基于容积闭环控制的颗粒农产品加料定量方法研究

针对颗粒农产品定量加料精度低、自动化程度不高等问题,分析了常见颗粒农产品的物理特性,采用了以体积估计质量的定量方法,并在控制系统中引入闭环控制方案,设计了一种颗粒农产品的动态定量加料设备。该设备主要由具有可变容积量杯结构的定量装置、传送与分流机构以及复检称重秤等部分组成,在阐述机械本体结构和工作原理的基础上,提出了一种基于历史离散数据拟合预测误差的闭环控制算法,当复检工序检测到加料质量与目标质量存在差值时,可通过闭环控制系统补偿修正定量加料工序的量杯容积,从而减小定量加料的误差。实验结果表明,该设备可实现颗粒农产品的高精度动态定量加料,具有抗扰动和自适应能力。以大米、黄豆、芸豆为实验对象,在旋转盘转速为4 r/min的工作条件下,经过3组闭环反馈调节,加料质量误差可稳定控制在1%以内。

精密滚珠丝杠螺母副热平衡-温升特性仿真研究

滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺母副相对移动效果的基础上,构建出一种精密滚珠丝杠单元瞬态热平衡-温升特性有限元仿真模型.首先,利用APDL定义了滚珠螺母与丝杠的位移-时间关系,从而在瞬态仿真建模中实现了滚珠螺母-丝杠结构的往复线性相对运动效果;其次,综合考虑了滚珠螺母-丝杠摩擦生热、滚珠-螺母与滚珠-丝杠间接触热阻及中空循环液-丝杠螺母副的流-固耦合换热效应等因素,构建起精密滚珠丝杠螺母副的热平衡-温升特性仿真模型;基于该模型重点研究了精密滚珠丝杠单元在不同循环换热条件下循环冷却液换热功率与丝杠螺母副生热功率的平衡匹配特性,及其对滚珠丝杠螺母副温升特性的影响.最终,通过对比试验验证了该仿真建模方法的准确性.研究结果表明:循环冷却液换热量不仅来源于螺母副生热,也来源于丝杠其他结构;只有当循环液换热功率增大至螺母副生热功率的1.5倍左右时,螺母副生热才可能被冷却液完全吸收,其温度值开始低于环境温度.该结论可以为滚珠丝杠单元的热平衡优化设计提供理论依据.

新型200 kN双电机螺旋副直驱式回转头压力机运动学和动力学研究

提出新型200 kN双电机螺旋副直驱式回转头压力机的设计方案,基于两个独立的开关磁通交流伺服电机来直接驱动两个螺母独立运动。分析了该新型压力机工作时的运动学和动力学特性,并论述了其换模工况与冲压工况的工作内涵与设计要点。最后,建立了该新型压力机主传动系统在完成刻印与冲压两种工艺需求时的动力学和运动学分析模型,以及针对公称压力200 kN的回转头压力机两个开关磁通电机的额定转速与额定转矩的设计计算,并运用MATLAB软件进行仿真模拟,对设计结果进行了工程验证。

微小管道机器人适应不同管径的3种调节机构的力学分析

针对内径为15 mm^20 mm的微小管道,设计了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了凸轮推杆和丝杠螺母副调节机构的力学特性,并给出了计算结果,比较分析了各自的优缺点。根据实际需要,最终选用了丝杠螺母副调节机构,设计了能适应管径为15 mm^20 mm管道的机器人。利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了机器人虚拟样机牵引力测试模型,仿真表明:该调节机构具有15 N左右的牵引力输出,且该调节机构的适应管径能力很好地满足设计需要。

重载丝杠螺母副的摩擦学系统模型的建立

在基本摩擦学理论和实验的基础上 ,分析了某种选定的摩擦副在某种选定的摩擦学工况条件下的摩擦学系统特性 ,建立了轧机压下装置中重载丝螺母副的摩擦学特性与载荷之间关系的数学模型 ,推导出相对准确的摩擦系数—载荷 ,磨损率—载荷计算公式 ,与实验结果比较有较好的吻合性。该数学模型可为摩擦学系统特性转化的研究提供研究参照体 ,亦可为工程设计人员在摩擦学设计时提供有效的计算工具。

一种新型滚动丝杆螺母副的研究与应用

采用专利号为ZL 2005 1 0026176.5[1]的专利技术,成功地研制出了适合于高精度传动的滚动丝杆螺母。该螺母采用了一种全新的滚动结构,不仅具有普通滚珠丝杆的特点,而且丝杆螺母副采用了普通T型丝杆和一种变形滚珠轴承相配合并进行了优化设计,滚动精密螺母螺杆副的啮合间隙趋近于零,在往复直线运动换向时消除了空行程,全部为滚动接触使磨擦阻力更小,有效消除了往复间隙,提高了运动定位精度和效率。与现有技术相比,该螺母加工简便,具有易于调整和维护的特点,成本低,降低了能耗,便于推广和应用,具有很好的应用前景。

螺母副摩擦热对高速空心滚珠丝杠热特性影响分析

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要功能部件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈。其中螺母副摩擦热是影响滚珠丝杠热变形的主要因素。采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决此问题提供了一种方法。将通过计算得到的螺母副摩擦热加载到空心滚珠丝杠滚道内,分析空心滚珠滚珠丝杠温度受轴向载荷、转速、通入空心滚珠丝杠的冷却介质的种类、冷却介质流速以及空心滚珠丝杠内孔的大小的影响及内孔大小对空心滚珠丝杠变形的影响。通过分析,结果表明:轴向载荷和转速对空心滚珠丝杠温度影响较小;专业冷却油更适合用于空心滚珠丝杠的冷却,合理控制其温升和热变形;热变形和热-结构耦合的分析,给出了最佳内孔直径。为空心滚珠丝杠的设计及研究提供理论依据。

轧机压下系统螺纹副面力场的有限元分析

为了改善型钢轧机压下系统中螺纹副的应力分布,提出在螺母上下表面车制环形槽的方法,并结合大型有限元软件Marc强大的非线性功能,建立了螺纹副改造前后的有限元模型。计算结果表明:螺母改造后螺纹副内的应力场分布更趋向于均匀,且降低了应力峰值,提高了压下系统的承载能力。研究成果对提高螺纹副的承载能力和材料的利用率有一定的指导意义。

轧机压下螺纹副回松机理试验和铜螺母螺牙塑扁鼓包分析

为定量解明中厚板轧机压下螺纹副回松机理和铜螺母螺牙顶端塑性压缩变形鼓包现象,制作中厚板轧机螺纹副1/8实物模型,进行螺纹副压下螺钉回松量测试、振动试验和铜螺母螺牙塑性压扁及顶端鼓包的有限元数值分析。轧机压下螺纹副采用大间隙中径定位力学约束。在轧制及间歇振动及咬、甩钢载荷工况下,由于螺纹副力学约束定位而侧隙控制的不可靠性,每当发生压下螺钉与平衡机构之间的不同步运动场合,诱发压下螺钉回松或螺牙顶端产生塑性压扁鼓包现象。提出主/副复合螺母结构,副螺母靠螺牙背面对压下螺钉实现几何约束以取代中径定位力学约束,有效地防止螺纹副动态侧隙的发生而分离,实现压下螺钉自平衡,减小压下螺钉的回松量,防止铜螺母螺牙产生塑扁鼓包。同时,减缓铜螺母的磨损,成倍增加螺纹副工作寿命。

丝杠螺母副轴向窜动误差分析及测量系统设计

分析影响螺母定位精度的因素,提出了丝杠轴窜误差;设计了基于激光干涉仪的测试方案,搭建了实验非接触式测试系统,对测试系统进行了误差分析,最后对理论分析进行了实验验证。实验结果表明,丝杠螺母副轴向窜动呈周期性变化,正反方向周期一致,其幅值大小为90nm左右;该误差对螺母的定位精度影响在亚微米范围。

一种新型滚动丝杆螺母副的研究与应用

高精度传动的滚动丝杆螺母采用了一种全新的滚动结构,不仅具有普通滚珠丝杆的特点,而且丝杆螺母副采用了普通T型丝杆和一种变形滚珠轴承相配合并进行了优化设计,滚动精密螺母螺杆副的啮合间隙趋近于零,在往复直线运动换向时消除了空行程,全部为滚动接触使摩擦阻力更小,有效消除了往复间隙,提高了运动定位精度和效率。与现有技术相比,该螺母加工简便,具有易于调整和维护特点,降低了能耗、成本,便于推广和应用,具有很好的应用前景。

重载丝杆螺母副的神经网络摩擦学模型的建立

用BP人工神经网络建立了重载丝杆螺母副的摩擦学特性与载荷之间关系的磨损自补偿数学模型。结果表明 :用L -M规则进行神经网络学习训练可使网络收敛快 ,误差小。网络输出结果与实验结果比较有极好吻合性。该神经网络可为工程设计人员在摩擦学设计时提供有效的计算工具。

BP神经网络计算丝杠螺母副摩擦系数的方法

利用Matlab系统建立了丝杠螺母副的摩擦系数与载荷之间关系的BP人工神经网络模型。并用trainbpx动量—自适应学习率调整算法进行神经网络学习训练 ,可使网络收敛快 ,误差小。网络输出结果与实验结果比较 ,有极好的吻合性。采用Matlab神经网络工具函数建立神经网络的方法简单方便 。

汽车纵梁辊压柔性成形辊子驱动与调整方式探讨

通过对汽车纵梁传统成形工艺与辊压柔性成形工艺的对比,指出辊压柔性成形将成为汽车纵梁成形工艺的发展趋势;对辊压工艺进行简介,并对汽车纵梁辊压柔性成形线上下辊子的驱动方式、安装调整及更换纵梁生产规格时辊子的调整方式进行详细探讨,指出辊子的驱动、调整方式是纵梁辊压柔性成形生产线的关键技术,影响成形质量和生产效率,必须要对辊子的驱动、调整方式进行深入研究。

航空光电遥感器高精密紧凑型调焦机构的设计

针对航空光电遥感器在不同工作环境下会产生离焦这一问题,采用移动镜组方式进行调焦,以保证其成像质量。该调焦机构采用消间隙丝杠螺母副作为传动机构,采用六个精密轴承及弹性预紧组件作为导向机构,同时采用一对电涡流传感器及一个菱形被检测件作为测位移传感器,在有限包络尺寸下最大程度保证其调焦精度。从传动误差和传感器组件误差两方面对调焦机构进行精度分析,并且搭建实验平台对其进行了传动定位精度实验和晃动精度实验。实验结果表明,该调焦机构的传动定位精度在±6μm以内,晃动精度在±4″以内,满足光学系统提出的调焦精度设计要求。

基于螺旋传动机构中丝杠螺母副间隙调整装置的设计研究

根据螺旋传动机构中丝杠螺母副类型特点及传动要求,介绍几种常用的丝杠螺母副间隙调整装置的工作原理及应用。

滚珠丝杠螺母副的故障诊断与维修

论述了滚珠丝杠在运行中出现定位精度下降,反向间隙过大,机械爬行,轴承磨损严重和噪音过大等故障产生的原因,并通过检测与修理滚珠丝杠螺母副及支撑系统间隙,轴承、丝杠螺母副的润滑不良,伺服电机的驱动问题解决了故障。

天线俯仰传动系统螺母脱扣原因分析和对策

梯形丝杆螺母副具有自锁功能,常用于雷达天线系统的俯仰传动机构。文中从梯形丝杆螺纹表面粗糙度、丝杆加工工艺流程、摩擦副材料的选择、使用环境、维护保养等方面分析了某高机动雷达天线俯仰传动系统螺母脱扣故障的原因,并针对各种原因提出了相应的对策,尤其是梯形丝杆螺母副应增加安全保护装置。

丝杆螺母副的摩擦学AICAD设计

提出用于丝杆螺母副摩擦学设计的人工神经网络、摩擦学知识规则和逻辑推理程序相结合的人工智能 CAD方法 ,利用摩擦学知识在 AICAD中的表示方法及逻辑归结演绎算法实现用户设计条件输入、摩擦学知识规则与人工神经网络的智能化集成 .结果表明 :研究开发的 SN AICAD系统是既能满足强度设计要求 ,又能满足摩擦磨损设计要求的真正意义上的实用的机械零件设计 .

梯形丝杠螺母副易磨损的原因分析和改进方法

从材料、结构、表面粗糙度、加工和装配工艺、润滑方式等方面对卧式镗床梯形丝杠螺母副易磨损的原因进行了分析,针对各种原因采取了相应的改进方法,解决了丝杠螺母副易磨损的难题,保证了机床的正常工作。