钳杯机械手缓冲气缸的设计与研究

分析了玻璃器皿压制生产线中使用的钳杯机械手存在的问题,针对其水平移动气缸在使用过程中存在的冲击和振动现象进行了研究,提出了缓冲气缸设计方案,实际使用效果良好。     

气缸的缓冲及其计算

本文论述气缸缓冲的必要性,缓冲时气缸内的压力变化情况,并根据缓冲及压力变化,寻求压力与温度的变化公式。在建立公式中,论述了理想压缩过程与实际压缩过程的差异,重点求出复热指数。将实际压缩的基本概念,运用于缓冲的计算。根据功能平衡的条件,设计出合理的缓冲空间。     

蜂窝型缓冲包装系统的振动特性分析

基于MATLAB对蜂窝型缓冲包装系统的振动特性进行数值分析,讨论了非线性系统中的非线性参数对产品加速度及位移响应的影响.     

缓冲算子的凸组合构造方法研究

在总结分析已有构造缓冲算子方法基础上,根据缓冲算子的结构和性质,通过对缓冲算子凸组合的研究,提出了构造缓冲算子的一种新方法——缓冲算子凸组合构造法。最后,给出了利用缓冲算子凸组合构造法得到的几个线性和非线性缓冲算子实例。     

落地缓冲过程中下肢的神经控制特性

针对运动过程中,缓冲的效果取决于下肢的工作特性问题,分析了下肢在落地缓冲过程中的力学性能的神经控制特性、下肢结构的动力传递特性、肌肉工作特性、缓冲频率响应特性,分析了下肢力学结构描述参数（响应时间、相移、关节曲屈角度）神经刺激大小关系.通过对测试对象落地缓冲过程中下肢力学性能的神经控制特性进行实验,采用手工起点和计算机插值结合的方法对测试数据进行分析.实验结果表明,测试对象在落地缓冲过程中下肢随着刺激强度增加,缓冲冲量动量比函数趋于常数,后冲冲量动量比函数开始减小。缓冲的谐振峰一般出现于100 Hz以上.     

缓冲包装系统冲击特性的分析

分析了缓冲包装系统的冲击特性，采用对比法和仿真分析法研究了非线性缓冲包装系统的冲击特性。研究表明，计算机仿真是进行缓冲包装动态特性分析及缓冲包装设计的一种有效方法。     

非线性系统受随机激励时的缓冲设计

利用平均能量法对非线性系统在随机激励下的缓冲设计问题进行了分析研究．     

缓冲电容对IGBT变流器特性的影响研究

在IGBT构成的变流器主电路中常采用并联缓冲电容的缓冲电路来抑制开关管关断过程中引起的过大电压冲击,保护IGBT和变流器.基于IGBT的动态模型,从理论上分析了缓冲电容对IGBT关断时产生的电压冲击规律,比较了不同缓冲电容对IGBT关断时的电压冲击情况及负面影响,得出缓冲电容在降低IGBT关断过冲电压的同时也会引起母线上电流电压振荡的结论.给出了IGBT关断时由缓冲电容引起振荡的仿真和实验结果,并指出了减小缓冲电容的方法.     

飞机部件在铁路运输中二次缓冲的理论分析与试验

对某型干线飞机的主要部件在铁路运输中的减振与缓冲问题进行了研究,针对运输对象的特点,提出了具有非线性的二次缓冲设计方案,并进行了理论分析、仿真计算与试验研究,以保证该型飞机部件在铁路运输中的安全性。     

缓冲包装对甜瓜静载损伤影响的分析

通过对甜瓜在不同条件下采用缓冲材料包装前后的静载压缩实验以及缓冲材料的拉伸实验,分别获得了甜瓜裸果和缓冲包装后的压缩特性及缓冲材料的拉伸特性.结果表明：采用缓冲材料能明显改善甜瓜果实受压过程中的变形情况;缓冲材料EPS的纵向拉伸强度高于EPE,在相同加载速率下,使用EPS薄膜作为缓冲包装材料时,果实受压的最大屈服极限比使用EPE时增加了20%,且果实的受损情况明显减小.实验分析可为防止和减轻甜瓜在储运中由于挤压等机械胁迫造成的损伤而进行的缓冲包装设计提供一定的理论依据.     

比例方向阀控气动缸动力机构建模

讨论了比例方向阀气动缸动力机械建模问题,采用工作点线性方法建立了动力机构和四阶模型,对位置系统和力系统推导了它的状态空间和传递函数形式,气缸两腔的压力动态存在差异,并且这个差异导致无法使用负载压降这个中间变量,基气动系统的这个特点,本文没有导出伺服系统的特性,并研究了平衡点附近系统模型参数的获取问题,为定量分析打下基础。     

Pneumatic force servo system based on disturbance observer

In order to design a low-cost pneumatic force servo system with large output forces, a scheme of a booster cylinder controlled by high speed solenoid valves is proposed. A nonlinear model of the system is established, in which the hysteresis of high speed solenoid valve is considered. In order to deal with parameter uncertainty and disturbances of noise and friction, a feed-forward control method based on a disturbance observer is proposed. A practical pneumatic force servo system is used to testify the feasibility of the proposed controller. The experimental results show that pneumatic force servo system based on the proposed controller has high force tracking accuracy and quick response.     

高速气缸压力反馈式缓冲阀

为了研制对活塞速度变化具有自适应能力的缓冲装置,本文将整个气缸工作过程分为工作阶段、缓冲阶段及排气阶段,并分别建立了各个阶段的数学模型.通过对高速气缸工作阶段的仿真及试验研究,得出了缓冲开始时刻进、排气腔气动参数与活塞速度的关系,在此基础上设计了对活塞速度具有自适应能力的压力反馈式缓冲阀.通过对该缓冲方案的仿真研究,得出了影响缓冲腔系统输出能量的主要因素即缓冲阀开启压力与活塞速度具有良好的线性关系,而且进入缓冲时刻的缓冲腔压力与系统输入能量及缓冲阀开启压力与系统输出能量均具有良好的线性关系,从而验证了此阀当活塞速度在1.8~2.2m/s范围内变化时,可以自动调节缓冲腔系统的输出能量,使其至少平衡掉运动部件动能的90%.     

Cross-coupling integral adaptive robust posture control of a pneumatic parallel platform

A pneumatic parallel platform driven by an air cylinder and three circumambient pneumatic muscles was considered. Firstly, a mathematical model of the pneumatic servo system was developed for the MIMO nonlinear model-based controller designed. The pneumatic muscles were controlled by three proportional position valves, and the air cylinder was controlled by a proportional pressure valve. As the forward kinematics of this structure had no analytical solution, the control strategy should be designed in joint space. A cross-coupling integral adaptive robust controller(CCIARC) which combined cross-coupling control strategy and traditional adaptive robust control(ARC) theory was developed by back-stepping method to accomplish trajectory tracking control of the parallel platform. The cross-coupling part of the controller stabilized the length error in joint space as well as the synchronization error, and the adaptive robust control part attenuated the adverse effects of modelling error and disturbance. The force character of the pneumatic muscles was difficult to model precisely, so the on-line recursive least square estimation(RLSE) method was employed to modify the model compensation. The projector mapping method was used to condition the RLSE algorithm to bound the parameters estimated. An integral feedback part was added to the traditional robust function to reduce the negative influence of the slow time-varying characteristic of pneumatic muscles and enhance the ability of trajectory tracking. The stability of the controller designed was proved through Laypunov's theory. Various contrast controllers were designed to testify the newly designed components of the CCIARC. Extensive experiments were conducted to illustrate the performance of the controller.     

精准插秧机秧盘连续输送与穴孔同步对中装置

采用电磁换向阀和气缸相结合的控制方法,研制了一种新型的秧盘连续输送与穴孔同步精准播种对中装置。双层秧盘供送机构通过气动实现秧盘依次供送。秧盘输送同步对中机构由限位气缸控制。当穴孔信号对准后,释放秧盘实现秧盘穴孔与气吸滚筒吸孔的投种点精准对中。试验结果表明,采用双层秧盘供送机构和同步对中机构能有效地降低劳动强度,保证投种定位准确,提高播秧品质。本文的研究为水稻精准育秧成套技术装备开发提供了参考。     

GFRP 材料车轮轮毂有限元分析

本文使用 Glassfiber Reinforced Plastic（无碱型）薄壁圆筒材料（以下称 GFRP）制作车轮轮毂结构,并配合橡胶外垫作为保护部件,用以代替目前使用的充气式自行车轮胎。借助弹塑性力学基本理论,通过有限元分析方法对车轮进行“非线性屈曲”分析,得出在外荷载作用下,车轮轮毂的最大弹性变形量及轮毂在弹性限度内发生失稳破坏的荷载临界值,并与 GFRP 材料的抗拉强度及弹性模量值进行比对,论证了在安全范围内,该材料用作车轮轮毂的可行性。     

基于进口节流调速气缸爬行特性

为了避免气缸运动过程中出现爬行现象, 应用试验分析供气压力、节流口声速流导、外作用力、以及进气腔初始体积在实际应用中对气缸爬行的影响. 通过对爬行现象的分析及现有的研究提出爬行判据, 以此判据为依据设计不同工况下的临界爬行试验. 对试验曲线进行观察发现,气缸最终趋于匀速运动. 通过对临界爬行试验数据进行多项式曲面拟合, 得到以供气压力、节流口声速流导以及外作用力为参数的气缸爬行经验判别函数式. 为了验证该判别函数式的有效性和可行性, 对另一个同型号的气缸进行多次试验.结果表明,采用该经验判别函数式能够有效地预测不同供气压力、节流口声速流导及外作用力下同型号气缸是否产生爬行现象.     

连栋玻璃温室轨道式气动天窗机构设计与运动分析

为克服传统齿轮齿条天窗机构存在的诸如响应慢等弊端，设计了一种连栋玻璃温室轨道式气动天
窗机构.应用美国温室设计标准，对天窗荷载进行了计算，并通过机构运动学和联立约束法动力学仿真,
分析了天窗开度、气缸负载以及推杆受力与气缸活塞行程之间的关系，从而确定气缸行程和活塞直径.分
析表明，对于结构尺寸一定的连栋玻璃温室，轨道式气动天窗机构存在最大开启角度，并且开启天窗所
需气缸输出推力主要受连杆对横向推杆水平方向分力的影响，而摩擦力的影响很小.选配气缸运行效果仿
真表明，与传统齿轮齿条机构相比，气动天窗机构响应速度快、安装方便，有利于提高天窗开度.     

燃烧室构形对内燃机缸内湍流特性的影响

内燃机缸内流动是极其复杂的三维湍流流动,其流动具有强压缩性、强旋转和各向导性的特点。模拟和分析内燃机的燃烧和排放,离不开对缸内湍流运动的正确描述和模拟。为了考察非线性三方程模型对内燃机缸内湍流特性的预测能力,用修正的非线性三方程模型对平顶活塞燃烧室内流动进行了计算,计算采用任意拉格朗日欧拉法,结果表明非线性三方程模型在定量和定性上较之k-ε模型有较大的改进,此模型适合于计算内燃机缸内湍流流动。为了考察燃烧室几何构形对内燃机缸内湍流特性的影响,用修正的非线性三方程模型对不同结构燃烧室缸内流动进行计算,给出了用非线性三方程模型计算得到的结果,结果表明内燃机燃烧室几何形状对缸内湍流特性有很大的影响。     

全埋式钢衬钢筋混凝土管道与坝内垫层管比较分析

结合某坝后式水电站工程实例,对全埋式钢衬钢筋混凝土管道方案进行了平面非线性有限元分析,比较了不同管坝接缝面连接形式(垫层、冷缝、固结)对结构受力特性的影响.计算结果表明:垫层接缝方案可以有效地减少内水压力传至坝体,冷缝连接方案次之,固结方案最为不利,因此从坝体安全性角度考虑,建议在工程中使用垫层接缝方案.在坝址区域地震烈度较高或者对管、坝混凝土开裂有严格控制的工程中,建议使用坝内垫层管方案,这样不仅可以保证坝体及管道抗震安全,又能使钢管承担更多的内水压力,减少或避免管道及坝体混凝土开裂.