基于拉格朗日功能平衡法的单轨吊失速保护器触发理论分析

通过假设分步法从机器人学的角度对单轨吊机车失速保护器触发装置进行运动学分析,并对点位进行了详细描述。采用拉格朗日功能平衡法对失速保护器触发机构中的滑动轴位移状况建立了完整的动力学数学模型,通过该模型可以描述在运动过程中的滑动轴位移与运行速度、各部件参数之间的关系。借助Adams软件构建虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得出所需的速度-位移仿真结果图。分析结果表明,滑动轴的位移与运行速度有关,当运行速度到达所设定临界值2 m/s时,滑动轴能够伸出足够长度以满足失速保护工作要求,符合数学模型的预期计算。

入水平衡装置对自平衡多级离心泵吸水室性能影响研究

文章从入水方式着手,以自平衡多级离心泵为研究对象,探究了入水平衡装置对自平衡多级离心泵吸水室性能的影响。将平衡水管中心距入水平衡装置出水口距离与平衡水管直径作为设计变量,基于等间距控制变量法构建5组不同对比方案,利用计算流体动力学(CFD)方法对5组方案外特性、压力分布、速度流线分布以及空化性能进行仿真分析。结果表明:平衡水管的有无、位置与大小均可影响自平衡多级离心泵的扬程与效率,对比方案中,离心泵扬程的极差为2 m,效率的极差为0.27百分点;随着平衡水管中心距入水平衡装置出水口距离l或平衡水管直径d越小时,吸水室中高压区明显增大,而涡流密度明显减小,流线更加平顺;吸水室内所发生的空化区域明显减小,优化后方案的吸水室空泡体积分数最大值为90.91%,较优化前方案的吸水室空泡体积分数最大值降低5.4%。

基于STM32的全自动动平衡机控制系统设计

针对传统动平衡机功能单一、转速与位置控制和显示不灵活,以及特定微控制器无法二次开发的问题,提出以STM32单片机为控制器,结合步进电机、霍尔传感器、AD采集电路、HMI人机界面实现全自动动平衡机控制系统的软硬件设计。由HMI人机界面设置及显示状态参数,控制动平衡机的启停、加减速、转向调节及位置;通过细分设置步进电机驱动器实现被测转子的精确定位;实时显示被测转子转速、转向、驱动脉冲频率。试验证明,该控制系统控制方便,显示直观,工作稳定,测量不同转子灵活准确。

喷洒装置机械旋转构件现场动平衡二次校正控制方法

喷洒装置机械旋转构件过度使用后,会损害其机械性能,产生转子不平衡问题。因这种不平衡缺少可准确衡量的特征参数,所以提出一种喷洒装置机械旋转构件现场动平衡二次校正控制方法。首先提取转子在转动不平衡时的振动幅值及相位;然后基于提取结果,对喷洒装置机械旋转构件进行不平衡校正,并采用影响系数法二次校正构件现场动平衡。实验与分析结果表明,该方法能更精准地提取喷洒装置机械旋转构件振动信号相位、幅值,绘制出时域振动信号波形,二次校正后喷洒装置机械旋转构件两测点振动信号波形逐渐稳定,现场动平衡得到保证。

采用新型电磁动平衡装置的动平衡研究

针对高速转子不平衡产生振动超标的问题,设计了一种基于静磁场的电磁在线动平衡装置;详细讨论了该动平衡装置的基本工作原理和设计方法;通过有限元软件ANSYS建立实体模型,计算并分析了设计参数对该装置所施加电磁力的影响.以转子的动力学有限元模型为基础,通过缩减不平衡响应与不平衡量之间的关系矩阵,采用无试重法识别出转子集中不平衡量的大小,最后通过搭建动平衡试验台实现了转子的动平衡,从而验证了该新型电磁动平衡装置的有效性.研究结果表明,该动平衡装置可以产生用于动平衡的电磁力,并且能够根据无试重法识别出的不平衡量值施加电磁力于高速转子,有效地抑制振动幅值.由于受结构和工作原理的限制,该电磁动平衡装置更适用于高速精密转子的在线动平衡.

机床主轴内置式双面在线动平衡装置及系统

基于盘式在线动平衡装置原理,提出一种液压驱动平衡盘与主轴分离,摩擦力矩实现差速并稳定的内置式双面在线动平衡装置设计方案.给出信号采集、信号分析与控制系统、液压系统等相关技术的实现方案.通过实例证明了该方法的有效性.

多级离心泵轴向力平衡装置的设计与分析

可靠的轴向力平衡装置是高压多级离心泵实现平稳可靠运行的重要机构。针对反渗透海水淡化高压泵对结构和运行可靠性的特殊要求,设计了一种用于节段式多级离心泵的新型轴向力平衡装置。基于计算流体力学(CFD)方法研究了平衡装置内部的流场结构及其轴向力平衡机理,分析了不同轴向间隙、径向间隙以及滑动轴承长径比条件下的轴向力平衡特性。结果表明,不同进出口压差条件下,滑动轴承间隙内流动结构存在明显区别,轴承支撑机理发生变化;平衡力和相对泄漏量随轴向、径向间隙的增大呈非线性增大,平衡力随长径比增大近似呈线性增大,相对泄漏量随长径比增大近似呈线性减小。对径向、轴向间隙和长径比进行各种组合分析计算,得到轴向间隙0.2mm、径向间隙0.3mm、长径比为1的结构优化的新型机构,该机构既可以很好地平衡轴向力,又提高了多级泵的可靠性。

高速主轴在线动平衡机构驱动器设计

通过分析高速主轴电磁式在线动平衡机构的工作原理,根据关键零件调整环和离合滑块在在线动平衡过程中的动作顺序。利用单片机AT89C51和环形分配器PMM8713设计出对其执行动作的驱动电路,实现对在线的动平衡机构的实时控制,从而保证其正常运行,确保零件加工质量.

活塞式水下力传感器压力平衡装置力学特性分析

以深海活塞式力传感器为研究对象,基于液体的可压缩性,推导出活塞补偿器油液体积变化与仪器工作水深以及内外压差之间的关系式,并给出内外压差的计算方法。基于MATLAB软件对活塞式压力平衡装置进行静态和动态分析,以充油式深海压力传感器为例,推导出活塞的爬行现象与O形圈截面直径、预压缩率、摩擦因数、活塞质量之间的关系。研究结果表明,减小O形圈截面直径、预压缩率、摩擦因数、活塞质量均有助于改善爬行特性。总结了活塞式压力平衡装置结构的设计原则。

基于Navier-Stokes方程的新型喷射气流灭弧防雷间隙有效性论证

新型喷射气流灭弧防雷间隙是一种有效避免输电线路遭受雷击的防雷技术手段。为进一步论证其性能,利用Navier-Stokes(N-S)方程对气流灭弧暂态过程进行了描述,说明灭弧气丸爆炸产生的高速气流使温度场、速度场发生了急速变化,进而破坏了电弧能量的稳态,达到迅速灭弧的效果。并利用ANSYS AUTODYN有限元分析软件对气流与电弧的作用过程进行了仿真分析,表明灭弧气丸爆炸后会产生带有巨大能量的高速气体并迅速充满整个空间,该高速气体与电弧快速、全面作用并迅速破坏等离子体动态平衡,使电弧在0.2 ms内极快速熄灭。通过试验对仿真结果进行了验证,证明新型灭弧防雷间隙在雷击发生初期就迅速动作,可快速灭弧,且灭弧后依然有强气流存在,保证了电弧不会重燃。研究表明,该新型灭弧防雷间隙对于输电线路防雷极其有效。

基于翻斗法量水的岩土入渗自动测定方法

本文在分析目前野外岩土入渗测定方法的基础上,介绍了自行设计的一种岩土入渗自动测定系统。该测定系统主要由双环、恒压供水装置及翻斗式流量测定仪3部分组成。其工作原理是:在恒压供水装置为双环入口提供恒定水流的条件下,利用翻斗式流量测定仪对双环出口的水流过程进行测定,然后根据动态水量平衡原理,计算不同时刻岩土的入渗速率。该方法改变了通过测定双环(或供水箱)内的水位变化来计算岩土入渗速率的传统思路,实现了定水头条件下岩土入渗过程的自动测定,提高了双环法的测量精度与自动化程度。

以DSP为核心的高速主轴在线动平衡控制器的设计

高速主轴电磁式在线动平衡机构采用步进电动机的工作原理设计而成,并结合振动平衡原理及其平衡的精度和速度要求,选用TI公司的高性能数字信号处理器(DSP)TMS320F2812作为核心处理器来设计动平衡控制器。试验证明该控制器能满足在线动平衡工作的实时性要求,且平衡速度快、精度高,能显著降低高速主轴的振动强度,确保了加工过程中的零件加工质量。

轮对动平衡测试随动装置的设计与仿真

设计一套随动装置来降低齿轮箱摆动对动车轮对动平衡测试产生的影响。动车轮对动平衡测量时,由于齿轮箱的存在,会使轮对动平衡测试不够准确。此随动装置使用液压伺服驱动,可限制齿轮箱的横向摆动,使齿轮箱在轮对动平衡测量时可以跟随主轴运动,降低齿轮箱的摆动对动平衡测试产生的影响。设计随动装置的机械工作平台,同时对随动装置液压系统进行了设计并通过AMESim与ADAMS仿真验证了此装置的可行性。结果表明,此液压随动装置能有效降低齿轮箱的摆动对轮对动平衡测试产生的影响。

基于虚拟仪器的动平衡测试系统

利用Visual Basic软件将虚拟仪器技术、数字信号处理技术与动平衡技术结合起来,把采集到的数据,按操作者选择的功能进行测量,连续测量,累积测量等相关操作,同时在虚拟仪器界面上显示工件不平衡质量的大小和位置。在完成整体设计后,将电机和本测试仪进行联机实验,一次去重率达到90%以上,无论在平衡精度还是在测量精度方面,都已实现了动平衡测量的要求。

基于ADAMS的打捆机粉碎抛送装置动平衡优化分析

秸秆粉碎抛送装置是秸秆打捆机的重要组成部件,工作时转子高速旋转,将秸秆粉碎并抛送到打捆室内。为分析该装置的动力学特性,从而对该装置进行动平衡优化,本文利用SolidWorks建立粉碎抛送装置的三维模型,并利用ADAMS对该装置转子进行动力学仿真,根据刚性转子二面平衡原理和动平衡校正理论,计算得到配重质量块的大小和位置,通过ADAMS再次仿真,确定该装置动平衡达到G6.3等级,满足设计要求,为合理设计打捆机粉碎部件提供了理论依据。

基于MMOGA的某超高速包装机推手机构动平衡优化

为了改进某型超高速包装机推手机构的动态性能,对该机构进行动平衡优化。基于多刚体动力学理论,建立该推手机构的动力学模型,分析出主要产生惯性载荷的零部件。建立该部件的数学模型,推导出摆动力和摆动力矩方程。基于微型多目标遗传算法(MMOGA),综合考虑摆动力和摆动力矩的均方根值,以杆件的质量、质心位置等为变量,对该部件进行动平衡优化。根据变量的较优值,重新设计长臂推手的结构。优化后推手机构的摆动力与摆动力矩分别减小了23. 6%和29. 5%,且长臂推手的固有频率远离了260 Hz(激振频率)。上述结果表明,经过优化,该型包装机推手机构的动力学性能得到了较明显的改善,避免了长臂推手的共振现象。

锤刀式割草机割草装置运动平衡性计算和分析

针对堤坡杂草较长、硬度较高且难清除的问题,设计一种新型锤刀式割草机。应用ANSYS Workbench对该割草装置进行模态分析,其在滚轴单独工作状态下运动良好,并不会造成共振;但对滚轴刀具进行动平衡计算时,发现其在正常工作状态下是动不平衡的。对此,提出采用补料法进行质量增补,以使割草装置尽量达到动平衡状态。通过ANSYS Workbench分析和计算,找到机械结构存在的问题并对其进行改进,提高了割草装置的运动平衡性。

基于单轴转向架的公铁两用车牵引平衡装置研究

简单介绍了公铁两用车的特点。对120km/h公铁两用车采用的单轴转向架及其特点进行了分析,结合该车转向架的特点提出了合理的牵引平衡装置方案。基于SIMPACK软件对平衡拉杆的刚度进行了优化,分析了拉杆刚度对该车动力学性能的影响。

转子在线主动平衡技术发展现状与研究展望

转子动平衡伴随旋转机械的诞生而出现,是一种旋转机械常用的振动控制手段。纵观其技术发展,转子动平衡经历了机上平衡、现场停机平衡和在线不停机平衡等主要阶段,目前处于三者共存状态。以机床电主轴应用为例,转子在线主动平衡通过传感检测、驱动控制和平衡机构组成闭环系统,实现对运行中转子智能平衡。通过总结现有文献,认为转子在线主动平衡核心技术包括平衡装置、失衡检测和平衡控制三个方面,机械、液压和基于电磁原理的平衡装置是目前主流平衡执行机构,基于信号的特征提取和基于数据的智能识别是目前失衡检测两条主要思路,基于影响系数在线估计的频域和时域平衡是目前关注最多的平衡方法,其中电磁平衡装置和时域平衡方法仍需进一步深入研究。总体而言,转子在线主动平衡技术在精密机床、过程机械和军工装备等领域已取得诸多研究成果,但鉴于其技术复杂性在实际应用中仍存在诸多难题亟待解决。展望转子在线主动平衡技术未来发展方向和研究课题,可为从事转子动平衡技术研究的国内外同行提供有益参考。

三相平衡装置在机车设备试验系统中的应用

对三相平衡原理中补偿电抗和补偿电容与负荷阻抗之间的定量关系进行了说明,对其在机车设备试验系统的负序补偿中的应用做了仿真,并对其工程实施做了探讨。仿真和工程实施结果证明了,采用三相平衡装置能解决试验系统中单相电源容量不足的问题。