为了研究喷丸工艺参数对H13钢表面质量的影响,对H13钢喷丸处理前后的表面粗糙度、表层硬度、表层残余应力及截面显微组织进行了试验检测分析。结果表明H13钢表面粗糙度随喷丸压力增大而增大;从45°到90°时,粗糙度随着喷丸角度的增大而增大。随着喷丸压力和角度的增大,H13钢的表面硬度增大,且形成300μm左右的硬化层;当喷丸压力从0.2MPa升到0.55MPa,表面硬度则从54.5HRC提高到60HRC。喷丸后表面形成残余压应力,且与喷丸角度呈现单调递增的关系。残余应力深度随着喷丸压力的增大而增大,并在喷丸压力为0.5MPa时趋于稳定。喷丸压力为0.55MPa时残余压应力层深为480μm;喷丸角度从45°到90°,残余压应力层深从350μm增加到470μm。

针对窗帘滑轮手工铆接生产效率低、劳动强度大、存在安全隐患等问题,设计了一种自动装配和铆接的窗帘滑轮自动铆接装置。该装置采用回转式装配结构,转动盘通过同步带传动实现工位转换,滑轮体和滑轮采用导轨滑动模组精确输送,依次完成滑轮体和滑轮的装配、铆钉供给、模具翻转、铆接、出料等工序。根据系统组成和工序要求,确定了铆接装置控制系统组成,可编程逻辑控制器(PLC)程序采用并行分支顺序控制流程,通过触摸屏界面对系统进行调整、操作和状态监控。该设备能够安全高效完成窗帘滑轮的装配和铆接,可用于窗帘滑轮的大批量生产。

在采用视觉与惯性组合方式进行导航定位时,针对序列图像帧特征提取与匹配过程中存在误匹配及剔除算法耗时长的问题,提出基于两点RANSAC算法的误匹配剔除改进算法。首先采用交叉验证法进行粗剔除以保证特征点匹配的唯一性,并降低外点比例获得粗匹配结果;然后结合惯性传感器中的陀螺仪信息,使用两点RANSAC算法进行精剔除;最后运用精剔除获得的匹配结果重新估计本质矩阵,获得满足该本质矩阵的内点集。实验结果表明与传统RANSAC算法相比,该算法能获得更好的匹配结果,耗时只有传统RANSAC算法的1/10。

研究了基于合同网协议的工艺路线规划与作业调度问题。概述了工艺路线规划与作业调度的基本概念与关键技术,对多智能体系统概念及其技术应用进行了讨论。介绍了基于合同网协议的协作方式,针对经典合同网协议协作的不足,引入了动态调整的信任度指标,减少了系统通信量,兼顾了系统的效率与整体性能。最后,以典型轴类零件为例,设计了基于合同网协议的工艺路线规划及作业调度方案流程。

针对我国的纤维铺放技术还处于起步阶段,在对异型件大曲面的铺放研究相对于国外还比较落后,目前还不能实现在数控铺放机上对其进行铺放。设计一种七自由度碳纤维自动铺放装置,采用龙门架结构作为移动机构,设计机械臂作为旋转关节,而辅助机构主要由铺放头承担。之后对铺放设备关键零部件利用SolidWorks Simulation进行静力学分析及模态分析,然后优化设计结构,最后对设备进行运动仿真。验证结果表明符合设计强度要求,能够快速响应动作。设计与仿真结果能够为今后碳纤维自动铺放装置的设计与研究提供一定的参考意义。

因独特的共价键晶体结构,SiC单晶具有较高的硬度和脆性,是典型的难加工材料。以横向超声激励线锯的方法对SiC单晶进行切割,采用正交实验设计,并引入灰色关联分析法研究切割过程中锯切力、晶片表面粗糙度等多目标与主要加工参数之间的影响关系,以及获得线锯加工最优参数组合,即工件进给速度0.025mm/min、超声振幅1.8μm、线锯速度1.6m/s、工件转速16r/min为最优加工参数组合,并通过实验进行验证。采用果蝇优化算法优化灰色神经网络模型(FOA-GMNN)对SiC单晶片的表面粗糙度Ra进行预测,结果表明FOA-GMNN模型收敛速度快,鲁棒性好,预测精度高,预测值与实验值的平均相对误差为2.09%。

对某普通纵向承轨台短轨枕无砟轨道道床断裂伤损特征、轨道静态几何形位和机械化整治技术进行了分析研究。通过现场调研,明确了道床断裂伤损特征,其伤损主要表现为道床横向断裂/掉块/露筋、钢轨波磨/擦伤、轨枕纵向断裂/松动、道床下部出现离缝等现象。轨道静态测试分析结果表明,道床断裂位置的曲线正矢、轨距、轨底坡、钢轨顶面纵坡均有不同程度异常。最终针对道床断裂伤损,提出了可行的机械化整治技术方案,整治效果良好。

为分析轮式装载机动臂参数对不同坡度角下的横向稳定性的影响,以某轮式装载机为研究对象,对满载运输工况下动臂由水平分别转至各个工作位置及动臂外侧厚度变化时的振动模态进行分析,并进一步研究动臂参数对振动特性和动应力特性的影响。结果表明调节动臂的工作位置对固有频率影响不明显,但增加动臂外侧厚度能明显增加系统各阶固有频率;不同坡度路面下,增加动臂外侧厚度,动臂横向振动RMS值均明显减小,横向稳定性得到改善,且动应力波动趋缓。

针对塔式光热发电定日镜在装配过程中子镜安装无法保证精度,以及运行期间受环境因素影响子镜角度偏转,造成整块定日镜平面度变化,使得反射光斑不能精准投射到聚热塔上的问题,提出了平行光束聚焦及欧拉旋转定理测量的方法,并通过实验进行了验证。首先,建立了检测原理的物理模型和数学模型;然后建立了子镜和定日镜之间的理想平面度数学模型,提出了法线最大误差允许角;最后测量并计算了2×2模式的“大汉”定日镜。结果表明该方法检测原理科学、精度高、速度快,完全满足塔式定日镜平面度参数的测量要求。

为保证单相磁保持继电器触头的电寿命并减少弹跳,减小产品输出特性的分散程度,采用稳健性容差设计的方法调整设计参数的容差分配,建立了单相磁保持继电器的动力学仿真模型,对单相磁保持继电器的动态特性进行了仿真,并搭建了实验平台。仿真与实验结果基本吻合,验证了模型的正确性。选取触头的闭合速度、分断速度、弹跳时间为目标函数,设计正交试验选出平衡三个目标函数的最佳组合,通过贡献率分析法对目标函数进行容差分配,使得动触头闭合速度、分断速度和弹跳时间的分散性分别比原来减少89.2024%、78.6603%、54.9755%。这对于合理控制生产成本并且保证产品的电寿命及可靠性有着重要的意义。