针对SF6密度继电器在现场应用过程中经常出现精度超差的问题,系统阐述了SF6密度继电器的工作原理,建立了数学模型,采用仿真和试验相结合的方法验证数学模型的正确性。仿真和试验结果表明在同一温度下,密度继电器的测量值随着被测压力的增大而增大,温度补偿误差随着被测压力与设定补偿点的压差增大而增大;在不同温度下,密度继电器的温度补偿误差随着实际温度与20℃时的差值增大而增大;在被测压力等于设定的补偿压力的情况下,温度对密度继电器的测量结果无影响,密度继电器恒定输出被测气体在20℃环境下的压力值。

齿轮减速器试验台在加载试验中,由于加载转矩易受传递过程中非线性因素以及驱动电机转速变化的影响,导致齿轮减速器实际加载的转矩值与设定值误差较大且无法稳定,采用传统PID控制难以得到满意的控制效果,为此提出采用自抗扰控制策略设计并实现加载转矩控制器。首先分析了齿轮减速器试验台的结构组成及工作原理,然后设计了加载转矩自抗扰控制器,并在PLC上实现了该控制器,最后在齿轮减速器试验台上对自抗扰控制器与传统PID控制器分别进行了抗干扰试验和动态加载试验。试验结果表明,相较于传统PID控制器,自抗扰控制器对扰动的抑制能力更强,对动态载荷信号的跟随精度更高。

针对煤矿设备传统润滑方式存在的智能化程度低、按需润滑难的问题,将PLC、润滑泵和传感器相结合,设计了一种适用于煤矿设备的智能润滑养护系统。该系统通过上位机完成煤矿设备润滑控制和信息显示,若干泵站和智能分配箱为润滑油的输送提供动力和润滑点的选择,采集终端获取润滑温度和流量参量信息。现场应用表明该系统实现了煤矿设备按需供油、润滑监测和故障报警,弥补了传统煤矿设备润滑方式的不足,提高了煤矿设备生产效率。

自由曲面加工规划难度大,对技术人员的理论水平和实践经验都有较高要求。在已知两个零件相似的前提下,分别从加工策略、加工参数两个层次对待加工零件进行重用,并根据待加工零件加工要求,选择直接重用加工策略与加工参数,或者只修改部分加工参数后进行重用加工。同时以固定轮廓加工为例,利用UG(Unigraphics NX)二次开发编写了一种快速数控加工系统,将需要重用的参数整合到同一界面下输入,并通过实际机床加工验证了相似曲面零件重用方法的正确性,提高了加工效率。

在航空航天产品复合材料轻量化的发展进程中,进一步在翻边结构中使用复合材料对减重及提高性能的一致性具有重要意义。针对L型翻边在实际受载情况下R角处发生分层缺陷的实际问题,提出在翻边结构连接处加装金属垫片的设计思路,经有限元仿真论证了加装金属垫片降低R角处层间应力水平的可行性。通过综合开展283℃工况下设计载荷、限制载荷、极限载荷及破坏强度试验,进一步发现金属垫片及翻边的配合间隙对受载性能具有重要的影响作用,通过施加螺栓预紧力使其小于或等于0.1 mm。最终结果表明优化配合间隙情况下,通过加装金属垫片的设计方法能够有效减小R角处的层间应力水平并避免分层缺陷的发生。

压气机叶片几何形状复杂,存在叶片加工精度要求较高、加工工艺流程繁琐等问题,此外传统压气机叶片加工车间也存在自动化水平和生产效率较低等问题。构建了压气机叶片零件柔性加工单元,设计和开发了一套生产管理系统。提高了压气机叶片的生产效率和加工车间现场管理效率,提升了企业信息化水平并增强了企业的市场竞争力。

工程实际中斜齿轮副存在齿距误差,为此研究了齿距误差对斜齿轮副系统振动特性的影响。基于齿距误差的周期时变性,提出一种将齿距误差模拟为正弦函数的方法,用于齿距误差的计算。考虑齿距误差的影响,建立了斜齿轮副系统的弯-扭-轴耦合动力学模型。通过龙格-库塔(Runge-Kutta)数值积分法,分析了齿距误差对系统振动特性的影响。研究结果表明齿距误差的引入对系统扭转振动的影响最大,当齿距误差以相同程度变化时所导致的系统扭转方向振动响应增大或减小程度相同。

采用球头铣刀侧倾铣削钛合金TC11,分析了不同工艺参数对切削力的影响规律,利用非线性回归方法建立了切削力预测模型。研究结果表明,对切削力影响最显著的工艺参数是切削宽度,切削力预测模型的平均预测误差是6.28%。

为提升电动自行车车架的冲击强度且保证其轻量化,首先依据标准对车架开展了冲击仿真,获取车架的动态响应;然后利用等效静态载荷法计算得到的静态载荷,对车架进行静态仿真,并与动态仿真下车架的应力和变形进行对比分析,对比结果一致性较好,验证了静态载荷具有等效性;最后采用等效静态载荷,对车架冲击强度进行优化。结果表明,车架的冲击强度得到明显提升且质量降低,实现了车架冲击强度的优化设计。该研究为电动自行车车架的设计提供了参考。

针对双舵轮AGV的运动控制技术进行研究,首先建立了双舵轮AGV的简化运动学方程;然后针对其控制的复杂性和非线性特点,提出了一种BP-PID控制算法,使用动量因子对网络的学习率进行优化,抑制网络训练中出现的振荡。在控制系统训练完成后对其进行了仿真,并基于双舵轮AGV样机对控制算法进行试验验证,试验结果验证了所提控制算法的有效性。该控制算法提高了双舵轮AGV运动的控制精度和稳定性。