基于PLC的退火炉温度控制系统

退火炉是金属热处理中的重要设备,其温度控制的稳定性和控制精度直接影响产品的质量。以可编程逻辑控制器(PLC)为核心、以组态软件和VB为开发工具,结合某企业的实际需要开发燃气退火炉智能控制系统。在该系统中,天然气、空气流量和炉压采用模糊PID控制,可对工艺参数进行设置,对控制过程数据实时显示,并能保存历史数据。实践证明该系统控制精高,退火质量好,能达到节能减排的目的。     

灰度投影积分极值法的矩形检测

现有的矩形识别方法存在检测速度慢、识别率低和精度不足等问题,不能满足现代工业在线检测发展的需求。为此,提出一种灰度投影积分极值法的矩形检测方法,把待检测图像沿0~π方向进行投影得到灰度投影积分(GPI)矩阵,求得GPI矩阵中极值点的位置,将其保存为新的矩阵GPIEV,并在GPIEV矩阵中搜索平行线重构矩形。实验结果表明,该方法具有较好的抗干扰能力,且运算速度快,能够满足实时处理的要求。     

横向超声振动对金刚石线锯切割硬脆材料锯切力及临界切削深度的影响

硬脆晶体材料,如SiC、Ge和Si等,由于其临界切削深度极小,常规加工方法很难实现塑性模式加工,研究横向超声振动金刚石线锯对硬脆材料锯切力和临界切削深度的影响有重要意义。在研究线锯受迫振动的基础上,分析金刚石线锯在横向超声波激励下柔性旋转点切割硬脆材料的条件;用特征函数对超声激励下金刚石线锯的振动切割状态进行表征;应用磨削理论建立了单颗金刚石磨粒切割硬脆材料的力学模型;推导出超声振动激励下金刚石线锯锯切硬脆材料临界切削深度的计算公式。以单晶SiC为对象,进行了超声振动线锯切割和普通线锯切割对比试验。结果表明相同条件下,超声振动线锯切割SiC的锯切力比普通线锯的锯切力减少22.4%~64.2%,临界切削深度增加1倍,晶片表面粗糙度有明显的改善。试验结果与理论分析具有良好的一致性。     

超导磁液推力轴承的结构设计及性能分析

为提高大型飞轮储能系统的效率和稳定性,设计了一种超导磁力与静压流体力相复合、由16块超导瓦和8块带小孔节流器的静压瓦组成的推力轴承。首先基于超导体局域模型和静压流体方程建立分析模型,然后采用解耦的方法分析复合轴承的刚度等性能指标,对复合轴承进行优化。结果表明复合轴承既可以保证稳定悬浮,又能保持较大的刚度,其功率损耗也在可接受范围内。     

2-PRR并联机构的静刚度试验研究

在不考虑驱动电机刚度的条件下,分别在2-PRR并联机构的连杆平面内的3个典型位置沿X和Z向分步加载,测量得到了在相应方向上的位移值,给出不同位置和方向上的刚度曲线,并将所测的位移值与边界元法计算的位移解析值进行了比较。结果表明:在同一个测量点,Z向刚度明显比X向刚度大,在不同的测量点,其特定方向的刚度虽有变化,但刚度变化在同一数量级;实际测试的相对刚度值与边界元计算的理论刚度值的变化趋势一致。     

锥形件单点增量成形过程应变状态研究

通过理论计算、有限元仿真和实验分别研究圆锥形件和方锥形件不同区域的应变状态,并对工具头直径对应变分布的影响以及方锥形件不同拐角半径的应变分布进行研究,结果表明圆锥形件存在平面应变、拉-拉和拉-压这3个区域;方锥形件在4个拐角处处于拉-拉区域,发生双向拉伸变形;工具头直径越大,板料发生双向拉伸的程度越明显;方锥形件拐角越大,拐角处越接近平面应变状态。     

移动机器人全局路径规划的模拟退火-教与学优化算法

提出一种新的基于模拟退火-教与学优化(SA-TLBO)算法的移动机器人全局路径规划方法。进行环境地图建模,通过坐标变换在路径的起点与目标点之间建立新的环境地图;引入模拟退火思想对基本的教与学优化算法进行改进;利用改进的算法对路径目标函数进行优化得到一条全局最优路径。仿真实验结果表明,该方法具有极快的收敛速度和较高的搜索精度,以及较好的全局寻优能力,能有效解决机器人全局路径规划的优化问题。     

应用模糊熵和相似度的管道泄漏检测与定位

动态压力波信号的异常识别是声波法输油管道泄漏检测和泄漏定位的关键。从时间序列角度出发,提出一种基于模糊集理论的输油管道泄漏检测定位方法。该方法首先采用小波分解和半硬软阈值法去除动态压力波信号噪声;其次选取固定长度的正常动态压力波信号子序列作为模板序列,并对现场采集所得动态压力波信号选取相同长度的子序列作为被匹配序列,构造两子序列信号所对应功率谱的模糊集并计算其相似度;最后根据模糊相似度判定输油管道是否存在泄漏现象,若发生泄漏,可利用检测信号和模板信号的模糊熵差确定泄漏位置。实验表明,建议方法简单、有效且定位精度高。     

固定-可倾瓦轴承支撑的转子的非线性动力学特性

以固定-可倾瓦轴承支撑的单盘柔性转子为研究对象,根据转子动力学理论建立了其动力学模型。基于动态Reynolds方程和边界条件,运用Castelli法求解Reynolds方程,在单瓦坐标系下建立了单块轴瓦的非线性油膜力数据库。经过坐标变换,组装计算最终获得固定-可倾瓦轴承的油膜力。在计算油膜力的时候考虑两种情况,即考虑瓦块转动惯量和忽略瓦块转动惯量。首先将这两种情况下转子的运动轨迹进行比较,然后这种分析了考虑瓦块转动惯量时转子的动力学行为,同时也比较了在不同的预负荷和支点比的情况下转子的运动轨迹和可倾瓦瓦块的摆角。     

金属板材单点增量成形过程变形区厚度研究

金属板材单点增量成形变形区厚度是影响零件强度和质量的重要因素,一般认为板厚遵循余弦定理只与成形角大小有关。针对圆锥件,分别通过理论计算、有限元仿真和实验对变形区厚度进行研究。将变形区厚度分区域研究,并分析工具头直径、层间距、压板内径以及成形轨迹对各区域板厚变化的影响,结果表明大的工具头直径和小的压板内径有助于减小板厚减薄率,提高板厚的均匀化程度;大的层间距可以提高板厚达到稳定值的速度;压入点均布轨迹可以增加最小板厚和平均板厚,对板厚的均匀化程度没有影响。