一种小型三轴光电跟踪架设计

针对过顶机动目标的精密跟踪及光电精密跟踪与测量系统的机动性问题,在总结了现有光电精密跟踪与测量设备的优缺点的基础上,提出了一种小型三轴光电跟踪架结构,首先介绍了地平式跟踪架天顶盲区大小与俯仰轴最大倾斜角度间的关系;接着介绍了天顶区域的跟踪策略;最后介绍了俯仰轴倾斜跟踪时,下行光路的控制方法。研究结果表明,小型三轴光电跟踪架结构紧凑且可实现对目标的过顶跟踪,与能实现目标过顶跟踪的常用的三轴光电跟踪系统相比,结构的动态性能更好,也利于设备的机动运输。     

用于精密跟踪的复合轴伺服系统

一、前言在光学跟踪和测量系统中,为了保证对大加速度目标进行高精度的跟踪和测量,必须有一个精密的跟踪伺服系统,复合轴伺服系统是实现精密跟踪的一种行之有效的途径.该系统是由主跟踪架和安装在主跟踪架上的子跟踪架构成.它的直角坐标系的每一个坐标都具有两根轴,其子轴是位于主轴的轴线上.实际上,复合轴系统是多变量控制系统中的二维关联控制系统的一种型式[1].     

大型光电经纬仪跟踪架水平轴系的结构设计

光电经纬仪跟踪架轴系精度的保证是整个光电经纬仪精度的基础;光电经纬仪跟踪架的水平轴系承担着光学分系统和部分探测分系统,安装器件多、结构复杂、设计难度大,精度难以保证。首先给出水平轴系的组成和结构形式,然后对轴系精度的影响因素进行了分析,并根据分析,进行了主镜口径1 m的大型光电经纬仪跟踪架水平轴系的结构设计和校核;并针对所设计的结构形式进行了轴系的精度分析和计算,保证水平轴系晃动误差≤2″。     

光电精密跟踪的双重复合轴伺服系统

介绍了用于光电精密跟踪的双重复合轴伺服系统.分析了该系统的伺服控制原理、稳定性、快速性和提高跟踪精度的功能,给出了系统跟踪误差曲线.     

用于三轴转台的卫星跟踪策略

针对纬轴工作范围为±20°的三轴跟踪架结构不能跟踪半球空域内所有卫星的问题,本文研究了卫星跟踪原理,结合纬轴受限的三轴结构特点,推导出了三轴之间关系的公式,并由此仿真得出了STTA卫星跟踪策略算法。跟踪仰角70°以上的卫星时,采用方位轴定位式水平式跟踪,这种跟踪方式既利用了水平式结构保精度跟踪天顶附近目标的优势,又克服了地平式结构有天顶跟踪盲区问题;跟踪仰角70°以下的卫星时,采用方位轴随动式水平式跟踪,这种跟踪方式使地平式跟踪方式和水平式跟踪方式有机地结合起来,实现优势互补,达到了更为理想的跟踪效果。该跟踪策略不仅解决了三轴转台纬轴工作范围受限问题,而且能够捕获跟踪半球空域内所有卫星,并保证卫星全程在保精度跟踪范围内。最后设计了实验,证明了该跟踪策略算法的有效性和可行性。     

振动焊接技术在工程中的应用

介绍了振动焊接技术在大型精密焊接结构制造中的应用,采用压痕法对焊接结构残余应力进行测试,应用激光跟踪仪对平面度进行测量。结果表明,采用振动焊接技术,可以降低焊接结构的残余应力,保证焊接结构的尺寸稳定性。     

电弧传感器技术在焊缝跟踪中的应用

焊缝跟踪是保证焊接质量和焊接自动化的前提,而传感器是实现这一前提的基础.通过目前国内外常见的焊缝跟踪传感器优缺点的比较.设计了电弧传感器焊缝跟踪控制器,并利用控制器实现了焊缝跟踪,且具有良好的跟踪稳定性和精度.     

视轴偏心的三轴跟踪机架运动学动力学分析

从视轴偏心的跟踪架系统的坐标系推导出角速度变换与力矩变换,运用动量定理和动量矩定理分析三轴跟踪机架的运动关系,对轴间的转动惯量耦合、惯性力矩的交叉耦合进行了研究,从理论上给出了它们之间的解析关系,并运用多刚体系统运动理论和拉—欧方程推导出了三轴跟踪架系统的动力学方程。     

400 mm望远镜跟踪架结构设计与分析

为了满足光学望远镜在诸多新兴领域的产业化需求,结合小口径地平式光学望远镜系统,研制了一套400 mm望远镜跟踪架。首先,为了使跟踪架满足产业化需求并适宜批量生产工艺,对跟踪架进行了模块化设计,并详细说明了方位轴系、俯仰轴系结构,同时分析了轴系理论晃动误差;然后,为了使望远镜系统稳定可靠地工作,即跟踪架需具备较好的静态特性和动态特性,对跟踪架进行力学分析,分析其承载能力和模态特性;最后,为了满足望远镜的指向和跟踪性能,即跟踪架需具备较高的轴系精度,利用千分表实测方位轴系的晃动误差,利用高精度自准直经纬仪、平面反射镜实测俯仰轴系的晃动误差和两轴垂直度误差。分析结果表明,跟踪架具有较高的承载能力和较好的模态特性,其系统一阶谐振频率达到85.16 Hz。检测结果表明,跟踪架具有较高的轴系精度,方位轴系最大晃动误差为3.2″,俯仰轴系最大晃动误差为2.6″,两轴垂直度误差为2.4″。分析及测试结果表明,400 mm望远镜跟踪架结构设计合理可行,满足使用要求。     

光电经纬仪跟踪架水平轴系设计及精度分析

光电经纬仪跟踪架的轴系精度直接决定着整个设备的测量精度.针对主镜口径1m的光电经纬仪跟踪架的水平轴系,对水平轴系精度的影响因素进行了分析,通过相应设计及计算,得到跟踪架水平轴系的晃动误差RMS值≤1”,并通过对水平轴系的精度检测验证了上述结论,实现了高精度轴系的设计要求.     

应用激光堆焊技术对磨损轴件的修复工艺

采用激光堆焊技术及自动送粉工艺进行了轴件修复实验。采用为检验激光修复的性能，对相同条件下(材料、工艺等)获得的试样进行了性能测试。用金相显微镜分析了堆焊层及过渡区的金相组织，用HXD-1000显微硬度仪测试了堆焊层的显微硬度。     

真空吸具在球壳电子束焊接中的应用

分析球壳电子束焊接装夹的特点,运用真空吸具的优点,设计出一种快速、精确可靠的真空吸具辅助装夹系统,解决了长期以来球壳电子束焊接装夹找正难的问题。     

电子束焊接在传动系统零件制造中的应用

简要介绍了电子束焊接在传动系统中的双联齿轮、齿轮轴、框架高精度零件加工中的应用。电子束焊接作为焊接领域内的一项高新技术已在国外获得广泛应用,为推广此项技术,本文以典型实例介绍了电子束焊在齿轮类零件、框架类零件加工等方面的应用,分析了影响焊接质量的因素,并给出了解决方案。实践证明,电子束焊接是一种能满足高质量产品焊接的特种焊接方法,具有传统焊接方法不可替代的优越性。     

一种基于激光测量轴类工件跳动量的算法

对齿轮轴、齿条、花键轴等特殊的轴类工件做校直处理,利用挺杆测量其跳动量很难满足要求。为保证产品的质量和精度以及安全快速地进行校直处理,利用非接触式激光测距仪作为变形反馈传感器,结合计算机软件来对其跳动量和冲压点的角度进行计算和处理,最终为下一步的校直工作提供精确可靠的数据和角度,从而使得此类工件的校直工作顺利进行。本文介绍了利用激光测量仪检测轴类工件跳动量的一种算法,从建立模型、算法推理和算法设计进行了详细地阐述,实践证明该计算方法可行。     

Inertia friction welding process analysis and mechanical properties evaluation of large rotor shaft in marine turbo charger

The two aims of this study are first, determining the optimal welding process parameters by using the finite element simulation and second, determining the optimal tempering temperature by evaluating the mechanical properties of friction welded part for manufacturing large rotor shaft. Inertia welding was conducted in order to make the large rotor shaft of turbo charger for low speed marine diesel engine. The rotor shaft is composed of the 310mm diameter disk and the 140mm diameter shaft. Since diameters of disk and shaft are very different, the integration using friction welding reduces manufacturing cost compared with the forming process of which a disk and shaft are forged into one body. Finite element simulation was performed, because inertial welding friction process depended on many process parameters, including axial force, initial revolution speed and energy, amount of upset, and working time. It is expected that this modeling will significantly reduce the number of experimental trials needed when determining the optimal welding parameters. Inertia welding was carried out with optimal process parameter conditions obtained from the simulation results. Welded joint part, made by friction welding, had very poor mechanical properties, and so it required heat treatment. The base material used in the investigation was SFCMV1 (SANYO special steel, high strength low alloy Cr-Mo steel) of 140mm diameter. In the study, heat treatment test carried out quenching (950 °C, 4hr, oil cooling) and tempering (690–720 °C, 6hr, air cooling) for friction welding specimens. The various tests, including microstructure observation, tensile, hardness, and fatigue tests, were conducted to evaluate the mechanical properties under various heat treatment conditions after inertia welding.     

汽车零部件点焊柔性工作站的仿真应用

论述了Process Simulate仿真技术在汽车零部件点焊工作站开发中的应用,详细介绍了建模流程、仿真运动分析和离线编程。利用Process Simulate仿真平台,进行精确的布局优化、焊枪干涉检查和夹具优化,保证机器人工作站后期实施的可行性。详述了机器人焊接路径优化与离线编程技术。实际应用表明:Process Simulate仿真技术可以保证焊接工作站开发与实施的可行性、高效性和安全性,提高生产效率。     

Eddy Current Sensing of Torque in Rotating Shafts

The noncontact torque sensing in machine shafts is addressed based on the stress induced in a press-fitted magnetoelastic sleeve on the shaft and eddy current sensing of the changes of electrical conductivity and magnetic permeability due to the presence of stress. The eddy current probe uses dual drive, dual sensing coils whose purpose is increased sensitivity to torque and decreased sensitivity to variations in distance between probe and shaft (liftoff). A mechanism of keeping the distance constant is also employed. Both the probe and the magnetoelastic sleeve are evaluated for performance using a standard eddy current instrument. An eddy current instrument is also used to drive the coils and analyze the torque data. The method and sensor described are general and adaptable to a variety of applications. The sensor is suitable for static and rotating shafts, is independent of shaft diameter and operational over a large range of torques. The torque sensor uses a differential eddy current measurement resulting in cancellation of common mode effects including temperature and vibrations.     

气门推杆结合部件焊接工艺分析

从实际生产现状分析入手,通过采用3种不同的焊接设备进行焊接工艺试验,对结果进行对比分析,找到气门推杆结合部杆头与杆身焊接的最佳焊接工艺———电容储能焊工艺;并从焊接原理、技术效果、经济效果的分析,论证了数种焊接工艺对气门推杆结合部杆头与杆身焊接品质的影响。     

209T制动梁端轴焊接预热温度检测系统设计

焊接前先对母材进行预热,可以减小焊后残余应力,防止冷裂纹。基于上述原因采用51单片机作为控制器,实现了对209T制动梁端轴焊接预热温度的检测和显示,实践证明该系统可靠性高,操作简便,提高了制动梁端轴的焊接性能。     

空间光电跟踪系统动量平衡设计与试验

研制了空间光电跟踪系统的输出力矩(角动量)和动量自补偿的平衡轮,用于降低光电跟踪系统运动对卫星平台姿态的影响。根据光电跟踪系统对目标捕获和跟踪成像的指标要求,针对其频繁启动、速度和加速度变化范围大、速度频繁过零等区别于卫星姿态控制用平衡轮的特点,基于角动量平衡原理设计了一种平衡轮。通过有限元法完成了平衡轮的模态分析和结构优化,建立了包含平衡轮的光电跟踪系统的机电动力学数学模型,利用Matlab/Simulink对光电跟踪系统的方位轴系进行了模型的仿真计算。为验证其可行性,研制了一套平衡轮原理样机,提出了基于单轴气浮平台的平衡轮性能测试方法,并完成了模拟方位轴系的残余角动量检测。仿真和试验结果显示,平衡轮的使用将光电跟踪系统对平台的残余角动量输出减小了96%,表明所设计的平衡轮结构和控制系统合理可行,能够满足空间应用的需求。