风电机组齿轮箱故障一直是风电场主要机械故障之一,其故障信息多是混有噪声的非平稳信号。为避免陷入对复杂的非线性信号求解,提出多种算法融合下的数字信息频率筛查处理方法。首先利用小波分析对高频信号的敏感性进行消噪,然后充分利用Hilbert-Huang变换对非平稳信号的分解和时频变换能力进行信号特征挖掘,在被干扰的非平稳信号里面找出故障对应频率。充分利用多种算法融合有效去除与主频率不相关的高频噪声,找出时域变换的边际谱。避免了直接分解含有高频信号的不确定性,降低了信号分解过程中回流成分,避免发生反射现象,完成对风电机组齿轮箱故障的非平稳信号频率筛查比对。通过对某机组进行故障实验,验证数字信息频率筛查方法的有效性。

一种用于GIS设备检测的操作臂的机构设计,首先依据机构参数以及全局灵活性指标比较了各种关节构型组合的优缺点,从而得出了适合于这里的机械臂的构型方案,然后以力可操作度,加速度性能,灵活性为目标函数,建立了优化求解机械臂运动学尺寸的数学模型,最终通过MATLAB提供的非线性优化函数,完成机械臂前两个杆件尺度优化,,并仿真计算操作臂的机构性能指标。虽然是针对于任务需求设计的,但对于通用的四自由度机器人的设计,有一定的参考价值。

介绍了一种双臂四轮输电线路巡检机器人系统,机器人系统由地面基站和巡检机器人本体组成,地面控制基站和巡检机器人之间采用无线通讯方式,实现数据与图像的无线传输。详细分析了机构构型及结构特点,机器人由前、后手臂及控制箱体三部分组成,每个手臂上均包括行走机构、翻转机构、俯仰机构、夹紧机构及回转机构,并对机器人跨越防震锤和单悬垂金具等障碍物的越障过程进行了详细分析,采用遥控与局部自主相结合的设计思想,设计了机器人的控制系统,并基于Windows软件平台设计了人机交互平台。试验结果表明机器人具有爬坡角度大,越障能力强,行走时保护性好等优点。

研究解决了在给定行程速比系数K=1、摇杆摆角ψ和任意2个杆长的情况下,平面曲柄摇杆机构的图解设计方法,为平面曲柄摇杆机构的优化设计提供了便利的工具。

引据几何学的Apollonius定理,提出"辅助圆"的概念,即发现揭示出已知摇杆长度l3、摆角Ψ、活塞杆伸缩比λ和偏距比μ条件下,液压缸固定铰链中心点O1的可落居区域——解集为"圆";据此给出了Ⅰ型、O型和Ⅱ型机构的概念及结构特征;给出偏置式摆动液压缸机构通常的图解设计方法;讨论了缸—杆初始铰链中心距lO1C1、缸—杆初始长度l12(0)、偏距e、机架长度l4、初始安装角σ和起始、终止位置传动角γC1、γC2随O1点位置变化而变化的规律。

针对GIS检测移动操作臂的作业要求,首次开展了一种五自由度操作臂的结构设计与优化。首先通过分析GIS检测的任务要求,完成操作臂构型尺度设计;假定均质杆件和集中负载,建立机械臂力学模型,基于抗弯截面系数的平方与截面面积的三次方比值最优完成主操作臂的截面形状和截面尺寸的设计;建立三维实体模型,基于有限元方法完成操作臂在不同工况下的应力分析,在此基础上,采用遗传算法对操作臂进行结构优化。优化后的结构尺寸使操作臂的质量明显减小且能够保证足够的强度和刚度。

在拉深成形过程中,摩擦系数在一定程度上影响着拉深的深度。文中对两者之间的关系进行了理论分析,并通过有限元的方法进行模拟验证,发现在一定程度上,减小摩擦系数有利于拉深深度的增加。在此基础之上,文中提出了一种新的滚珠压边圈模型,大大减少了材料间的摩擦系数,提高了材料的拉深深度极限。