创新型机电一体化实验教学平台的研究与开发

介绍自行研究开发的HFUT 1型机电一体化实验教学平台.该平台采用了高度的教学开放式布局设计,可以根据实验教学的要求进行不同的组合,能够完成多项综合性实验.对平台总体方案以及微机数控车床机械系统的设计予以介绍,重点是进给系统和自动回转刀架.单片机控制系统采用功能型模块化设计方案,配置灵活,适应面广.平台自2006年以来应用情况良好.     

用于水泵叶轮的全自动平衡修正设备的设计与实现

设计了一种用于水泵叶轮的全自动平衡修正设备,阐述了其机械系统和测控系统.机械系统由平衡测试机、抱紧装置和切削去重装置组成,测控系统包括信号检测方法、夹具几何偏心的消除及动平衡方法等模块.实验结果表明设备在完成基本功能的同时,具有良好的平衡精度.     

汽车转向器扭杆压入工作装置机械结构设计

为提高汽车转向器总成装配的生产效率,减轻操作工人的劳动强度,开发了转向器扭杆压入装备,介绍其总体方案设计,压装装置、定位装置和升降装置的设计等。实际应用表明:所设计的机械结构能够很好地完成规定的动作,达到了节拍要求,大大提高了生产效率。     

陆地钻机钻具自动运移装置研制

针对目前国内传统的钻井工艺下人工运移钻具所存在的问题,设计了陆地钻机钻具自动运移系统。对于陆地50型钻机,该自动运移系统可实现钻杆、套管及钻铤在钻台和地面排放架之间安全、高效地自动运移。文中对该系统各部分结构进行了具体设计,对所用材料、焊接工艺进行了选择和制定;对系统的核心——起升装置设计进行了力学性能计算及相应的液压缸选型。设计结果能够满足目前钻井工艺对自动化的需求。     

倒置式电火花超声复合加工装置

为了解决大深径比微孔的难加工问题,提出了倒置式电火花超声复合加工的想法.并在原理性实验装置与加工实验的基础上,开发设计了基于工件附加超声振动方案下的改进型加工装置--倒置式电火花超声复合加工装置.主要完成了装置的总体方案设计、功能部件设计和性能分析,并针对装置的技术难点,提出了解决途径.     

基于AMESim的喷气偏流板机械系统性能研究

介绍了美军MK7型喷气偏流板机械系统组成并给出其机构运动简图。在一定假设条件下,利用AMESim软件建立喷气偏流板装置机械系统的仿真模型,在一定输入下对喷气偏流板装置机械系统的运动和动力性能进行仿真分析。结果表明:MK7型喷气偏流板具有较好的运动和动力性能,但在承受舰载机尾焰喷射作用时的承力性能仍有改进空间。研究结果为喷气偏流板创新性设计提供参考。     

液压挖掘机工作装置多模式功率自动控制系统设计

在对液压挖掘机工作装置功率系统组成、工作原理和控制方法进行深入研究的基础上,采用分工况控制的方法,结合发动机特性将系统分成6种功率模式,确定了液压挖掘机工作装置功率调节自动控制系统的总体方案,设计了实现相应功能的各回路,完成了硬件系统元件的选型。同时,以分层分模块的思想,在KEIL软件上用C语言进行系统各程序的编写。通过仿真和调试,研究得到优化的程序,可实现液压挖掘机工作装置功率调节自动控制。     

定梁龙门移动式数控龙门镗铣床总体方案设计

从工艺方案设计、运动和传动方案设计、主要技术参数的确定、整机布局设计4个方面完成了某型数控龙门镗铣床的总体方案设计,构建了一套切实可行的机床总体方案设计流程,为该机床下一步设计制造的顺利完成铺平了道路。     

基于机液联合仿真技术的液压挖掘机工作装置性能分析与研究

基于液压挖掘机工作装置机械系统和液压系统高度耦合特点,提出了一种机液联合仿真方法,分别建立了其机械系统和液压系统模型,运用计算机联合仿真与集成优化技术,实现了机械系统和液压系统的联合仿真,获得了工作装置的动态性能,提高了建模与仿真效率,将系统的控制信号与跟踪信号进行了对比,验证了联合仿真的精确性和可靠性。     

烟草系统中剪带装置的机械设计及其PLC控制系统

提出了一种烟草系统中新型剪带装置的机械系统方案设计,并利用PLC设计了该装置的控制系统。实际运行测试表明,该装置达到了剪带的功能要求,控制系统运行情况良好。     

H钢三维数控钻孔机床的液压进给动力头设计

动力头是H钢三维数控钻孔机床的重要组成部件,本设计由于将动力头的主运动与进给运动高度集成.因此具有结构紧凑、重量轻、体积小,刚性好等特点,从而使H钢三维数控钻孔机床的结构简化,降低了制造成本.又由于动力头采用液压驱动,因此具有驱动力大、无级调速、可以在较大范围内进行孔的加工等优点.文章分别对外置液压缸式立式动力头和内置液压缸式卧式动力头的结构与工作原理作了介绍,并对卧式动力头的主运动、进给运动、控制系统以及机械结构特点等进行了分析.对动力头的主要参数和液压缸各部分参数的设计计算作了较详细的介绍.     

数控电火花小孔高速加工机床控制系统软件的开发与研究

分析数控电火花小孔高速加工机床的工作原理及软件功能任务,基于“PC＋NC”型开放式数控系统结构,采用C#．NET作为软件开发工具,研究机床开放式数控系统人机界面、智能化伺服进给控制及设备驱动程序等软件设计方法。应用实验表明,该软件人机界面良好,加工操作简便,易于二次开发,较好地满足了数控电火花小孔高速加工机床对开放式数控系统的要求。     

基于PLC的直线位置跟踪实验装置系统设计

位置跟踪装置一方面要求直观地反映系统内各元件的性能及数据传输、程序算法及运动输出速度的合理性;另一方面,位置跟踪又是一种对机电控制的基本架构及编程有较高要求的装备,尤其是运动的高精度。论述了该位置跟踪实验装置系统的机械结构部分,电气控制部分及人机交互设备设计的过程。该设备的机械部分由导轨滑块部分、步进电机、编码器等组成;控制部分是西门子S7-200PLC控制器;人机交互设备采用eVIEW型号为ET070的7寸触摸屏。通过PLC控制各步进电机的主从运动,以实现运动滑块位置的跟踪。     

伺服电机直接驱动的压力机控制系统研究

传统机械压力机的驱动机构是离合器-制动器、飞轮,这种驱动方式使其传动系统很难变速,故机械压力机的工艺适应性差.针对这种不足,提出了伺服电机直接驱动的压力机控制方案和新的滑块驱动模式,建立了滑块运动控制系统各环节的数学模型,在此基础上建立了基于Simulink的仿真模型并进行了仿真试验.根据伺服压力机的控制要求和监控任务,开发了控制系统软件,介绍了伺服压力机样机的运行情况,最后给出了伺服压力机样机和机械压力机的试验对比,验证了设计的正确性.     

基于多Lyapunov函数方法的模糊滑模控制算法

对于多电机操控的高复杂度机电系统,构建对多电机控制的通用性强的控制算法十分重要。给出了基于多Lyapunov函数方法设计的感应电机速度控制模糊滑模控制算法。在控制方案中,首先应用Lyapunov 函数方法设计感应电机的速度估计器;其次应用Lyapunov 函数方法设计滑模控制器;最后应用Lyapunov 稳定条件,设计模糊滑模控制器。整合的模糊滑模控制技术,为多电机控制提供了有效的参考。     

凿岩台车双三角支撑液压伺服系统建模与仿真研究

以8自由度多关节型凿岩台车机械臂为研究对象,在介绍凿岩台车双三角支撑结构的基础上,对独立的双三角支撑液压位置伺服系统进行数学建模,并利用MATLAB软件绘制其Bode图得到系统的动态特性。使用Z-N整定法整定PID参数,在Simulink中对系统进行仿真。结果显示:使用PID控制器的控制系统其稳定性、响应速度以及抗干扰能力满足实际使用要求。     

玻璃柔性生产线自动磨边钻孔加工单元设计

介绍一种玻璃柔性生产线自动磨边钻孔加工单元的结构,阐述了加工单元的工作原理。合理选择气动硬件并进行气动控制回路设计。以PLC为核心,进行系统的硬件开发和控制流程设计,提出一种有效的钻孔位置度控制方式,实现了加工单元自动上下料、自动磨边钻孔加工和加工精度控制等功能。     

一种新型气启动马达的保护控制装置

根据复速级冲击涡轮式气启动马达工作原理提出一种新型的保护控制装置设计方案,包括机械结构和气压控制气路两方面。其中机械结构方面解决了发动机的飞轮齿圈和马达的小齿轮撞击及重复碰撞问题,另一方面解决了发动机启动后转速300 r/min以内就立即切断气启动马达控制气路问题,使气启动马达的小齿轮和发动机的飞轮齿圈分离,同时在发动机工作时气动启动系统也禁止工作,达到真正保护发动机目的。介绍该保护控制装置结构原理图,详细描述其工作流程,并对该保护系统进行了仿真分析,通过控制单向节流阀的流速,实现了对二位三通气动换向阀的控制。简述了它在实际应用中的特点。该新型气启动马达的保护控制装置为同行业类似产品开发提供了参考。     

15000m钻井包顶驱系统的背钳装置研究与设计

背钳装置作为顶驱系统的关键部件,其主要作用是通过夹紧钻杆配合主传动系统完成钻杆的上扣和卸扣,从而辅助顶部驱动系统(以下简称“顶驱”)完成钻井任务。本文所述背钳装置是根据钻井的实际工况,在借鉴国内外先进顶驱系统背钳装置的基础上,针对半潜式平台用15000m钻井包顶驱系统对背钳提出的高扭矩、高可靠性和安全性的要求,是专为该系统开发研制出的配套装置。该装置集机械、电气、液压于一体,能够很好的适应15000m的钻井深度,适用于外径尺寸在4.5~10in所有钻杆,结构安全可靠、整体性好、对中精准、通用性强。     

机械式转速跟踪器在甘蔗收获机的应用研究

针对甘蔗收获机械恶劣的作业工作环境,提出一种机械式转速检测及跟踪调节装置,用于对作业机构转速的检测及反馈。介绍机械式转速跟踪装置的工作原理,运用ADAMS对该机械进行仿真分析,并搭建试验平台进行试验验证。结果表明:机械式转速跟踪器的输出转速等于目标转速与跟踪转速之差的一半,与理论分析结论一致。基于机械式转速跟踪器的转速输出特性,构建甘蔗收获机械作业机构的机电液速度闭环控制系统,建立该系统的动力学仿真模型,应用MATLAB分析系统的稳定性和动态响应特性。仿真结果表明:机械式转速跟踪器能够满足甘蔗收获机械各子系统间转速的协调联动控制要求。