双永磁轮直线驱动装置的磁力特性仿真分析

双永磁轮非接触永磁力直线驱动装置是一种依靠永磁力进行长距离直线传动的磁力驱动装置。双永磁驱动轮与铁质导轨齿条之间没有直接的表面接触,通过控制伺服电机带动永磁驱动轮转动,依靠永磁体对铁质导轨齿条凸齿产生的磁力实现装置的直线驱动。首先,根据双永磁轮磁力驱动装置的结构建立磁力数学模型;其次,利用有限元方法对驱动装置的水平驱动力和竖直干扰力进行仿真分析,将仿真结果与单永磁轮驱动装置的仿真结果进行对比分析。对比分析的结果说明,双永磁轮非接触永磁力直线驱动装置不仅消除了纵向竖直干扰力的干扰,增大了驱动装置的水平驱动力,同时消除了驱动装置在驱动过程中的反向间隙,使导轨在水平方向受力平衡,大大提高了驱动装置的驱动效率。     

小型可对接采样器容差性设计与仿真分析

针对深空探测领域中微量采样的要求,设计了一种多功能小型可分离和对接机构。该机构主要由主动端和被动采样端组成,主动端换向轴的花键设计可在一定范围内通过滚动角度调整实现容差对接,最终通过波珠螺丝与键和采样接口锁紧,被动采样端涡盘和卡爪可实现采样前将整个采样结构提出和空管后回收锁紧的功能。动力学仿真表明,主动端结构能在最大位姿容差条件下实现与被动采样端的对接,且摩擦系数是影响对接效率的主要因素之一,主动端的碰撞过程接触力为弱碰撞对接,并得到不同位姿偏差对主动端接触力的影响。     

程序控制式防盗采油井口阀门研究

针对近年来采油井口被频繁盗取,而传统防盗采油井口阀门无法有效实现防盗,误告警次数高的问题,研究了一种程序控制式防盗采油井口阀门.将STC15W0S单片机当成核心,利用对不同I/O端口的控制完成对各模块的控制,详细分析了GSM电路、告警电路以及振动电路.软件设计时,从主程序设计与子程序设计两个方面实现,子程序设计包含报警...     

基于Fluent的激光切割工艺仿真分析

目前激光切割加工已被应用于各行业中,在加工技术中扮演着越来越重要的角色,而提高加工质量已成为近年来的重点研究对象.为了明晰激光切割过程中的热流固耦合过程,采用多相流模型对激光切割过程进行数值模拟,计算结果能较好地反映激光切割过程中的热流固耦合作用以及激光切割的动态变化过程,对实际加工具有重要的指导意义.     

基于KL-VMD和综合特征指标的滚动轴承性能退化评估

针对滚动轴承早期性能退化点难以检测的问题,提出一种结合改进变分模态分解(VMD)和综合特征指标的滚动轴承性能退化评估方法。首先使用K-L散度优化VMD的参数,用优化后的VMD对轴承振动信号进行分解,通过Wasserstein距离筛选对退化特征较为敏感的模态分量,对其奇异值分解得到奇异值特征;结合信号的熵能比和置信值组成滚动轴承退化综合特征指标,最后构建支持向量数据描述模型计算性能退化指标,实现滚动轴承的早期微弱故障检测及性能退化评估。利用轴承全寿命实验数据验证方法的有效性,对早期性能退化点的检测结果相较于其他退化评估方法有所提前,为滚动轴承性能退化评估提供新思路。     

可变磁路式永磁悬浮系统刚度特性分析及变刚度控制

针对可变磁路式永磁悬浮系统的悬浮力非线性变化的特点,分析系统的刚度特性,提出变刚度控制方法减小系统对外扰作用的敏感度。基于系统力学模型分析了系统结构和控制参数对悬浮刚度的影响,提出了基于悬浮物位移的变刚度控制方法;根据预设的载荷能力和位移变化量,设计参数的变化范围,使系统刚度按设定控制规律发生变化;进行了系统起浮稳定性与系统对外扰敏感度的仿真与实验分析,并与传统PID控制方法进行对比,仿真与实验结果表明:变刚度控制方法能够保证系统稳定起浮,并使外载荷作用时悬浮物的位移变化量减小50%,极大降低了系统对外扰的敏感度,相对于传统PID控制方法其控制特性有较大幅度提高。     

WSN节点电池供电性能测试研究

无线传感器网络的传感器节点主要依靠电池供电,为保证节点能较长时间地稳定工作,对电池的供电性能具有较高的要求。本文作者组建了一个基于ZigBee协议的节点功耗测试网络,提供了一种基于WSN的电池电压在线监测的方法,测量误差范围在1%左右,分别对镍氢电池和太阳能电池供电性能进行了测试。实验结果显示,在数据采集周期为2s~600s的情况下,用普通镍氢电池为WSN节点供电只能维持其正常工作10天左右;而使用2000mAh锂电池搭配0.7W太阳能电池板对传感器节点进行供电时,可以维持节点长时间工作,本文的工作可以为今后节点电源设计和节点生存时间估计提供参考。     

压电驱动串级菱形位移放大微定位平台的设计

针对二维微定位平台普遍具有体积大、行程小的问题,提出一种串级菱形位移放大机构,设计了嵌套式压电驱动二维微定位平台。根据平台运动原理建立了平台的力学模型并进行放大比分析;对平台进行静态特性分析,研究平台所受驱动力与输出位移的关系并进行理论与仿真对比,测试平台的输出位移特性;对平台进行动态特性分析,建立平台的动力学模型,研究平台闭环阶跃响应进行仿真与实验对比;对平台进行闭环最小位移分辨率、重复定位精度和平台运动偏转误差分析。实验结果表明,该压电驱动串级菱形位移放大微定位平台具有大行程、体积小、精度高的特点。     

径向磁悬浮轴承的功耗分析

随着高速加工技术的发展,磁悬浮轴承的应用日益广泛,因此对磁悬浮轴承的功耗问题的研究显得十分必要。推导出了径向磁悬浮轴承的铜损和涡流损耗的计算公式,并给出计算实例,对后续功耗问题的研究具有重要的参考价值。