基于流固耦合的静压转台底部支撑优化
静压转台油腔的变形会降低静压转台的承载能力,底部支撑点的布局会显著影响油腔的变形量和底部支撑点的应变量。为了提高静压转台的工作能力,提出一种基于流固耦合的静压转台底部支撑布局重构方法。建立静压转台流固耦合模型,基于有限元方法得到静压转台在额定负载下油腔的变形量和底部支撑点处的应变量,利用MATLAB拟合底部支撑点半径和间距对变形和应变的影响规律,得到底部支撑布局的最佳参数。最后对静压转台底部布局进行重构,并通过试验验证其可靠性。结果表明:重构后油腔变形降低了约19.25%,底部支撑点处应变降低了约29.80%。
基于响应面法的机床床身动力学模型修正
针对机床床身连接刚度难以确定,从而造成床身动力学模型分析模态与试验模态相差较大的问题,提出一种基于响应面法对床身动力学模型进行修正的方法。以CLFH-200齿轮复合机床床身为研究对象,利用ANSYS Workbench中地基刚度模拟垫铁地基系统刚度,并以地基刚度为设计因素,采用中心复合试验设计方法获得样本数据,拟合满二阶多项式响应面模型,运用二次规划法对响应面模型进行优化。结果表明:修正后床身动力学模型的前6阶固有频率平均误差与初始模型相比减小了3. 08%,平均误差为2. 14%。该方法能快速有效的实现床身动力学模型修正。
基于NI机器视觉的产品识别与分拣系统
为了解决自动化生产线上产品的智能分拣问题,设计了一种基于NI视觉检测技术的产品识别与分拣系统,用于分拣不同形状的工件。文章以NI 1776c智能相机为核心搭建了视觉检测的硬件平台,使用Sobel算子提取工件边缘特征并研究了基于边缘特征的模板匹配算法在工件形状识别中的应用,同时设计了一种用于NI视觉检测平台与UR控制柜间通讯的IO电路。与基于PC的视觉平台相比,基于NI智能相机的视觉检测平台内置高性能处理器,可脱离PC机实现独立的视觉检测功能,具有开发周期短,检测速度快、可靠性好等特点。
转盘轴承对数修形滚子的特性分析
基于ABAQUS建立转盘轴承对数修形滚子与滚道接触的局部有限元模型,分析对数修形滚子在滚动和滑动工况下转盘轴承的应力分布。结果表明随滚动和滑动的速度增加,应力分布趋势相同,但应力值变化不大,可以忽略速度对应力分布的影响。载荷较小时,滚道上应力分布均匀。载荷较大时,滚子端部与滚道接触位置应力明显增加。随载荷增加,模型整体应力值变大。摩擦因数增加,滚道上应力分布均匀,等效应力和接触应力变化不大,交变应力变大,且最大交变应力向滚道表面移动。
数控强力刮齿自动编程系统的开发
针对强力刮齿加工数控编程困难的问题,基于刮齿技术加工原理,对加工走刀路径进行规划,建立了刮齿加工的数学模型。分析了自动编程系统的功能模块,利用Qt跨平台开发框架进行界面设计,C++编程语言编写后台逻辑程序,以sqlite数据库作为数据支撑,开发了一种数控强力刮齿自动编程系统。实现了NC代码生成、参数计算、数据库管理等功能,通过VERICUT仿真系统模拟加工,验证了NC代码准确性,表明了该系统编程效率高,所生成数控程序错误率低。
摩擦因数对回转支承动态特性的影响
基于ABAQUS建立回转支承局部三维有限元模型,将有限元计算的滚动体滚动速度与理论计算对比,检验出仿真的合理性,同时对回转支承进行动态分析,研究摩擦因数对回转支承应力应变和疲劳寿命的影响。仿真的结果和赫兹理论对比表明:摩擦力的作用使后接触区的应力大于前接触区的应力,应力中心不完全关于接触点对称分布,随着摩擦因数增大,次表层的最大应力有向滚道表面移动趋势。反映出回转支承的滚道的疲劳损伤萌生随着润滑效果的变差而变浅,为进一步分析回转支承的疲劳失效原因和动态优化设计提供理论依据。
摩擦因数对单排球转盘轴承接触次表层的影响
利用ABAQUS有限元软件建立单排四点接触转盘轴承球与沟道接触的局部模型,通过对比Hertz理论计算的最大接触应力验证模型的正确性,以接触次表层的正交剪应力和等效应力作为疲劳损伤的评价依据,分析不同摩擦因数对滚动接触次表层正交剪应力幅值、到沟道表面的深度以及等效应力变化的影响。结果表明随着摩擦因数的增大,最大正交剪应力交变幅值有所增加,疲劳损伤萌生位置的深度减小,转盘轴承的寿命减小。
6杆并联机床典型位姿下的振动测试分析
并联机床由于其强非线性的特性,且在不同位姿下它的振动特性是不同的。所以在通过试验测得并联机床在典型位姿下的振动信号,并对振动信号进行频域分析得到机床在典型位姿下的功率谱的基础上,应用功率谱分析初步得到机床的振动特性。再利用测试分析软件得到并联机床的在此位姿下的固有频率。最后用有限元分析软件ANSYSWorkbench对机床的在典型位姿下进行有限元模态分析,并得到了并联机床在典型位姿下的振动特性。通过对比试验分析与有限元分析并进行灵敏度的分析得到了有限元模型的修改方向。对并联机床的优化提供了数据的支持。
基于AMESim-Simulink联合仿真的风电回转支承实验台液压加载系统研究
结合风电转盘轴承实际工况下的受载情况,为验证所设计液压加载系统的可行性和改善系统的动态响应性能,设计出风电回转支承实验台液压加载系统。在AMESim中建立液压加栽回路的仿真模型,所采用的BP神经网络PID控制器以S函数的形式导入到Simulink中的系统模型中,进行AMESim和MAT—LAB/Simulink联合仿真研究,并与传统PID控制的同一系统进行AMESim仿真对比。仿真结果表明,所采用的液压加载系统能够模拟出风电转盘轴承实际工况下承受到的载荷,BP神经网络PID控制改善液压加载系统的响应性能。
风电转盘轴承综合性能实验台的研制
风电转盘轴承的质量要求近乎苛刻,而且装机运行后一旦发生故障将导致巨大的经济和社会效益损失,转盘轴承在装机运行前应进行严格的实验,确保转盘轴承装机后能够可靠地运行。目前国内外都很少有能够符合要求的风电转盘轴承实验台,该文从加载、驱动、数采与控制等方面介绍了风电转盘轴承实验台的开发,目前实验台已在相关企业投入实验,效果良好。