一种三平动并联机构的设计与运动学分析
针对Delta并联机器人在食品、医药、电子等轻工业上的广泛应用,对一种T型轴铰链Delta三平动并联机器人的构型设计进行了系统研究。分析了运动副在机构组合中自由度约束关系,得出了一种最小支路位移参数特性,以此遴选出3T0R并联机构所含的支路类型,综合出多组三平动并联机器人机构。经过机构演变法,设计出一种支路类型为HSOC{-P(4R)-R⊥R∥R⊥R-}的新型T型轴铰链的Delta并联机器人机构。并基于位移参数特性,验算了其机构空间自由度。基于设计的Delta并联机器人机构,进行了运动学分析,建立了逆解位置模型、正解位置模型和速度模型。
一种航天器运动机构O形轴向动密封摩擦阻力研究
针对航天器一种常用的多道冗余O形轴向动密封摩擦阻力偏大的问题,对密封圈压缩率、金属配副表面摩擦因数、装配状态等因素进行仿真和试验研究。通过试验获得密封圈压缩率与摩擦阻力的关系;建立密封圈橡胶材料与轴孔摩擦仿真模型,通过分析获得O形密封圈与不同金属副动摩擦因数可能存在关系,并通过轴孔模拟试验验证仿真结果。通过密封圈磨损部位及应力分析,探究密封圈磨损原因。结果表明:摩擦阻力随密封圈压缩率的增大呈非线性增大趋势,且压缩率越大,摩擦阻力增幅越明显,因此降低密封圈压缩率可有效降低摩擦阻力;影响密封结构摩擦阻力的关键因素在于轴与密封圈之间的摩擦因数,通过在轴表面涂覆润滑膜层,可有效降低主轴摩擦因数,从而降低摩擦阻力。
汽车外部电子后视镜尾流区域气动特性研究
为解决传统镜面后视镜对整车气动噪声和气动阻力影响较大的问题,基于计算流体动力学(CFD)利用SSTκ-ω湍流模型仿真的方法对一种汽车电子后视镜进行气动特性分析。在模拟的气流以27.78m/s的速度流动的风洞实验中,后视镜尾流区域的流场中存在低压区并形成低速层,随着气流的不断运动,低速层中涡流中心轨迹线开始均匀发散,未产生激烈的湍流。由于后视镜前部静压力高于后部,于是产生压差阻力。通过分析可知,低压区和低速层对整车气动特性影响较低。该电子后视镜相对于传统镜面后视镜在降低整车气动噪声和气动阻力方面优势明显。
基于FPGA的射频热疗系统的设计
采用高精度数字温度传感器DS18820与可编程逻辑器件FPGA实现温度测量与控制,并进行温度场的测量与控制实验。实验表明,一维控制器控制精度不够,温度超调比较大(1℃),而二维控制器的温度超调就比较小(0.5℃)。因此,所设计的射频温度场温度测量与控制的方法满足热疗要求。与传统方法相比,该系统具有设计灵活、现场可编程、调试简单和体积小等特点。
CCD成像型亮度计测量方法研究
利用CCD成像的特点,通过分析CCD成像过程中亮度与数字图像灰度之间的关系,提出了CCD成像型亮度计的设计方法。使用积分球作为标准亮度光源,对CCD拍摄得到的数字图像中像素灰度值与实际亮度之间的关系进行标定,得到图像像素灰度与测量点亮度之间的对应关系,保证亮度测量的准确性。通过对不同曝光时间下亮度分布的测量,拓展CCD成像型亮度计的测量范围。同时为了保证不同曝光时间下亮度的测量精度,将不同曝光时间下的图像灰度结果与积分球产生的标准亮度进行对比,实现成像型亮度计的非线性校正。利用光度特征匹配方法,保证光度计的相对光谱灵敏度与标准光度观察者的光谱光效率接近,减小测量误差。根据CCD成像型亮度计的标定和测量原理,使用Visual C++编制相应的软件,并进行了标定和测量试验来验证CCD成像型亮度计的测...
可多线程测量的模拟钻杆四分量力虚拟仪器
为分析钻杆的井下受力状态,应用直梁应变片式测力传感器,研制了一种基于虚拟仪器平台的钻杆四分量力测量系统。传感器系统随钻柱同轴旋转,终端单片机定时采集试件所承受的径向力、轴向力和扭矩等参数。LabVIEW调用串口ActiveX控件的MSComm中断通讯模式,并结合I/O子系统设置和数据同步方法,实现了串口无线采集和钻杆转角测量的多线程检测。实验结果表明,该系统能够实现模拟钻杆在低钻速条件下(〈180r/min)的实时测量,为钻杆振动特性的理论分析提供了实验依据。
不同收缩角下伞形风力机振动特性试验研究
为验证伞形风力机在实际运行过程中的结构安全性,对5 kW伞形风力发电机的测试样机进行振动试验,研究风速及收缩角对伞形风力机振动特性的影响。分析结果表明45°及60°收缩角下,由于叶片气动弹性及惯性作用,塔筒不同高度垂直径向振幅在5~7 m/s风速段内出现突增,随着风速增大,叶片转速增大,振幅出现下降趋势。由于叶片在收缩角增大过程中逐渐靠近中心涡,塔筒不同高度水平径向振幅随之增大。对比分析塔筒垂直径向与水平径向振动加速度幅值可知,塔筒主要体现为水平径向弯振。发电机垂直径向振动加速度在45°收缩角下达到峰值,其振动能量主要分布在2.335 Hz。依据VDI-3834对振动特性分析结果进行评估,分析发现,塔筒振动速率及发电机振动幅值均小于警告阀值,验证了伞形风力发电机结构安全性。
JD-55型调度绞车制动系统的改进
文章总结分析了JD-55型调度绞车在矿井实际使用过程中出现的种种问题,发现液压制动存在系统复杂、维护与检修工作量大,故障率高等问题,为此提出了将液压制动系统改为气动式制动系统以期提高绞车的制动稳定性能,并提出了相应的改进方案及管理措施,通过井下试运作,制动故障发生率大大降低,取得了良好的效果,同时为其他矿井提供了借鉴和参考。
多环闭链空间可展开机构力一热耦合协同优化
针对一种多环闭链空间可展开机构的力一热耦合设计问题,首先列写了展开单元机构的静力学平衡方程,完成了展开单元的静力学分析,进而根据虚功原理,求得机构在展开态下的转动刚度;然后综合考虑机构的力热性能,以杆件横截面尺寸为设计变量,以机构在太空环境下整个展开过程中的热变形小、重量轻、展开态下的基频高和转动刚度大作为优化目标,采用协同优化方法建立了多环闭链空间可展开机构协同优化的数学模型;通过数值求解,得到该机构所有杆件的横截面尺寸参数最优值.分析结果表明,优化后的机构热变形降低了约56%,展开态基频提高了约39%,展开单元的重量与转动刚度均满足设计指标.
顺槽用破碎机锤头防松研究
针对顺槽用破碎机锤头易于松动的问题,研究了破碎机锤头螺纹紧固防松方式产生失效的原因。通过比较国内外煤机厂家破碎机锤头防松结构,找到最佳的破碎机锤头防松方式,采用凹凸螺母防松方式,达到破碎机锤头防松的目的,提高了破碎机整机使用的可靠性。