使用MMS-300热模拟实验机对GH4169合金在变形温度950℃,980℃,1000℃,1020℃,1040℃,1060℃,1100℃及变形速率0.01mm/s,0.1mm/s,1mm/s,10mm/s条件下进行压缩实验。其中,压下率为50%。在热压缩变形过程中,当温度升高或变形速率减小时,流变应力降低。根据不同的热变形参数对流变应力的影响,利用线性回归的方法分析了Arrhenius形式的本构方程,并求出激活能Q=505.649kJ/mol。最终,建立描述GH4169合金热变形规律的本构方程并分析其预测精度。结果表明在不同热变形参数下,其流变应力的预测值与实验值的符合程度良好,平均相对误差为5.13%,线性相关度为0.977。

爬壁机器人全向移动时,由于平稳性因子较低,难以保障机器人在移动过程中的平稳性,且无法有效地控制机器人。针对目前存在的平稳性差和控制精度低的问题,提出爬壁机器人底盘结构全向移动自主控制设计方法,以爬壁机器人为例,研究全向移动机器人的底盘结构控制,在变换坐标系的基础上构建爬壁机器人的运动学模型;根据运动学模型为全向移动机器人的自主控制提供相关信息,提高控制的精准度。利用卡尔曼滤波器对爬壁机器人的姿态进行解算,对爬壁机器人运动的平稳性进行考虑,利用PID控制算法实现爬壁机器人底盘结构全向移动的自主控制。实验结果表明,所提方法控制的机器人平稳性好、控制精准度高。

采用数字化设计方法,创新地将悬架系统装配在越野卡丁车上,以轻量化为目标,设计了车架及车身,并且分析了车架轻量化前后的典型工况下的应力图与位移图;利用焊接和3D打印技术对车架和操控系统的机构进行了制作、安装与调试。最后对加工方法与安装调试方案进行了优化。经过性能测试后,发现整车的动力性能及操控性能有所提升。该悬架系统的设计、匹配及制作过程为改进低速电动车(旅游观光车)的舒适性设计提供了参考,具有很好的应用前景。

小车能量来自于砝码的重力势能。通过设计一组能量转换机构,将砝码的重力势能转换成小车启动和运行所需要的动能,再通过设计一组控制机构,使小车能够完成目标轨迹。通过UG运动仿真,模拟小车在一定的周期内自动控制转向,完成类似于S形轨迹的路线。通过Matlab软件数据优化,使小车满足原始轨迹的方案。通过设计可调节装置,以适应放有不同间距障碍物的场地要求。

为提高车辆在弯道行驶的操纵稳定性,本文中设计了一款主动倾斜式尾翼的空气动力学套件,在现有车辆的基础上加装主动倾斜式尾翼和前唇,通过空气动力学仿真找出车辆气动特性与尾翼倾角和攻角的关系。基于模糊控制算法设计可调倾角和攻角的控制策略,并通过车辆操纵稳定性仿真对控制策略进行了优化。在实车上加装主动倾斜式尾翼空气动力学套件并根据优化后的控制策略编写代码,基于国家标准进行操纵稳定性实车试验。试验结果表明,加装主动倾斜式尾翼空气动力学套件的车辆相对于加装仅攻角可调的空气动力学套件车辆、未加装空气动力学套件的车辆在稳定性上都有一定的提升。

为使大型垂直轴风力机在超出额定风速时功率输出恒定,本文提出在叶片尾部安装扰流片作为风力机功率调节装置的方案。基于二维计算流体动力学方法,在超出额定风速下研究了扰流片对垂直轴风力机气动性能和垂直轴风力机主轴偏振的影响。研究结果表明在超出额定风速时,扰流片增强了叶片尾部气体的流动分离,提高了叶片的阻力,显著降低了垂直轴风力机的功率系数和扭矩系数,从而维持风力机系统正常运行及功率恒定输出;扰流片的存在没有加重主轴的载荷力相反起到了减轻作用,有效的降低了主轴的偏振效应。

玉米收获机是玉米生产过程中的重要机械装备,其良好的工作性能是保证玉米高效、高质量收获的前提,现代化的自走式玉米收获机在机械技术的基础上结合了大量的液压技术作为功能优化,因此,在玉米收获机的维修过程中,液压系统的维修也占据着较大的比例,因此研究自走式玉米收获机的典型液压故障,并规范其维修技术具有重要意义。

有机肥还田是处理畜牧废弃物和保护黑土地的有效手段,是促进农业绿色发展的迫切需要,有机肥撒施机作为有机肥还田的主要农机具被广泛应用。为了调节有机肥撒施机推肥机构动作速度,控制有机肥抛撒量,采用脉冲宽度调制(PWM)和比例流量电磁阀,设计了一种电控液压流量调节装置。通过电磁阀调节液压缸管路中液压油的流量,控制液压缸推进和回收速度,从而实现调节有机肥施肥量的目的。

针对液压锚杆钻机动力头易发生疲劳性失效,无法保证支护作业过程的稳定性和安全性。提出了一种基于ANSYS的液压锚杆钻机动力头分析方法。通过分析液压锚杆钻机动力头的冲击凿岩过程以及受力情况,建立了动力学模型,并以动力头冲击活塞为例,运用ANSYS软件对其模型进行瞬态动力学分析和振动模态分析。结果表明:运用该方法能够对易发生疲劳损坏的危险部位进行预测;验证相关配套零部件的合理性,避免摩擦以及碰撞带来影响,从而降低结构的失效率。

为完成箱式物品的装车任务,采用自主研发的关节式机器人与移动导轨配合的方式,设计了一种基于OtoStudio开放式控制平台和PLC的机器人码垛装车控制系统。该系统采用层次化架构和模块化设计方法,实现车辆位姿测量、装车规划及机器人本体的运动控制。在移动导轨上设置有多个机器人装车工位,对应不同装车区域,PLC控制导轨及物料输送线与机器人配合实现分段装车,PLC与Otostudio之间通过Modbus总线进行通信。这种控制方式扩展了机器人的运动能力,使得系统工作区间覆盖整个装车区域,固定工位分段装车有效避免了机器人频繁移动搬运,提高了装车效率。