仿真验证,研究四个重要的水力-机械时间常数对系统间隙引发极限环的影响机制,量化给出各时间常数的相对作用大小。结果表明:机组惯性时间常数Ta和接力器响应时间常数Ty是极限环幅值最重要的两个影响因素;极限环频率则主要受水流惯性时间常数Tw和机组惯性时间常数Ta的影响;而弹性水击系数Te则是极限环特性的一个次要影响因素。各水力-机械时间常数对系统极限环特性具有不同的作用机制,该结论可加深对间隙非线性与水力发电系统中不同物理量间耦合作用的理解。

典型高风险植被火条件下导线——板间隙击穿特性

为准确评估山火条件下架空输电线路的跳闸风险,提升电网安全运行水平,文中对南方电网典型高风险植被火条件下导线—板间隙击穿特性进行了研究。搭建模拟植被火燃烧特征试验平台和模拟山火间隙击穿试验平台,研究了云南松、水杉、速生桉、灌木和茅草5种植被的火焰燃烧特征参数和间隙击穿特性,对不同植被的火焰温度、火焰高度、灰分含量和可燃物热值与导线—板间隙击穿特性的关系进行研究。研究结果表明上述因素与间隙平均击穿电压梯度近似呈线性关系,并拟合得到其多元线性回归公式。使用熵权法得到火焰温度在植被燃烧特征中所占权重最高,上述5种植被中云南松的山火跳闸风险最高。文章研究结果可为架空输电线路山火跳闸风险评估提供参考。

带吸力面小翼的压气机叶栅变间隙特性实验

为了进一步揭示吸力面小翼在不同叶尖间隙条件下的影响机理,开展了有/无吸力面小翼的压气机叶栅变间隙特性实验.结果表明:与无间隙叶栅相比,叶尖相对间隙为1%时引入的泄漏流可以有效抑制叶片吸力面/端壁角区三维分离的产生,叶栅总损失和气动堵塞程度最低,此时为研究的4种间隙工况中的最佳间隙工况.吸力面小翼在此间隙下降低了泄漏涡强度的同时使通道涡增强,叶片吸力面重新出现了三维分离流动,叶栅总损失和堵塞程度均有所增加.在叶尖相对间隙为2%和3%时,带吸力面小翼叶栅中叶尖分离涡增强,主导叶尖区流动的泄漏涡强度减弱,两种间隙下叶栅总损失系数分别降低了8.9%和12.5%,堵塞系数分别降低了6.9%和6.3%.在研究的3种非零间隙条件下吸力面小翼降低了叶栅气动损失对叶尖间隙变化的敏感性,减弱了叶尖泄漏涡造成的叶栅出口气流角的欠偏转/过偏转程度.

定间隙间歇送进电解加工的工艺特性分析

电解加工是一种特殊的制造技术 ,在制造业中有着广泛的应用。但加工精度不高是它的主要弱点。定间隙间歇送进电解加工是提高电解加工加工精度的一种有效方法。分析了它的间隙特性 ,导出了有关的加工间隙的计算公式。采用试验建模的方法 ,建立了综合精度评价指标与加工参数之间的定量表达式。

智能阀门定位器非线性特性与建模问题研究

非线性特性对智能阀门定位器的调节范围形成了一定的制约,为了探究其影响,研究过程先是从理论层面分析了饱和非线性特性和间隙非线性特性的成因,发现造成该问题的结构为力矩马达的喷嘴-挡板和气动放大器。设计出能够检测阀门定位器运动特性的实验装置模型,并对其进行优化,经过对此,改进后的实验装置能够准确地模拟出智能阀门定位器的非线性特性,可作为研究调节阀的重要设备。

环形微间隙压力水流动特性及计算公式的研究(续)

用工程流体力学理论对环形微间隙压力水流动特性进行研究,得出了精确的下临界雷诺数,摸清了流态的分布状况,提出“间隙特性流量”这一新概念,通过对已有的三个计算公式的应用和补充,从而探索出了一个层流、紊流通用计算公式。对0.005～0.0512mm的微间隙,4～37mm的间隙长度,5.0～16.0MPa的压力不管是层流、紊流或流态过渡区,都能用此公式进行流量的计算。而且计算出的流量,其精确程度和可靠程度比原有三个公式更好,具有较大的适用性。

±1100 kV输电线路Y型绝缘子串间隙放电特性及污闪特性分析

Y型绝缘子串通过缩短V型串单肢长度,增加下I串,从而缩短了横担长度,可达到优化塔头尺寸、降低杆塔单基指标的目的。针对特高压直流(UHVDC)输电线路开展了Y型绝缘子串的间隙放电试验及人工污秽试验,包括Y串2种V–I串长比例(8:1和7:2)下不同间隙距离的标准操作冲击电压试验,及3种等值盐密(ESDD)(0.05mg/cm^2、0.08 mg/cm^2、0.15 mg/cm^2)和2种串长(4.37 m、7.7 m)下的人工污秽试验,获得了±1 100 kV直流Y串绝缘子的空气间隙闪络特性和污秽闪络特性。研究结果表明:V–I串长比为8:1时,由于下I串长较短,因此容易产生冲击电压击穿放电,而当V–I串长比为7:2时,放电则较多地出现在屏蔽环对塔身;2种比例下,间隙冲击放电电压及绝缘子污秽闪络电压值相差不大,差别分别为2.8%和5%;直流Y串污耐压值与盐密变化呈幂指数关系,而污耐压值与串长呈线性关系;此外,Y型串与I串、V串试验结果对比表明,各串型间隙放电特性、污秽闪络特性之间无明显差异。研究结果可为±1 100 kV输电线路Y型绝缘子串间隙配置及污秽外绝缘配置提供参考,对我国±1 100 kV直流输电线路实现Y型串的应用和推广具有重要价值。

环形微间隙压力水流动特性及计算公式的研究

用工程流体力学理论对环形微间隙压力水流动特性进行研究,得出了精确的下临界雷诺数,摸清了流态的分布状况,提出“间隙特性流量”这一新概念,通过对已有的三个计算公式的应用和补充,从而探索出了一个层流、紊流通用计算公式。对0.005～0.0512mm的微间隙,4～37mm的间隙长度,5.0～16.0MPa的压力不管是层流、紊流或流态过渡区,都能用此公式进行流量的计算。而且计算出的流量,其精确程度和可靠程度比原有三个公式更好,具有较大的适用性。

歪斜安装对组配轴承转子系统动力学特性影响

针对多联组配轴承歪斜安装情况,推导了一个轴承外圈发生绕竖直方向歪斜时滚动轴承的非线性支承力形式,并借助Timoshenko梁轴单元建立了主轴模型,利用打靶法和Floquet理论分析了歪斜对系统全局非线性稳定特性和振动特性的影响。通过与正常安装组配轴承转子系统对比发现:外圈歪斜后系统在大间隙时的低转速区域容易出现倍周期分叉,在高转速区域易表现为伪周期分叉;在小间隙工况时容易获得大范围的周期运动参数区域。同时,歪斜使得系统的一临界峰峰值右移且明显放大,从而导致系统在高转速区域的水平方向振动明显增大。研究结果表明,掌握且合理利用轴承歪斜后的非均匀间隙特性,有助于改善系统运行的动力特性。

轴向载荷下单股钢丝绳内部钢丝变形特性

为了掌握轴向载荷下螺旋钢丝的变形特性以合理设计钢丝绳,推导了螺旋钢丝轴应变显式表达式,给出了螺旋钢丝截面曲线表达式和同层螺旋钢丝正好满足接触时钢丝的半径及接触半径、间隙角、间隙值和间隙率表达式。应用分析的结果表明:各层钢丝螺旋角相同,轴应变从内层到外层逐渐增大;随着各层螺旋角增大,轴应变逐渐增大并趋于相等;接触半径、间隙角、间隙值和间隙率在轴向载荷下变化缓慢;随着钢丝层数的增加,将螺旋钢丝近似为椭圆截面得到的接触半径与理论值的误差逐渐增大。对于少层钢丝绳且所有钢丝材料相同,在轴向载荷下其间隙率可认为不变;设计多层或螺旋角较小的钢丝绳时,建议采用该研究给出的理论值进行计算。

速调管双间隙双耦合口输出结构

基于等效电路理论,提出了一种双间隙双耦合口输出结构的设计方法及计算双耦合口输出腔外观品质因数的方法。利用三维电磁场软件,设计了满足阻抗频率特性要求的双间隙单耦合口输出结构及前置腔和输出腔分别具有相同参数的双间隙双耦合口结构。然后,将两者的阻抗频率特性进行比较,通过微调整该输出腔与耦合槽的尺寸,可以得到与单耦合口输出结构一致的阻抗频率特性曲线。

偏心齿扇的循环球式转向器变传动比设计研究

为实现变间隙特性,循环球式转向器中摇臂轴上的齿扇通常设置了偏心距,该偏心齿扇是实现转向器变比传动的重要部件。由于齿扇存在偏心距,会使转向器输出的传动比曲线受到影响,尤其对变比曲线的影响更为明显,且会产生变异。以齿扇几何中心点和摇臂轴轴心点分别建立坐标系,计算分析了偏心齿扇在各转角点上所引起的传动比瞬时变化量,提出了用转向器期望的传动比减去该瞬时变化量来进行修正。依据瞬时修正后的传动比设计偏心齿扇的齿廓曲面,可使转向器输出期望的传动比曲线。同时,提出了定量修正传动比的简化方法,与期望值误差可控制在0.3%以内。