冶金起重机简介（续）

从总体构造上分，铸造起重机可分为双梁双轨单小车双钩、四梁四轨双小车、四梁六轨双小车、双梁四轨双小车结构及双梁双轨子母小车形式五类。     

双梁四轨桥式起重机主梁设计计算

桥式双梁双轨起重机的主梁设计计算在《起重机设计手册》中有详细的介绍,桥式双梁4轨起重机的主梁设计计算还没有相关文献介绍。文中从经典的受力分析出发,对双梁四轨桥式起重机的主梁设计计算进行了分析探讨。     

高压共轨系统在135Ti柴油机上的配套设计及应用

柴油机上应用高压共轨电控供油系统在发达国家已经普及,而我国自主研发的共轨系统仍未达到规模化生产阶段.文中主要针对在国产135Ti柴油机安装高压共轨供油系统中的电控高压泵、共轨管、电控喷油器在设计、加工制造及试验中出现的问题如何解决,以及高压共轨系统的压力波动仿真模型和实验对比进行探讨.     

悬挂系统参数对轨交车辆运行平稳性的影响分析

介绍了轨交车辆悬挂系统的组成与作用,分析了轨交车辆运行平稳性及其指标。以某型轨交客车为研究对象,应用SIMPACK软件建立车辆动力学模型,分析悬挂系统参数对轨交车辆运行平稳性的影响。通过分析,得到空气弹簧刚度、阻尼系数及其它悬挂关键参数对轨交车辆运行平稳性的影响规律。     

基于有限元法的刮板输送机销轨受力分析

依据某型号刮板输送机销轨实际尺寸,应用Pro/E三维建模软件对销轨进行实体建模,通过中间格式把三维模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench中对销轨进行有限元静力学分析。由于销轨受力情况复杂,对不同作用力下销轨的应力与应变进行分析。分析结果表明:应力与应变随作用力的增大而增大,基本成线性关系,销轨具有较高的强度系数,可以保证销轨的可靠性以及寿命要求。     

钢轨万能轧制过程轨头宽展规律的理论和实验研究

为了得到钢轨万能轧制过程中轨头的宽展规律,在计算宽展时引入了考虑轨腰和轨头压下率差异的变形协调系数和轧件材质影响系数,对Smirnov宽展公式进行了修正。为了验证修正后轨头的宽展模型,用刚塑性有限元软件DEFORM-3D对18kg/m普碳钢轻轨的万能轧制过程进行了数值模拟,并且在燕山大学轧钢实验室完成了18kg/m普碳钢轻轨的万能热轧实验,实测了采用不同轧制规程时轨头的宽展值。通过比较可知,修正后的轨头宽展模型具有比较高的精度,其计算结果比修正前的模型更接近于实测值。修正后的轨头宽展模型可以用于预测钢轨万能轧制过程宽展和合理制定轧制规程。     

一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法

为提高多面体模型的加工效率,提出了一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法。采用截平面和多面体模型的等距模型求交来计算初始直线刀轨;由等距模型的顶点曲率估算刀位点处沿刀轨方向和刀轨间隔方向的曲率半径,并根据残留高度确定刀轨行距。提出了基于刀位点曲率半径调节的圆弧拟合算法,算法引入拟合约束条件和曲率半径调节系数;在拟合精度范围内,迭代确定曲率半径调节系数,从而确定拟合圆弧。实验结果表明文中方法生成的刀轨保持G1连续且包含的圆弧段数量较少,有利于提高加工效率。     

钢轨万能轧制过程金属延伸规律的理论与试验研究

为研究钢轨万能轧制过程中的延伸规律,把轨头、轨腰和轨底分开来考虑,引入考虑轨腰和轨头、轨底压下率差异的变形协调系数和轧件材质影响系数,分别对Smirnov宽展公式和古布金宽展公式进行修正。根据此宽展公式计算出轨头和轨底的理论延伸系数,并在此基础上由体积不变条件推导出钢轨的平均延伸系数。为进一步分析轨头、轨底的宽展规律以及延伸规律,对18kg/m普碳钢轻轨的万能轧制过程进行刚塑性有限元模拟,并且在燕山大学轧钢实验室完成18kg/m普碳钢轻轨的万能热轧试验,实测采用不同轧制规程时轨头、轨底的宽展值和延伸系数。通过比较可知,修正后的轨头、轨底宽展模型计算结果比修正前的模型更接近于实测值,而且采用平均延伸系数基本可以准确反应钢轨各部分的延伸规律。因此修正后的轨头宽展模型可以用于预测钢轨万能轧制过程宽展和合理制定轧制规程。     

30t料耙起重机平衡台车开裂机理研究

以某炼钢厂连铸车间30t料耙起重机为研究对象,针对桥架端梁平衡台车出现裂纹的问题,应用现场实测技术和有限元方法找出问题出现的原因。首先进行现场测试,根据故障的表现形式和实测所得数据分析得出可靠的判断,即水平侧向啃轨力过大是起重机平衡台车开裂的主要原因。由于啃轨力无法直接测出,根据现有理论得出啃轨力的数值范围,然后应用有限元技术尝试多次计算。以测试结果为依据,当模拟计算结果与实测数据相符时,此时模型加载的啃轨力数值即起重机结构承载的啃轨力值。     

线路参数对地铁小半径曲线低轨滚动接触疲劳的影响分析

针对国内某地铁线路在小半径曲线低轨上产生的疲劳损伤问题,通过建立地铁车辆系统动力学模型和损伤函数模型,分析了曲线超高、摩擦系数和轨底坡这3个线路参数对低轨滚动接触疲劳的影响,并提出了相应的减缓措施。研究结果表明,增大曲线超高与低轨摩擦系数均会降低低轨的疲劳损伤值,但低轨会发生疲劳损伤的区域基本保持不变;随着低轨轨底坡的不断减小,低轨会发生疲劳损伤的区域将从轨顶偏向外侧处逐渐移至靠近轨距角处,同时疲劳损伤峰值会先减小随后而又增大;适当增大曲线超高与低轨摩擦系数,并将低轨轨底坡调为1/70,可减缓该小半径曲线低轨滚动接触疲劳的形成和发展。     

无刷直流电机控制系统的建模仿真分析

分析了BLDCM的数学模型,运用MATLAB仿真软件搭建了无刷直流电机控制系统的仿真模型。本系统采用了速度PID控制、电流迟滞控制的双闭环控制方案,电流迟滞控制是为了更方便地跟踪PWM信号并控制逆变器开关的导通与关断。通过试验结果可以看出系统能够稳定运行,进而验证了该方案的可行性。     

Design and application of a continuous repetitive controller for rotating mechanisms

In this paper the continuous repetitive controller is designed to reject the periodic disturbance and track periodic reference signal for rotating mechanisms. The stability condition is derived and the system is shown to satisfy the internal model principle, which assures that the control output tracks a class of reference commands without a steady-state error if the generator for the references is included in the stable closed-loop system. In order to satisfy this principle, a periodic signal generator is placed in the feedback loop to reject periodic disturbances and to track repetitive reference signals. The best control method will be chosen from the viewpoint of suitability in the practical problems. Finally, the repetitive control algorithm is applied to both the slider-crank and quick-return mechanisms.     

Modified Smith predictor for frequency identification and disturbance rejection of single sinusoidal signal

This paper presents a frequency identification and disturbance rejection scheme for open loop stable time delay systems with disturbance containing a constant signal and a single sinusoidal signal. Astrom’s modified Smith predictor is employed to maintain good setpoint tracking performance. Disturbance rejection controller is designed via internal model control principle and functions as a finite dimensional repetitive controller. Extended Kalman filter is designed to track the frequency of unknown periodic disturbance. The simulation results demonstrate the successful performance of the proposed disturbance rejection method for controlling a linear system with time delays, subjected to both step and sinusoidal disturbances.     

电动静液压主动悬架双滑模控制研究

为了抑制电动静液压作动器（EHA）主动悬架作动器输出主动力的脉动,改善车辆的动态性能,提出了一种EHA主动悬架双滑模控制策略。建立了EHA主动悬架动力学模型,设计了基于模型参考的外环滑模控制器和电机内环滑模控制器,仿真分析了不同路面激励下该悬架的输出主动力特性和车辆动态特性,并开展了台架试验测试。结果表明,双滑模控制策略能够抑制电机输出主动力所产生的脉动,使实际输出主动力有效跟踪理想主动力,提高了EHA主动悬架的动态特性。     

地铁列车-嵌入式轨道系统动力学性能研究I：理论建模、试验分析及验证

嵌入式轨道作为一种减振降噪轨道结构型式,通常是基于城市街道路面的低地板有轨电车系统设计的,而嵌入式轨道的连续支承特性及其减振降噪优点使其在地铁中具有较好的应用前景。嵌入式轨道在地铁中应用,将面临更高运行速度、更大轴重、更复杂线路条件等挑战,地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学行为有待研究。建立地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学模型,模型包括轨道系统模型、列车系统模型以及轮轨相互作用模型。其中,轨道子系统为嵌入式轨道系统,是建模和研究的重点。模型考虑了TIMOSHENKO钢轨模型、等效弹簧-阻尼单元支承的柔性轨道板模型、以及钢轨周围的填充材料模型,填充材料模型采用考虑质量的黏弹性弹簧-阻尼单元来模拟以考虑填充材料的惯性、弹性和阻尼特性。在我国首例运用于地铁的嵌入式轨道试验线开展了动力学性能试验研究,基于试验分析了动力学性能并通过试验验证了动力学模型的有效性,建立的分析模型和相关结论为嵌入式轨道结构在我国地铁的应用提供了理论基础和参考。     

视觉导航智能车辆横向运动的自适应预瞄控制

车道保持系统中车辆横向运动控制应模拟驾驶员的横向操纵行为,驾驶员根据前方道路曲率及车辆速度适时调节预瞄距离,以获得理想的路径跟踪性能。首先,以车辆二自由度动力学模型及车辆道路几何位置关系为基础,建立车-路横向动力学模型。其次,基于单点预瞄最优曲率模型设计侧向加速度PD跟踪控制器,联立车-路横向动力学模型构建横向控制闭环系统,分析预瞄距离、车速、道路曲率的变化对系统响应的影响。最后,设计模糊控制器对预瞄距离进行模糊选择以提高车辆横向控制精度和减小侧向加速度,采用遗传算法对模糊规则进行优化以使横向控制系统性能达到最优。试验表明,相对固定预瞄控制方法,自适应预瞄减小了车辆侧向加速度,且道路跟踪的方向偏差和距离偏差均得到减小。     

高速点阵式脉冲喷射发生器的无传感器控制

为提高标识设备关键部件—高速点阵式脉冲喷射发生器的性能以改善喷印效果,在建立喷射器数学模型的基础上,设计了滑模观测器.通过观测器构成反馈系统,在不增加硬件成本的前提下实现对高速脉冲喷射器的无传感器控制,使其能够准确跟踪理想轨迹,降低阀芯与静铁的冲击速度,并消除振动和噪音.实验结果表明,喷射器工作过程中阀芯与定位静铁的冲击速度由开环控制的0.55 m/s降到了闭环控制的0.02 m/s,振动和噪音基本消失,喷射效果明显改善.对钢铁产品进行的喷码实验显示,设计的喷射器的性能可以满足实际生产需要.研究过程为高速脉冲喷射器控制单元的设计提供了理论基础.     

高阶非线性液压辊缝系统的Backstepping动态面控制

针对某四辊冷轧机的液压辊缝系统,考虑系统干扰的情况下,建立了高阶非线性系统数学模型,利用Backstepping动态面算法设计了辊缝闭环控制器。该方法由于在逆递推设计过程中结合使用了一阶低通滤波器,无需对模型的非线性部分重复微分,从而避免了因"微分项的膨胀"而引起的算法复杂性。理论分析和仿真结果均表明所设计的控制器能够保证系统的半局稳定性,输出渐近跟踪期望轨迹,使系统对于给定位置跟踪具有良好的动态性能,对外部干扰也有较强的鲁棒性。     

基于多误差源耦合的五轴数控铣床加工误差综合预测及评判

在综合考虑机床动静态多种误差源的基础上,建立了各运动轴伺服运动模型和多体联动模型,给出了刀具的实际运动位置和姿态,基于包络理论求解了曲面加工实际成形面,对比理想数学模型,对加工误差进行了综合预测和评判。以复杂非可展曲面--S试件为例,给出了S试件的铣削精度构建方法,分析了机床动态因素(位置环、速度环等)对零件铣削精度的影响,并通过切削实验后的数据回归分析予以验证。建立了基于神经网络的机床铣削误差辨识模型,用于评估机床加工后的状态。该平台的搭建为实现大型、关键零件的加工精度预测和保障提供了技术支撑。      

钳夹车并联起升机构分析与电液称重实验研究

为解决长大货物铁路运输钳夹车自身精确称重问题,基于空间闭环机构自由度计算公式,对钳夹车并联起升机构进行了机构自由度分析,基于坐标变换法对钳夹车并联起升机构进行了运动学分析,建立了货物起升位置与压柱油缸输入映射模型,得到了起升机构速度传递雅可比矩阵,结合系统静力平衡方程,建立了压柱油缸起升力与货物质量间力映射模型。分别针对钳形梁结构变形和压柱油缸摩擦对并联起升机构称重精度的影响进行了分析计算,在此基础上,设计并研制了钳夹车并联起升机构样机及其电液称重实验系统,开展了基于摩擦补偿的钳夹车电液称重实验研究,提高了钳夹车电液称重精度。