介绍了国内城轨车辆上应用的液压制动夹钳现状,以及应用中存在的问题。针对城轨车辆上应用的液压制动夹钳,设计了一种用于弹簧被动式液压制动夹钳的新型弹簧动力单元装置。通过对弹簧动力单元的功能需求分析,设计出了对应的执行机构,该机构具有输出力功能、常用和辅助液压缓解输出力功能、机械缓解输出力功能以及自动补偿闸片磨耗量功能。阐述了新型弹簧动力单元装置的结构和工作原理,并针对新型弹簧动力单元进行了性能参数的计算和样机试验。试验结果表明,新型弹簧动力单元的功能和技术参数满足设计要求。

设计了由两种尺寸气囊交替连通而成的新型软体执行器,该结构可实现两个方向固定角度摆动.首先建立双向弯曲软体执行器的非线性力学模型,得到形式为三段的分段函数,每一段表示软体执行器在相应阶段的弯曲角度和驱动气压的函数关系.其次,应用仿真软件描绘出软体执行器的摆动角度和驱动气压的线性关系,并与经典软体执行器进行了对比,发现两者不同之处在于未充气侧大小气囊之间挤压的弹性势能.最后,制作了双向固定角度摆动的软体执行器模型,通过实验验证了数值结果的可靠性.结果表明,本文提出的双向弯曲气动网格软体执行器的非线性建模和设计是可行的.

气动调节阀是工业生产中重要的控制装置,其故障诊断技术越来越受到重视。基于DAMADICS平台建立气动阀门仿真模型,利用DABLib模块生成故障数据。提取故障数据的主元向量,构建PLS模型,将多变量的高维空间影射到低维空间,对数据进行压缩和标准化处理。借助Hotelling T2和SPE统计检测法对平台生成的测试数据与实际数据的残差进行分析。仿真结果表明,该方法实现了对阀门故障的诊断和分类,效果明显。

针对煤矿井下液压缸的密封失效、活塞杆表面损伤、缸筒内壁腐蚀、偏载失效以及缸底断裂问题,分析故障的具体原因,从液压缸设计、制造及使用环节提出了解决和改进措施。通过密封件选型升级、改进活塞杆及缸筒处理工艺、提高乳化液质量等措施可有效提升液压缸性能,降低故障率。

磁悬浮列车是一种快速的轨道交通方式,因其车下为悬浮架结构,故采用液压制动系统设计方案。液压制动与空气制动相比,集成度高,功率重量比大,响应速度快。本文介绍了中低速磁浮列车液压制动系统的研制方案,详述了制动系统实现的功能和性能。制动系统结构组成包括电子制动控制单元、液压单元、基础制动装置等。相比于传统的比例阀制动力控制原理,本方案采用基于高速开关阀的制动力控制原理,高速开关阀具有响应速度快、流量大的优点。制动力控制算法采用积分复合大脉宽激励的方式,缩短了制动空走时间,减小了制动距离。本方案的液压制动系统已经在多个磁浮车型中成功运用,并通过了各项地面试验及装车试验考核。

通过对输电线路角钢塔攀爬机器人的攀爬环境分析,研制了一种输电线路角钢塔攀爬机器人。该机器人整体结构包括上下臂和上下部手爪,其结构简单,能提高机器人的可靠性和工作效率;手爪采用一种电磁吸附与二自由度冗余机械爪的复合结构,以保证夹持的快速性和可靠性,重点介绍了电磁吸附手爪的分析和设计过程。在此基础上,分析了输电线路角钢塔攀爬机器人的攀爬步态和越障步态,验证了机器人步态的合理性。该机器人可以代替工人攀爬输电线路角钢塔,降低了电力工人的工作风险,提高了工作效率,具有实用和推广价值。

针对目前细粉物料筛分时具有强吸附性而导致物料聚团、堵塞筛孔、筛分效率低下等问题，提出了超声波辅助细粉物料筛分的机理研究。首先，结合DLVO理论，并根据颗粒在筛分中由粘性力和超声波振动产生的能量，建立了能量平衡模型；其次，进行了细粉物料颗粒团聚体凝聚和分散过程的EDEM仿真研究；最后，对超声波辅助破坏物料团聚性、吸附性的机理进行了试验验证。研究结果表明，超声波振动能够有效地打散颗粒团聚体，显著地提高筛分效率。

浮空器工作过程中的温度场变化对其运行及控制等方面会产生重要影响。基于武汉市夏至日低空气象资料,运用计算流体力学软件Fluent及其提供的UDF接口,对浮空器内、外流场及温度场进行耦合计算。通过数值仿真得到浮空器蒙皮与内置氦气囊及内部气体的三维温度场。通过分析三维温度场变化情况,可知浮空器外部蒙皮材料局部温度受耦合传热影响变化明显,内部气体和内置氦气囊温度变化较小。

为了研究梯形轨枕轨道在地铁列车以60km/h速度运行时的振动特性,建立了梯形轨枕轨道的三维有限元振动模型。分析了梯形轨枕轨道在轮轨粗糙度激励下的振动响应特性。通过与普通地铁轨道进行对比,可知梯形轨枕轨道具有良好的减震能力。

往复压缩机活塞杆断裂故障是往复压缩机一类严重的故障,本文在Griffith提出的裂纹扩展的能量平衡准则的基础上,对活塞杆断裂故障机理进行了分析,得出活塞杆断裂故障发生时活塞杆振动幅值会增大;同时通过对往复压缩机活塞杆沉降位移信号进行小波降噪,滤除信号中噪声信号,并计算处理后的信号的峰峰值。最后通过观察几个活塞杆断裂故障案例,说明了活塞杆断裂故障发生时活塞杆振动幅值确实会增大,可以将小波降噪后的沉降位移信号的峰峰值作为活塞杆断裂故障的报警或诊断的特征参数。