气动下压式高速取投苗装置与吊杯时空匹配关系研究

为探索一种能实现高速取苗后无停顿快速投苗、同步接苗技术方案,分析气动下压式高速取投苗装置高速取苗后不停顿快速投苗4个阶段运动过程,得到穴盘苗运动时间。采用高速摄像机对自制高速取投苗装置无停顿快速投苗过程进行拍摄,通过PCC软件进行捕捉分析和计算,分析了穴盘苗在无停顿抛投过程中位移和时间关系。经同步接苗极限分析和交集运算得不同取苗频率吊杯同步接苗提前相位角范围,获得了高速取投苗装置高速取苗、无停顿快速投苗与吊杯同步接苗时空匹配关系。在高速移栽样机上开展吊杯同步接苗试验,试验结果表明,当取苗频率为180株/min时,吊杯同步接苗成功率为96.4%。研究结果为高速取投苗装置与吊杯时空匹配关系提供基础数据。

国产高速上钢系统的应用与改进

高速上钢系统主要应用在高速棒材精轧机后,将倍尺材以18~40 m/s的成品速度输送到冷床矫直装置,小型单线棒材12~16 mm机时产量由60 t提高至110 t。国产高速上钢系统在制造水平、控制系统工艺和操作维护水平等方面较进口设备(达涅利、西马克等)存在一定的优势与劣势。通过在应用中不断进行改进与提高,必将全面达到或超过进口设备的水平。

基于视觉定位的高铁自动上水装置设计与分析

针对传统人工上水逐渐难以适应高铁飞速发展的问题,提出一套基于视觉定位的高铁自动上水装置方案。首先,以更丰富的卷积特征(RCF)边缘检测算子为核心搭建高铁注水口外盖板视觉识别系统,依据功能需求划分各功能模块并进行相应结构设计;其次,基于ANSYS对关键部件开闭盖板机构进行静力学分析,探寻其最大应力与变形位置;最后,利用ADAMS对开闭盖板执行机构进行运动分析与振动响应分析,获得其动态特性参数。结果表明:所提出的方案具有良好的力学性能与动态特性,为提高上水效率进而实现高铁上水自动化提供了新思路。

JESD204C高速串行接口电路设计技术

由于各种新兴信息技术的出现和发展,设备间传输的数据流量急剧增加,不断推动着具有更高带宽和更低功耗的高速串行接口技术的研究,也促进了各种协议标准向着更高数据率的方向迭代升级。但是高速电路的设计也带来了很多技术和架构设计上的挑战,其中比较大的挑战如信道的插入损耗就要求架构需要做相适应的改变和一些电路技术的使用。本文基于JESD204C协议,首先介绍了该协议的特点和性能指标,随后详细阐述了基于该协议的高速串行接口集成电路的设计架构和关键技术,包括前馈均衡技术和连续时间线性均衡技术,分别对其进行了理论分析和仿真验证,最后通过流片测试对其发挥的作用进行了验证和分析,结果表明相关的均衡技术提高了高速接口的性能,特别在对抗信道的插入损耗方面,发挥了重要作用,对国内外后续的研究提供了参考价值。

稻麦油兼用高速气送式集排器型孔轮设计与试验

针对水稻、小麦、油菜种子播量要求和外形尺寸差异大且稻麦种子流动性不足,导致气送式集排器兼用性不足、高速供种稳定性不佳的问题,该研究设计了一种稻麦油兼用型孔轮。阐述了高速供种工作原理,开展了供种环节充种、携种、投种阶段力学分析,基于最速降线原理设计了型孔壁面曲线,运用EDEM仿真对比分析了不同转速条件下种群运动状态。通过台架试验明确供种速率和供种稳定性较优的转速范围,并构建了稻麦油供种速率回归模型。台架试验结果表明:对于水稻和小麦种子,型孔轮个数16、供种转速30~50 r/min和50~70 r/min时,供种速率稳定性变异系数小于1%,水稻、小麦的供种速率分别为1050.62~1535.87 g/min和4171.82~5073.76 g/min;对于油菜种子,型孔轮个数为1,供种转速为20~30 r/min时,供种速率稳定性变异系数小于0.5%,供种速率为160.42~227.45 g/min;稻麦油供种速率回归模型预测值与试验值相对误差小于2%。水稻旱直播、小麦、油菜田间播种试验表明,作业速度在8~10 km/h时,集排器总排量稳定性变异系数分别为1.32%、1.16%和1.07%,满足稻麦油兼用播种作业标准要求。研究结果可为高速兼用气送式集排器结构改进提供参考。

高速铁路全并联AT供电牵引网短路故障仿真研究

牵引供电系统作为牵引动力的唯一来源,其长期供电能力与大功率随机性冲击负荷之间的平衡适应问题,以及高供电可靠性与复杂系统运行环境之间的协调匹配问题,将是开展400 km/h及以上运行速度条件下高速铁路工程建设项目所需解决的关键技术问题。针对全并联AT供电系统在实际运营场景下可能出现的3种牵引网典型短路故障,分别从单边及双边供电角度,探究了牵引网系统发生不同类型故障时的电气分布特征,并基于实际牵引网悬挂类型及参数选型构建系统仿真模型,以实施短路故障仿真,从而获取牵引变电所系统及馈线侧、AT所和分区所处遭遇不同类型故障时的故障电流仿真结果。研究成果可为供电系统方案设计及优化配置提供相应的理论和技术支撑。

两种刀具下进给速度对ER8车轮表面完整性的影响

研究了菱形和Φ25硬质合金两种刀具下进给速度对ER8车轮表面完整性的影响,并用X射线残余应力仪、硬度仪、扫描电子显微镜和三维表面轮廓仪检测不同进给速度加工车轮轮缘的残余应力值、硬度值、表面微观形貌及粗糙度值。结果表明:在进给速度从0.05 mm/r增加到0.1 mm/r,再增加到0.2 mm/r的过程中,菱形刀片加工后产生的残余应力值分别增长了179%和164%。在进给速度从0.2 mm/r增加到0.4 mm/r的过程中,Φ25硬质合金刀片加工后产生的残余应力值增长了397%。两种刀具加工后的硬度值在200~300 HV之间。在相同进给速度下,菱形刀片加工后的表面纹理宽度和深度均比Φ25硬质合金刀片加工后的表面纹理宽度和深度要大,且进给速度越大,纹理宽度和深度相差越大。

型孔式水稻排种轮充种过程的高速摄像分析

采用高速摄像技术拍摄了型孔式水稻排种轮的充种过程,分析了充种区内稻种的流动规律、充种姿态以及充种趋势。高速摄像表明:稻种在充种区内主要是沿着限种板一侧向下流动,流动后稻种呈竖立或斜立姿态;在稻种充入型孔的过程中,稻种首先以竖立或斜立姿态充入到排种轮型孔中,其余稻种以平躺姿态填充到型孔上部;91.1%的稻种集中在第2充种区内完成最终的充种过程,因此充分利用第2充种区可以提高型孔式排种轮的充种性能。

高速铣削过程中表面粗糙度变化规律的试验研究

在高速铣削试验的基础上 ,研究分析切削速度与进给量对加工表面粗糙度的影响。试验数据表明 ,切削速度的提高有利于改善加工表面粗糙度 ,当切削速度超过某一范围后 ,随切削速度的进一步提高 ,加工表面粗糙度的降低并不明显 ,有时还会使表面粗糙度增加。根据试验结果 ,对具体工件材料与刀具材料匹配选择合理的切削速度与进给量范围 。

加工路径段进给速度的转接及加减速处理方法

针对高速高精加工对数控系统在进给速度控制方面的要求,根据相邻路径段间的转接角大小建立了可直接进行段间转接的条件,并研究了该条件不成立时对转接速度的修正问题。提出了段内加减速的处理基本原则,并在保持路径段长度不变的基础上对路径段内的进给速度重新进行规划,避免了以往插补前加减速方法中减速点和终点预测困难的问题。实际计算结果表明,相对零速度转接加减速处理方法,所提出的方法在同样保证加工精度等基础上提高了加工效率(每段约2%),在高速加工系统中可以得到较好应用。

机床进给系统用直线电动机综述

直线电动机是一种新型驱动装置 ,有着广泛的应用。文章简单介绍了直线电动机的基本原理和分类 ,分析了其优缺点 ,综述了国内外的发展情况 。

高速水稻钵苗移栽机送秧装置设计与试验

为满足高速水稻钵苗移栽机对送秧装置提出的稳定、精准、快速的送秧要求,设计了一种新型送秧装置。此装置减小了移栽机构在取秧过程中秧箱横向移动的距离,提高了高速工作时纵向送秧的精度和稳定性。对新型横向移箱装置和纵向送秧驱动机构的工作原理进行了分析,建立了纵向送秧驱动机构的运动学模型,并通过Matlab软件求得一组可行的设计参数。加工了试验台,并进行了试验验证。结果显示,其横向移箱装置较传统移箱方式,在移栽机构取苗过程中秧箱横向移动距离减少了37%;其纵向送秧单次误差控制在±2 mm以内,且未出现累积误差。研究提出的送秧装置及其设计方法可应用于移栽速度在200～250次/min的高速水稻钵苗移栽机上。

直线电机高速进给系统性能优化研究

高速切削技术越来越引起人们的关注。实现高速切削的关键技术之一 ,是开发具有高速能力的高性能数控机床。机床主轴的转速近年来有很大的提高 ,而机床进给系统大多仍采用滚珠丝杆传动的方式 ,使机床的最大进给速度受到限制 ,阻碍了机床高速性能的进一步发挥。本文介绍了一种采用直线电机直接驱动的机床高速进给系统。采用非线性系统稳定性分析的方法确定系统的参数 ,并对伺服系统性能进行实验研究。实验证明 ,用这种方法优化该类系统 ,简单可行 ,可很好解决负载等直接干扰对系统性能的影响 。

高速铣削过程中表面粗糙度变化规律的试验研究

在高速铣削试验的基础上,研究切削速度与进给量对加工表面粗糙度的影响。

新型锤片式饲料粉碎机分离流道内物料运动规律

基于锤片式饲料粉碎机工作状况,研究物料颗粒在气固两相流中运动轨迹的数学模型,得到物料颗粒沿坐标轴方向上的运动微分方程和位移方程;并使用MATLAB对该数学模型进行了数值模拟,得到了物料颗粒理论运动轨迹,对模拟结果按入口固相颗粒速度大于、等于、小于气相速度3种情况进行研究;使用高速摄像机对分离流道内部分颗粒进行跟踪拍摄,并取粒径2mm目标颗粒和粒径8mm完整颗粒,对2种物料颗粒理论模型运动轨迹与真实运动轨迹进行了比较,验证了数学模型的合理性。对进一步研究宏观物料运动、颗粒分布及分离装置结构等提供了参考。

直接驱动型磁悬浮直线进给单元

介绍一种机床功能部件——直接驱动型磁悬浮直线进给单元的原理与特点,该功能部件由直线电动机提供驱动力,由磁悬浮导轨导向和承载工作台,可满足数控机床高速化、精密化要求。并简述其研究现状和分析其关键技术问题。

高速铣削加工中进给量和进给间隔对表面粗糙度的影响

高速铣削时,进给量和进给间隔不仅是影响加工表面粗糙度的重要几何因素,同时也是影响切削效率的重要因素.通过理论解析的方法,讨论了使用球头铣刀的垂直加工中,进给量和进给间隔对表面粗糙度的影响,给出了表面粗糙度的计算公式,并提出了通过改变进给间隔和进给量,提高加工效率而不增大表面粗糙度的加工方法.

高速直线进给单元设计

对直线进给单元的基本类型和直线电机的结构布局进行了分析，研究了高速直线进给单元的基本结构，并运用有限元法对进给单元工作台设计进行校验，证明研制的高速直线进给单元能较好地满足设计要求。与传统的直线进给系统相比，ＧＤ３型直线进给系统的速度和加速度能提高５～８倍。

铝合金高速切削表面粗糙度的实验研究

使用硬质合金刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验。研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响。高速切削试验表明:提高切削速度与减小进给量有利于改善铝合金工件的加工表面质量;当切削速度超过某一范围后,随着切削速度的进一步提高,加工表面粗糙度的降低并不明显。

高速铣削铝合金叶片表面粗糙度实验研究

使用硬质合金刀具对铝合金(2A70)叶轮进行了高速铣削试验。研究分析了不同的切削速度及进给量对叶轮叶片加工的表面粗糙度的影响。高速切削试验表明:切削速度的提高和每齿进给量的减少有利于改善加工表面粗糙度。但当切削速度超过某一定范围后,进一步提高速度,加工表面粗糙度的降低并不明显。