分段线性拟合在轮对压装机压力标定中的应用

为了在实际机车轮对组装过程中,轮对压装机准确可靠的显示油缸力值,对引起显示误差的主要因素的影响和油缸压力标定方法进行了研究。针对油缸力值的显示误差现象,提出了油缸活塞面积因素对误差影响的观点。基于分段线性插值的原理,提出了对油缸标准力值和压力传感器输出电流关系曲线进行分段线性拟合的方法,实现了在油缸压力标定中的应用。通过进行压力标定试验,对比分析标定前后的显示油缸压力误差值,验证了分段线性拟合方法在轮对压装机压力标定中应用的可行性和有效性。     

动力学因素对机车轮对压装力检测准确性的研究

针对轮对压力检测不准确的问题,根据N-S方程推导了层流状态下油缸尾部与活塞杆处压力的差异性。运用MATLAB求解了层流状态下油缸内部流体的流场状态,并利用FLUENT软件及κ-ε模型仿真液压缸内部湍流状态,研究流体动力学因素对压力检测的影响。仿真和实验结果表明:油缸尾部静压与活塞杆处实际输出静压的差值会随着油缸活塞杆伸出长度的增加而增大,减少活塞杆伸出长度及对压力进行二次曲线拟合可以提高压装力检测准确性。     

宝钢4#连铸机扇形段标定及其故障处理方法

为了精确控制扇形段的辊缝,本文介绍了宝钢4#连铸机扇形段的结构特点及辊缝控制原理,阐述了该扇形段辊缝标定和计算:采用压力控制方式对四个夹紧油缸施加一定的压力,使扇形段上下框架压紧定距块,利用位移传感器检测油缸位置并通过计算转化为辊缝值,使辊缝偏差控制在0.1 mm内;并总结了扇形段标定故障的处理方法,为现场扇形段辊缝维护和操作提供了依据和参考。     

换热管内壁缺陷涡流检测的定量方法

现阶段核电站换热管的内壁缺陷(内伤)的深度定量是通过检测信号的相位-缺陷深度的线性拟合曲线映射得到的。但根据现场数据分析的实际经验,该种定量方法仍然存在偏差。结合实际内壁缺陷的涡流检测和金相解剖数据,采用基于最小二乘的非线性拟合的方法制作新的相位和幅值标定曲线,并采用统计方法比较现有拟合曲线与原始标定曲线下的定量数据准确性,发现新拟合曲线下的定量结果更准确。     

远程辊缝可调节扇形段控制精度分析

为保证板坯连铸轻压下技术的控制精度,对国内某种结构类型的远程辊缝可调节扇形段辊缝控制精度进行了分析和研究。扇形段夹紧油缸内位移传感器的零点值直接影响扇形段辊缝控制精度,因此对位移传感器零点标定和影响零点标定的因素进行了分析研究。结果表明,标定块的弹性变形、标定压力、设备间隙都是影响零点标定精度的因素。分析不同压力下扇形段辊缝值和位移传感器读数。结果表明,上框架综合变形是影响扇形段辊缝精度的主要因素。研究结果对板坯轻压下技术的准确实施有一定的指导意义。     

油底壳压铸模斜抽芯设计

针对抽出方向与分型面不平行,难以设计楔紧块的油底壳压铸模斜抽芯,通过计算斜抽芯成型投影面积,70MPa最大铸造压力条件下的压铸反力、抽芯力,选用了直径为φ125mm的抽芯油缸,其插芯力比压铸反力大1/3以上。油缸油路设置单向阀,设计了利用油缸油压力与单向阀闭锁油压从而达到楔紧要求的斜抽芯结构。实际生产表明,在14MPa压铸机系统油压力下,内抽芯无后退现象。抽芯结构紧凑、简单可靠,保证了连续稳定生产。     

压铸机肘杆机构建模与优化设计

根据压铸机肘杆机构的运动和力学特性,推导出考虑摩擦时,肘杆机构锁模力的相关计算公式。分析和试验结果表明:在压铸机肘杆机构锁模过程中,锁模油缸压力随着行程增加,增力比也随着行程增大,而且比压力增加更快。油缸压力最大值处对应的增力比,就是需要的增力比。     

韧性断裂准则参数的3种不同标定方法

韧性断裂准则可用于金属塑性成形过程中韧性断裂的判据,但预测的准确性依赖于准则参数的有效标定。在目前常用的基于试验与模拟的反求分析法以及曲面拟合法的基础上,给出了一种断裂阈值积分求解的标定方法。利用一系列宽应力三轴度范围内的试验结果,分别采用上述3种标定方法进行了L-H韧性断裂准则的参数求解,并对3种标定方法进行了对比分析,给出了各自的优缺点。由对比结果可知:相比于反求分析法,断裂阈值积分求解的标定方法和曲面拟合法可以改善求解效率;损伤阈值积分求解的标定方法相比于曲面拟合法而言,精度有所提高。     

UCMW冷连轧机有带钢模式标定技术研究

以五机架冷连轧UCMW轧机为研究对象,研究了其有带钢模式的轧机标定技术。阐述了标定理论,对标定流程和一、二级通信信息进行了研究,建立了标定数据档案,并对标定程序进行了优化。通过实际轧制数据,分析了压上缸位置差、标定力设定和调平控制对轧制的影响。结果表明,压上缸位置差影响轧制力偏差和张力偏差;提高标定力,可有效去除弹跳曲线的非线性段对辊缝值计算的影响,有利于厚度控制精度的提高;减少调平控制投入时的压上缸位置差,提高了轧机自动化控制精度及轧制稳定性。标定数据档案已在现场实际应用,为轧制调平和轧机功能精度管理提供了依据。     

冷轧带钢平整机高精度高速度轧制力模型开发

与普通冷轧相比,平整轧制压下量很小,轧件的弹性变形和工作辊的弹性压扁对轧制压力分布有较大影响,通常的圆弧形轧辊轮廓假设不再合理。文章推导了分段二次曲线分布压力作用下轧辊弹性压扁量的计算模型,考虑轧制速度对变形抗力的影响,采用卡尔曼理论计算轧件的弹塑性变形,研究开发了冷轧带钢平整机轧制压力模型。轧制力计算值与实测值吻合精度高,计算速度快,表明,本模型可以用作平整轧机的轧制力设定模型。     

基于数控加工的三爪小滚子定心夹具移动凸轮设计计算

针对三爪小滚子定心夹具移动凸轮理论曲线复杂、难以在数控机床上直接实现加工的问题,提出三爪小滚子定心夹具移动凸轮的数值计算方法,可有效解决这一数控加工的问题。介绍三爪小滚子定心夹具的结构与工作原理,提出一种对移动凸轮曲线进行等步长采样计算的数值求解方法,将采样得到的采样点按照数控加工容易实现的二次多项式曲线进行插值拟合,然后定义各参数数值,代入数据将利用数值求解方法的二次多项式曲线与实际的理论曲线进行比较,发现在验证的区间内曲线误差远小于利用传统理论曲线加工产生的误差,分析误差比较结果,提出可以通过细化采样步长和分段插值拟合循环计算的方法来提高精度。分析结果表明:利用数值计算方法,可以有效解决移动凸轮不易加工的问题,具有较好的经济效益。     

Ultrasonic measurement of contact stiffness and pressure distribution on spindle–holder taper interfaces

The measurement of contact characteristics of the spindle–holder taper interface is critical for the evaluation of the performance of a machine tool spindle system. In this study, an ultrasonic method was proposed to measure the contact stiffness and pressure distribution on the taper interface. The taper interface was scanned by an ultrasound transducer, and the nominal contact area was directly estimated from the resulting ultrasonic reflection coefficient. The normal stiffness distribution was determined by the spring-damper model from the reflection coefficient. On this basis, the distributed and global radial stiffness of the taper interface was calculated by the presented theoretical formulas. Meanwhile, a calibration curve was established to convert the ultrasonic reflection to contact pressure. Based on the proposed ultrasonic method, the effects of angle fitting error and clamping force were studied. The results show that the contact area, contact pressure and contact stiffness increase with the clamping force. As the angle fitting error increases, the contact area decreases, while the pressure and stiffness at the big end of the taper interface become much larger than these at the small end. In the meantime, the global radial stiffness increases first and then decreases. This result suggests that a larger angle fit error within the permissible range is better for the global radial stiffness. Moreover, the measured results confirm that a taper joint with an angle fit error larger than +36" is not suitable for practical application, because the contact pressure at the small end is too small. To compare with the ultrasonic method, the geometrical shape profiles of the contact surfaces were constructed, and FE models were also established for contact pressure predictions. The comparison shows that the ultrasound results are consistent with the surface shape profiles and the numerical predictions. Besides, one of the taper interfaces was measured three times with the same clamping force, and the results indicate that the repeatability of the proposed method is good.     

基于虚拟仪器技术的传感器智能化校正系统设计

分析了传感器系统非线性自校正曲线拟合原理和LabVIEW中曲线拟合算法的实现过程,利用LabVIEW语言中的通用多项式拟合子VI,设计了传感器非线性校正系统.使用该系统,对传感器进行校正,可以得到反非线性特性拟合方程.该系统用于传感器校正的实例表明,系统实现了理想的线性关系,智能化程度高.     

大吨位精冲机快速缸液压系统的设计与仿真

为了应对大吨位精冲机快速缸液压系统高压力、大流量的工况,设计了一种快速缸液压系统和分阶段PID控制方法,并在AMESim软件中建立了仿真模型,对快速缸的压力、速度、位移进行了仿真。仿真结果与精冲机样机上的实验曲线对比,滑块上死点的定位误差在0.01 mm内,仿真位移曲线与给定位移曲线之间的延时误差为0.02 s,从而验证了模型的正确性,满足了精冲工艺的技术要求。通过调整模型参数,对比位移仿真曲线,分析验证了蓄能器的设计能够使大吨位精冲机快速缸系统的运行更快、更平稳且能耗更低。     

B样条曲线拟合在数控内孔曲线磨床加工中的应用

为了改善定子曲线(列表曲线)的平滑性及使曲线曲率变化更加均匀,从而使定子曲线径向速度、加速度变化率无突变,不产生激振,使机床加工出的定子轮廓误差更小、表面粗糙度更小,提出采用B样条曲线拟合法对列表曲线进行拟合后再加工的方法。在用QMK003数控内孔曲线磨床加工定子时,应用了上述方法,并测试加工后的定子,结果表明:泵的噪声降低,效率提高。说明该方法是可行的,具有很强的推广价值。     

采用神经网络模糊滑模控制的液压驱动活塞位置控制研究

针对液压驱动活塞运动轨迹和压力精度跟踪误差较大问题,设计了神经网络模糊滑模控制,并对控制精度进行仿真验证。创建了液压缸驱动平面简图,推导出液压缸腔室内部参数变化方程式。分析了液压缸驱动压力和位置的变化,采用线性模型建立输入和输出变换方程式。引用滑模控制方法,采用神经网络算法对滑模控制进行逼近,通过模糊切换规则对滑模控制进行自适应调整。采用MATLAB对液压缸活塞轨迹和腔室压力跟踪进行仿真验证,并且与滑模控制输出效果进行比较和分析。结果表明:采用滑模控制方法,液压缸活塞运动轨迹和腔室压力跟踪误差较大;而采用神经网络模糊滑模控制方法,液压缸活塞运动轨迹和腔室压力跟踪误差较小。采用神经网络模糊滑模控制方法,液压缸控制系统自适应调节能力较强,从而提高了活塞运动轨迹和腔室压力跟踪精度。     

轴向柱塞泵配流副楔形角和方位角求解算法研究

针对配流副油膜形状理论建模难且与试验数据偏差大的问题,基于配流副油膜周向三点试验法,考虑力与力矩因素、偏磨因素和主轴与柱塞缸同轴度误差因素对配流副油膜形状的影响,建立柱塞缸轴向力平衡模型和配流副油膜厚度模型及配流副油膜形状的拟合算法。结果表明：3种试验工况下的三点膜厚拟合曲线与试验曲线吻合良好,进一步求解出配流副楔形角和方位角的时变曲线,为后续研究配流副润滑、摩擦和磨损特性奠定基础。     

酸轧联机压下油缸压力传感器外置安装方式的研究

酸轧联机压下油缸压力传感器外置安装时,延伸管路可能会造成压力损失和数据检测时滞问题。基于设计的酸轧联机压下油缸压力传感器数据采集系统,模拟实际压下油缸轧制状态,对压下油缸压力传感器的外置安装方式进行了高压实验研究。实验结果表明:在25 MPa左右的液压环境下,采用总长为5 m的直线型油管延伸压力传感器安装时,管路中最大相对压力损失为0.719%;采用总长为5 m、弯头数为3个的弯折型油管延伸时,最大相对压力损失为0.998%;时滞均在误差范围内。根据实验数据提出了压力传感器外置安装策略并进行了应用验证,现场调试结果表明,安装方案完全符合生产要求。     

基于Matlab的中凸变椭圆活塞裙部曲线拟合

针对中凸变椭圆活塞纵向型线的特点，提出了采用Matlab曲线拟合工具箱进行曲线拟合；通过实例介绍了曲线拟合工具箱的应用方法。结果表明该方法方便快捷，拟合精度高。