微型桩基础钻机给进机构自动化控制技术

针对基础钻机给进机构强度不一、等效应力以及总变形位移多变、给进机构的角速度与给进位置难以控制的问题,提出一种微型桩基础钻机给进机构自动化控制技术。以非线性振动理论为基础,获取不同工况下钻机给进机构的控制参数,确定动力学参数并采用模糊PID控制技术,构建不同给进方向对应的基础钻机机械振动模型,确定隶属函数以及模糊逻辑控制规则,改进给进机构模糊控制器,自动化控制微型桩基础钻机给进机构。实验测试结果表明,所提方法以更短的时间达到期望的角速度,自动化控制时间和控制精度皆得到优化,可以快速准确地完成钻机给进机构控制。

自动钻机给进位置伺服系统动态特性仿真分析

针对自动钻机给进位置控制精度低,影响自动上扣和卸扣成功率,进而影响自动钻机全自动施工流畅性的问题,利用AMESim建立自动钻机给进位置伺服系统动态仿真模型,详细介绍模型参数设置方法,并通过仿真结果验证模型的正确性。然后采用控制变量法仿真分析各器件和参数对给进位置伺服系统动态误差的影响程度,并根据仿真结果、综合成本与实施可行性,优化伺服系统液压与电控设计参数,提高自动钻机给进位置控制精度。最后在神东煤炭集团石圪台煤矿进行了现场试验,结果表明:优化后的自动钻机自动上扣和卸扣成功率由之前的92%提高到了98%,极大地提高了自动钻机全自动施工流畅性。

ZCZJ2×3Y-2000型液体钻井液助剂自动加药系统研制

为提高钻井液配置及维护的质量和自动化水平,研制了ZCZJ2×3Y-2000型液体钻井液助剂自动加药系统。该自动加药系统由多仓储液罐、输液计量泵、质量流量计、搅拌器、控制阀及定量配料控制系统等组成,进液计量泵将液体原料桶中的液体钻井液助剂吸入储液罐中暂存。钻井液配制或维护时,定量配料控制系统设定加药参数后,一键式操作可实现出液计量泵将钻井液助剂自动精准输送至泥浆混合系统。该装置的成功应用为钻井液自动精准调控奠定基础,显著提高钻井液配制及维护的自动化和现场HSE水平。

基于PID控制的轮毂电机驱动钻机自动送钻系统设计

基于交流变频电机作为送钻电机完成自动送钻的现状,设计了一种轮毂式电机驱动的钻机自动送钻系统,以提高送钻电机依据传感元件反馈的各种实时送钻参数做出及时应对的能力,使得送钻电机可以及时调整自身转速并控制绞车转动完成起、下钻操作,最终达到实时平稳、匀速起下钻。根据轮毂电机特性选取了电机类型和参数,运用串并联多层次多自由度的弹簧阻尼动力学系统平衡原理建立了自动送钻系统动力学模型并求得整个系统的动力学方程,设计了一种轮毂电机对绞车的PID控制算法并通过Simulink仿真。仿真结果表明,与现有的送钻电机相比,所设计的轮毂电机能够调节绞车转速,使绞车转速更快地趋于匀速、稳定,并能根据不同情况及时响应,有利于起、送钻的控制操作。

木工自动钻孔机气动控制设计

木工自动钻孔机是家具制造中重要的生产设备,其自动化程度直接影响家具行业的生产效率。文章根据原系统中木块的送进、水平及垂直方向夹紧、各个夹紧块的顺序退出等动作要求,设计搭建两套气动夹具系统方案,结果表明:新设计的两套方案能完全满足原系统所有动作顺序要求。

潜孔钻机推进力自动控制策略研究

通过对潜孔钻机凿岩过程的力学特征和钻孔偏斜机理的研究 ,提出了控制钻孔偏斜的推进力自动控制方案 ,并进行了试验。实践表明 ,该控制方案性能稳定 ,能够随着钻孔过程中孔内钻杆自重的变化及孔内因素的变化自动改变推进器的推进力 ,使钻头对孔底的轴压力自动变化 。

环模自动钻床钻削进给算法

环模是饲料加工机械的核心部件,钻孔是环模加工的重要工序.根据环模加工实际经验和生产需求,为提高环模加工效率和质量,研究环模模孔加工中麻花钻头受力理论模型,给出新的环模自动钻床钻削进给算法,并根据实践结果对算法进行了优化.经实际生产检验,该算法能够有效降低钻头磨损速度,减少工人更换和打磨钻头的时间,为企业创造了经济效益.

飞机自动钻铆技术研究现状及其关键技术

飞机自动钻铆技术能够实现飞机机身、机翼等处壁板的自动钻铆装配,极大地提高飞机装配质量与装配效率。经过几十年的发展,自动钻铆技术在国外已广泛运用于航空航天制造领域,而国内在这一方面正处于起步阶段,技术水平普遍较低。为此调研国外先进自动钻铆技术的研究应用现状,以GEMCOR、Electroimpact、BROETJE三大国外自动钻铆设备供应商为代表,介绍各自技术特点及在自动钻铆技术方面最新的进展。同时,对国内自动钻铆技术的发展进行简要介绍,指出国内在这一技术发展中存在的问题。此外,对自动钻铆技术中包括高精度定位技术、制孔质量在线检测技术、自动送钉技术、离线编程与仿真技术在内的四大关键技术进行详细分析,总结其研究难点,为国内自动钻铆技术的发展提供参考。

变频驱动钻机自动送钻试验系统的研究

为了更好地开展变频驱动钻机自动送钻技术的研究,研制了一套变频驱动钻机自动送钻模拟试验系统。该系统由送钻系统和加载系统组成。送钻系统由可编程控制器(PLC)、变频器、变频电动机组成的闭环系统来实现自动送钻;加载系统采用以计算机电液开环控制系统模拟钻柱载荷。对系统的硬件、软件设计进行了论述。对于送钻系统的控制算法,采用基于神经网络的PID控制策略,利用神经网络的自学习功能在线调整PID的参数。最后对整个系统进行了试验,在恒值载荷和正弦载荷的作用下,送钻系统均能稳定工作。系统的阶跃响应指标为:最大超调9.2%,调节时间2.3s,峰值时间0.6s,最大稳态误差3.0%,满足应用要求。

复合材料高速钻削试验台的研制

叙述了研制复合材料高速钻削试验台的目的和意义，介绍了高速钻削试验台的机械结构。

颅骨自动钻孔技术探析

头骨钻孔为脑部微创手术的重要步骤,现有钻孔设备多采用手动方式,钻孔设备没有任何判断钻穿的装置,钻穿骨头后停止钻进完全靠医生的经验来实现。介绍了国内外该领域的研究现状与存在问题,提出了一种颅骨钻穿自动停刀的判断方法,提出了颅骨自动钻孔技术未来发展的趋势。

变频调速恒钻压自动送钻系统

针对手动送钻和电磁阀控制刹车恒钻压自动送钻的不足,开发了变频调速恒钻压自动送钻系统,该系统采用电动机反拖实现钻进时钻压恒定。在详细讨论送钻过程钻压变化简化数学模型的基础上,给出恒钻压自动送钻系统的数字模型。采用西门子变频器和变频电动机建立了变频调速恒钻压自动送钻系统的配置,现场实际调试达到了设计要求。

石油钻机综合性测试实验装置研制

为更新改造石油机械实验室的旧设备,研制了新的石油钻机加载装置及自动送钻控制装置和配套测试仪器;设计和开发了一系列与机械工程测试技术、电液自动控制技术、交流变频技术、可编程控制器、传感器应用技术及信号处理技术相关的实验项目;为实验教学和科研创造了良好的工作条件和试验平台,并在实验教学和科研工作的实际使用中取得了较好的效果。

液压凿岩机主要研究现状概述

介绍了国内外液压凿岩机的主要研究现状,从提高凿孔速度和预防卡钎的角度对相关的研究成果进行了归纳,并分析了液压凿岩机的发展趋势。改变液压凿岩机结构及工作原理,实现独立无级调节冲击能和冲击频率,适应不同凿岩对象;从试验得到凿岩过程中最优的凿孔速度所对应的回转压力与推进压力的关系,研究控制两者关系的方法;分析了凿岩机卡钎的原因及类型,提出预防和处理各类卡钎的自动防卡方案。

一种冲床自动送料装置的设计与研究

一种冲床自动送料装置的机架上设置有主动轴和从动轴,主动轴的一端设有主动轮,另一端设有齿轮,主动轮通过单向离合器与主动轴相连接,从动轴上固定设置有从动轮;齿轮的一侧设有与之相啮合的齿条,齿条通过导轨固定在机架上,齿条的背面设有限位槽,齿条的下面设有复位弹簧;齿条的垂直上方设有压杆,压杆通过锁紧螺母与连接杆相连接;主动轮一侧的机架上设有反向止转块,反向止转块内设有止转橡胶棒。自动送料装置的动力由冲床的滑块提供,具有工作效率高、工人劳动强度小、冲压工艺自动化程度高的特点,可广泛用于批量的薄板类材质的线料输送。

自动走刀钻套设计

普通车床上钻孔,把钻头安装在车床尾座的套筒内,由手动加工完成,劳动强度大,进给速度不均匀。在此设计了一种简便实用的钻套,用于普通车床上孔的加工,可以进行孔的自动进给,解决了普通车床用手动加工孔时的难题。

自动钻机钻杆箱优化设计

针对自动钻机钻杆箱中存在的问题,对钻杆箱进行优化设计。增加了钻杆箱容量,提高了钻杆箱工艺性,并采用自动送料机构代替弓形机械手,提高钻杆拾取的稳定性,达到了结构紧凑、容量大、稳定性高的目的,提升了钻机的自动化能力。

钻机自动送钻模拟实验系统的研究

为了更好地开展自动送钻技术的研究 ,以ZJ— 32钻机 1∶8模型为基础 ,用液压加载装置模拟钻柱载荷 ,用微机控制的电液伺服装置控制绞车刹车机构 ,构成钻机自动送钻模拟实验系统。由于系统中存在多种非线性环节 ,采用模糊控制技术进行送钻控制 ,编制自动送钻实时控制软件。通过实验对比研究了常规模糊控制、自组织模糊控制和自校正模糊控制 3种方法的控制效果。实验结果表明 :在恒压送钻的条件下 ,实验系统能够模拟钻机自动送钻过程 ,系统工作稳定 ;自校正和自组织模糊控制都可满足自动送钻控制要求 ;自校正模糊控制的控制效果更好 ,最大稳态误差 3 2 % ,最大超调 9 1 % ,动态调整时间 2 6s ,峰值时间 0 86s。

Z4116型台式钻床的自动化改造及进给系统设计

在机械制造中采用自动化技术,可以有效的改善劳动效率,提高劳动生产率以及产品质量,缩短生产的周期,并且能有效降低制造成本。在钻床的改造和设计中,通过导入液压进给系统和PLC控制系统将钻床改造为自动钻床,并且可以通过PLC实现自动控制。现在通过对由大连某机械制造有限公司生产的Z4116型台式自动钻床进行整体改造来说明钻床的自动化改造和进给系统设计的重要性。

改进单神经元PID控制器在自动送钻模拟加载中的应用

自动送钻是指钻机在正常钻进过程中 ,不依靠司钻调节 ,而是按钻井工艺要求 ,让送钻装置在给定的条件下实现钻头的自动给进。自动送钻装置可以消除人工控制的缺点 ,能提高钻井质量和经济效益。出于对安全性和可靠性的考虑 ,必须在实际钻机上应用该装置前进行模型模拟实验 ,为自动送钻控制技术的现场推广应用奠定基础。针对钻井过程中的非线性、不确定性和实时性要求 ,采用改进的单神经元PID控制器实现自动送钻模拟加载。实验结果表明 ,和传统的PID控制相比 ,改进单神经元PID控制器的反应速度快 ,振荡幅度小 ,并且稳态误差小。采用改进单神经元PID控制结构简单 ,易于实现 。