针对城市垃圾收集方式复杂及效率低等问题,设计了一种新型的侧装压缩式垃圾车机械手机构。对比分析了常见垃圾桶收集机构的优缺点,结合侧装垃圾车工作流程,阐述了新型机械手机构的结构原理;研究了滑动马达在提桶阶段所需的转矩,为滑动马达选型提供依据;依据机械手典型作业工况,采用有限元方法对机械手结构进行了仿真分析和优化设计。研究结果表明,机械手结构满足设计要求,优化后结构质量减轻7.6%。通过对机械手结构进行分析及优化,可以验证其结构可靠性,从而获得最优化设计方案。

复合材料拉挤多腔板在线生产时有时会产生缺陷,导致生产线故障甚至全面停车,因此需要对在线生产的复合材料进行实时无损检测。为此,采用敲击测试的方法,获取振动信号,利用小波包分析对敲击振动信号进行多层分解,分解后的频带能量作为特征向量。把经过归一化处理的特征向量用支持向量机(SVM)进行分类识别。经过实验验证,识别率达到100%。这表明使用小波包分析和支持向量机结合的方法可以对复合材料拉挤多腔板进行故障诊断,在实际应用中具有较好的前景。

针对VMD在实际工程中需要凭借人为经验设定本征模态分量(IMF)个数,提出了一种通过频谱极值点与自适应阈值之间的关系确定VMD中的最佳IMF数量的策略,称为自适应变分模态分解(Adaptive Variational Modal Decomposition,AVMD),并将其结合最小二乘支持向量机(LSSVM)用于滚动轴承故障诊断。首先利用AVMD对轴承信号分解获得多个IMF分量后根据峭度值将分量信号重构,然后提取重构信号的多尺度排列熵作为训练LSSVM的特征向量,最后用获得的诊断模型对未知的轴承故障进行分类。通过仿真分析及轴承信号的诊断结果表明,AVMD能够有效的将多频率组成的复杂信号分离成几个有效的IMF组合形式,且结合LSSVM的诊断模型具有较高的识别率。

为了提高四杆机构设计的精度,提出了一种改进的教与学(MTLBO)算法。与其他经典的智能优化算法如差分进化(DE)算法,粒子群优化(PSO)算法与教与学(TLBO)算法相比,此算法在学习阶段提高了各组之间的交叉率,扩大种群寻优空间,增强局部搜索能力,避免早熟收敛。这里通过建立平面四杆机构模型,分析模型的相关参数,并采用改进的教与学算法对模型参数进行优化。数值实验表明,改进的教与学算法比传统的教与学算法收敛速度快,在对四杆模型的优化中,能够更好的获得模型的最优解,四杆的设计精度提高了70%,由此说明了该优化算法能有效优化四杆模型,提高设计精度。

针对旋转机械滚动轴承的故障振动信号具有时序性的特点,提出了改进LSTM的滚动轴承故障诊断方法。首先利用卷积神经网络(CNN)对振动信号进行局部特征提取,然后通过长短期记忆神经网络(LSTM)获取振动信号时间维度上的特征,使得CNN提取的信号特征经过LSTM处理后更加具有时间依赖性,最后运用Softmax分类器输出故障状态类型。并且对改进LSTM模型、CNN模型和原LSTM模型进行了泛化性能和抗噪性对比。实验表明改进LSTM模型比CNN模型和原LSTM模型更能有效的识别滚动轴承的十种故障类型,泛化性和抗噪性均优于CNN模型和原LSTM模型。

针对传统的故障诊断技术在实际工程中滚动轴承多故障耦合情况下的故障诊断准确率偏低的问题,提出了一种基于Adam算法优化的卷积神经网络(CNN)诊断模型。该方法的原理是从多故障耦合情况下轴承振动数据中自主学习有用的轴承故障检测特征信息然后进行准确的故障诊断。为了证明该方法的有效性和保证实验的公平性,在滚动轴承单种故障和多种故障同时存在的情况下,将提出的方法与随机梯度下降法优化的卷积神经网络,支持向量机进行比较。比对使用相同的数据来客观的评估相应的性能。该方法对滚动轴承多故障耦合情况下的15类故障进行实验诊断,准确率达到了100%,使多故障耦合情况的滚动轴承故障诊断准确率大大提高。

为解决传统液压支架油缸金属表面防腐蚀工艺抗蚀系数低的问题,分析引发液压支架油缸金属表面腐蚀原因,设计引发液压支架油缸金属表面腐蚀原因。通过液压支架油缸金属表面电镀防腐层,液压支架油缸金属表面等效防护,实现液压支架油缸金属表面防腐蚀。设计实例分析,结果表明,设计的防腐蚀工艺抗蚀系数明显高于对照组,能够解决传统液压支架油缸金属表面防腐蚀工艺抗蚀系数低的问题。

本文对全球首艘10万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”能源站的压排载系统的设计过程和要点进行了阐述。通过分析船级社规范对柱稳式半潜平台压排载系统的设计要求,结合项目本身结构特点和应用需求,对“深海一号”压排载系统进行展开式的分析和破损稳性模拟计算,证明系统在满足船级社规范的前提下,能实现多个压载舱同时压排载或倒舱并提高排载泵的吸入性能,且双环网把4个节点的排载泵连接起来,较传统单环网设计大大提高了系统冗余度和安全性。

通过对弹性车轮的刚度测试分析,设计了一台用于测量弹性车轮刚度的专用设备。该设备具有以下特点:1.设备使用液压施加载荷,可以模拟径向、轴向、周向三种加载力;2.油缸的运动由步进电机驱动,定位准确,控制稳定;3.控制系统依托于西门子博图V16开发,PLC、HMI、触摸屏集成于一体,便于后期维护。设备实际运行稳定、操作简单、结构合理,测量及控制精度好,能够模拟弹性车轮静态刚度试验,为我国弹性车轮设计研发能力的提升和安全使用提供了可靠有效的试验验证手段。

针对陕煤曹家滩煤矿西翼大采高综放工作面6200 m超长远距离供液管道输送的需求。研制了一种内衬不锈钢管,为研究其供液的可行性,对管路压力损失进行了理论计算,然后在煤矿现场进行实际应用验证。得出的理论计算结果和现场应用结果误差在合理范围内,表明了该内衬不锈钢管远距离供液具有可行性;同时表明长距离供液压力损失随供液流量的增大而增大,因此,在符合使用要求的情况下,应尽量将流量控制在500~1500 L/min的范围内,以减少压力损失。