载货汽车制动蹄片磨损动态检测预警策略

为实现载货汽车制动蹄片磨损状态动态检测预警,分析了载货汽车常用的鼓式制动器S凸轮磨损规律,提出了一种基于阻值分级法的蹄片磨损状态动态检测方法,并构建了制动蹄片磨损n级检测预警传感器电阻分级计算模型,得出基于阻值分级法的制动蹄片磨损状态检测传感器并行电阻分布特性。以解放赛龙Ⅱ载货汽车为试验车、MC9S12XEP100单片机为车载终端,设计开发了制动蹄片磨损状态动态检测预警系统平台,并进行了试验研究。试验结果表明:系统检测电压阈值大于0.25V,实现了对12mm制动蹄片不同磨损状态在显著性水平α=0.01下的12级动态检测,验证了用该方法动态检测预警蹄片磨损状态的准确性和可行性。     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 053.57mg/m3的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。     

一种新颖的高精度片上匹配电阻电路设计

采用数字化端子控制技术,基于负反馈动态调整原理和可调多晶硅电阻条,设计了新颖的、符合高速串行接口USB2.0协议要求的高精度片上匹配电阻电路.使用TSMC的CMOS 0.25μm混合信号模型,在Cadence软件环境下用spectre仿真器模拟,结果表明在500 MbPs的高速时钟信号作用下,所设计的匹配电阻阻值在[44.3 Ω,45.6 Ω]范围内,最大稳定时间6μs,平均误差为±1.45%,所设计电阻平均变化范围为45×(1±1.45%)Ω,最大误差范围1.56%,达到并高于45×(1±10%)Ω的高速串行接口协议要求.     

电动汽车动力电池绝缘电阻实时在线监测系统

利用4个继电器开关和4个1%精度的电阻分别并联在动力电池的正负极与底盘之间,设计了一种简单的动力电池绝缘电阻实时监测系统,可以有效避免目前绝缘检测方法存在的局限性。利用SE40AHA磷酸亚铁锂电池组对系统进行了实际测试,测试结果显示,系统可以对电池充放电过程的绝缘电阻进行实时检测,检测精度在3%以内。     

稀土镁合金的摩擦磨损性能

采用MMS-2A型环块式摩擦磨损试验机对稀土镁合金GW103K进行了摩擦磨损试验.试验结果表明:GW103K体积磨损量随着磨损时间和外载荷的增大而增大,当磨损时间超过30min,外载荷超过400N时,体积磨损量增大明显;摩擦因数在0.26~0.28之间变化.对摩擦副环块,转速与体积磨损量成正比,与摩擦因数成反比.     

导电橡胶电阻传感器对拉伸应变载荷的响应

为了提高导电橡胶型柔性电阻传感器的灵敏度,开展了导电橡胶电阻传感器的设计及其对循环拉伸应变载荷的电阻响应特性及相应的机理分析.选用了刚性较大的乙烯基聚二甲基硅氧烷(3450)作为电阻传感器的基板层材料,碳纤维(carbon fiber,CF)填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)的导电橡胶作为导电层,通过3D打印工艺制备组装出2种间距的柔性电阻传感器,测试电阻传感器对循环拉伸应变载荷(30%～120%)和不同速率拉伸应变载荷的电阻响应,利用显微镜观察拉伸过程中导电橡胶内部CF的变化,并建立电阻等效电路模型以及拉伸电阻响应拟合公式.研究结果表明:电阻传感器在拉伸应变载荷为60%～120%时的电阻变化率明显,且细间距导电层的传感器灵敏度更高,并且在拉伸过程中对应变速率不敏感;导电橡胶的电阻因拉伸导致纤维间距增大,进而导致其隧穿电阻呈指数规律增大,与电阻传感器的拉伸电阻响应拟合结果一致.最后将传感器应用于人体运动测试和多次机械加载测试,发现该传感器阻值变化与肘关节屈伸运动一致.研制的导电橡胶电阻传感器对拉伸应变响应灵敏且稳定可靠,适合用于运动测试.     

高铝浇注料高温耐磨性影响因素的研究

利用新研制的高温耐磨实验设备,以高铝浇注料为原料,研究了水泥加入量（3%、6%、9%）、热处理温度（6001、000、1 200℃）和临界粒度（5、8、15 mm）对材料高温耐磨性的影响。结果表明,随着水泥含量的增加,试样的磨损体积在常温和1 000℃下逐渐减小,1 200℃时略有增大。采用-ρAl2O3微粉代替铝酸钙水泥作结合剂,两者的耐磨性在各试验温度下差别不大。试样经不同温度热处理后,其磨损量随着试验温度的变化趋势是相似的,即磨损量随着试验温度的升高而降低;经6001、000℃处理后的试样,各试验温度下其磨损量均较小,但经1 200℃处理后的试样,其磨损量稍大一些。温度为1 000℃时,浇注料的磨损量随着临界粒度的增大而降低;1 200℃时,浇注料磨损量随着临界粒度的增大变化不大。     

仿生肋条结构表面深松铲刃的磨料磨损特性

基于仿生学原理,将栉孔扇贝的瓣表面具有良好耐磨性能的棱纹形结构应用于深松铲刃的磨损表面结构设计中。采用65Mn和T10两种材料设计并制备3种仿生类型深松铲刃试验样件,并在土壤磨料作用下与普通平板型试验样件进行了对比磨料磨损试验。结果表明:在不同的滑动速度下,65Mn、T10仿生试验样件比平板型样件的质量磨损量分别减小了17%~30%、13%~24%。肋条分布间距为1.5倍底宽的仿生试验样件的磨损量最低,T10样件的耐磨性优于65Mn。     

基于灰色-马尔可夫模型的刀具磨损预测

为了准确判断和预测激光超声复合超精密车削过程中刀具的磨损状况及磨损趋势,基于激光超声复合超精密车削刀具后刀面磨损试验数据,应用灰色-马尔可夫理论建立了激光超声复合超精密车削刀具磨损量灰色预测模型及灰色-马尔可夫预测模型,并对特定切削条件下的刀具磨损量进行了预报。结果表明,两种模型预测值与实测值误差较小,尤其是灰色-马尔可夫模型拟合精度更高,结果更可靠,能更好地满足工程需要。     

不同工况下丁腈橡胶的摩擦磨损机理

为了合理选择螺杆泵定子橡胶材料以提高螺杆泵的使用寿命,分析了不同工况下丁腈橡胶与金属配副的摩擦磨损机理.采用MPV-600环块式摩擦磨损试验机对不同炭黑质量分数的丁腈橡胶在变载荷情况下进行摩擦磨损试验,利用体视显微镜观察橡胶磨损后的表面形貌,使用红外光谱仪分析表面官能团变化.试验结果表明:干摩擦情况下,磨损量在一定炭黑质量分数范围内随其增加而减小,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损;水润滑情况下,由于水的润滑及冷却作用,炭黑质量分数适中的橡胶耐磨性最好,磨损机制为磨粒磨损;原油润滑低载荷情况下,磨损量几乎不受炭黑质量分数的影响,而高载荷情况下,炭黑质量分数越高,磨损量越小,其磨损机制以腐蚀磨损为主.     

蹄式制动器闸衬最优造型研究

论证了国产蹄式制动器闸衬的等厚度造型不合理，提出了闸衬最优造型设计，使闸衬最大单位压力降低２０％，从而能减少制动器温升和闸衬磨损。     

基于小波网络的矿井提升机运行故障趋势预测研究

采用小波网络方法，通过对矿井提升机钢丝绳磨损度、空动时间、衬垫磨损寿命、闸瓦间隙、残压、制动盘偏摆度等关键特征参数的时间序列预测，实现了其特征参数的故障预报，由于小波网络比一般神经网络具有更多的自由度，从而使其具有更灵活有效的函数逼近能力，小渡神经元的良好局部特性和多分辨率学习实现了与信号的良好匹配，使得小渡网络有更强的自适应能力、更快的收敛速度和更高的预报精度，仿真和实验结果表明，预报精度满足要求。     

基于多光谱视觉的稻瘟病抗病性分级检测技术

利用MS3100多光谱相机采集了受稻瘟病侵染的秧苗多光谱图像,通过图像分割、复原和分析,得到了在近红外、红光和绿光波段稻苗植株样本图像的灰度均值。将3个波段的图像灰度值作为特征参量,并采用支持向量机技术建立稻瘟病的抗病性分级检测模型。结果表明,模型具有较高的分类精度。抗性样本和感病样本的分类精度达到100%,抗性样本和中等感病样本的分类精度为96.8%。本研究为水稻品种抗病性鉴定调查提供了一种新的方法,同时也为稻瘟病早期检测提供了基础。     

基于单霍尔传感器的PMSM位置检测方法

为了解决永磁同步电机矢量控制需要高精度位置传感器的问题,提出了一种基于单个霍尔传感器的永磁同步电机转子位置检测方法.对基于单个锁定型霍尔元件的转子位置、速度预估算法及其误差进行了分析,为了提高动态过程中的预估精度采用了一阶速度预估.采用一路方波信号模拟霍尔输出信号对该检测方法进行了实验验证.最后将该方法用于一台高速永磁同步电机驱动,实现了高速永磁同步电机的矢量控制.实验证明该方法具有较高的静态和动态精度,可工作于较宽的速度范围,适合于永磁同步电机矢量控制.     

汽车鼓式制动器制动蹄的模态分析

用有限元分析方法,对汽车鼓式制动器制动蹄的动态特性进行理论计算和研究.建立制动蹄和摩擦衬片的有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS对模型进行分析计算,得出制动蹄和摩擦衬片的各阶频率及其振型,并对计算结果进行模态分析.在模态分析和模态振型的基础上,提出修改制动蹄的结构参数、材料参数以及在模型上添加质量块或加强筋的措施与...     

汽车鼓式双向自增力式制动器制动蹄板的强度公析

把汽车制动器的制动蹄板、制动鼓及摩擦片作为一个整体进行了研究，真实地模拟了制动器的工作过程，利用SAP5程序对其整体进行了应力计算，从而求得制动蹄板的应力及应力分布。解决了由于制动蹄摩擦片表面压力分布很复杂，且目前不能精确计算出摩擦片麦面的压力分布，而使制动蹄板的强度计算难以进行的问题。并以某制动器厂生产的双向自增力式制动器为例，计算了其应力并分析了其应力分面情况，根据计算的结果分析了它的安全情况，根据计算的结果分析了它的安全系数，并从强度的角度分析了其结构的合理性。     

机车闸瓦踏面制动工况监测仪的研制

针对国内机务段没有安装监测机车制动工况装置的现状，研制了一种新型的机车闸瓦制动工况监测仪。分别针对闸瓦制动力的定量监测和闸瓦行程的定性监测，设计出压力和微动开关2种传感器，成功实现了对机车单元制动器的工作状况的监测，防止因单元制动器故障导致的机车轮对弛缓、踏面剥离或制动力不够而引发的行车事故。     

激光制备仿生耦合制动毂的摩擦磨损性能

为提高汽车用灰铸铁制动毂的耐磨性和使用寿命,运用仿生耦合原理,采用激光雕刻技术在灰铸铁表面加工出点状、条纹状和网格状的非光滑单元体。研究了单元体的显微组织,不同激光加工能量、不同单元体形态的仿生非光滑试样的摩擦磨损性能,以及仿生耦合制动毂在实际工况条件下的使用情况。试验结果表明:仿生耦合制动毂具有优良的耐磨性和较高的摩擦系数,在实际工况下比普通制动毂寿命提高50%以上。     

汽车曲线行驶状态轴距差检测及校准方法

针对汽车曲线行驶状态轴距差检测仪校准方法的问题,研究了曲线行驶时轴距差的检测模型,提出了一种带有模拟并计量前轮转角功能进而实现汽车定轴距差曲线行驶的校准方法。该方法采用轴销的中心作为前轮回转中心,有效避免了由于前轮转动导致的校准装置轴距改变。研发了汽车曲线行驶状态轴距差检测仪的校准装置,完成了校准点分别为0、1、3、5、10、20mm时光敏式轴距差检测仪的校准试验,证明了汽车曲线行驶状态轴距差检测仪校准方法的可行性和准确性。     

基于滑移-黏滞摩擦机理的制动系统模型开发

研究了制动近零状态和制动抱死状态下制动力矩的求解理论,开发了一种新的制动系统模型。根据制动过程中制动盘与制动钳(制动鼓与制动蹄)之间的运动状态,基于滑移-黏滞摩擦机理,建立了动、静两种摩擦状态下的制动力矩求解算法。开发了独立的制动模型子程序,并在ADAMS软件中进行应用。仿真结果表明:建立的制动系统模型比原ADAMS中的模型可以更准确地仿真车辆平路制动停车工况和坡道制动停车工况,对于汽车的仿真分析具有应用价值。