2021年, 第49卷, 第16期　
刊出日期：2021-08-28

  

• 全选
  |

试验与研究
• Select
  基于虚拟样机的轴向柱塞马达特性及振动机制分析

  刘洋, 程珩, 杨枭雄, 权龙

  机床与液压. 2021, 49(16): 1-7,16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  轴向柱塞马达是液压系统中执行机构的动力元件,其运行过程中产生的振动和噪声严重时会引发传动失效、流体泄漏等重大问题。基于TPA分析法,对轴向柱塞马达运转中的振动、噪声产生机制及传递路径进行理论分析。基于ADAMS和AMESim平台,以机械结构为核心,引入流体动力特性,搭建轴向柱塞马达机-液耦合模型,对其动、静态特性及运转中振动、噪声产生机制进行了进一步分析,指出通过优化配流盘和马达外壳结构可实现减振降噪的目的。对比相关文献中轴向柱塞马达参考数据,输出特性等方面相对误差小于6%,且运动特性符合理论模型,优于现有轴向柱塞马达仿真模型,验证了机-液耦合模型具有较好的计算精度。以仿真评估代替物理样机总体性能评估,能最大程度缩短产品研发周期,降低研发成本,其振动机制分析又可为柱塞马达结构优化提供理论依据。
• Select
  液压缸组合密封性能仿真与参数优化研究

  杨敏, 曾良才, 湛从昌

  机床与液压. 2021, 49(16): 8-12,32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过改变伺服液压缸组合密封的结构型式,建立两种密封圈的仿真模型,利用ANSYS Workbench软件在静密封状态下,探究介质压力、压缩率、接触的摩擦因数对伺服液压缸密封性能的影响,并以密封圈最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力作为密封性能的判定依据;而在动密封状态下建立泄漏量和启动压力动态特性的数学模型,并以二者数值大小作为密封性能的判定依据,从而优化密封圈的组成结构参数。结果表明:在静密封状态下,当改变其中任一参数时含有工字形圈的液压缸的最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力明显优于含有O形圈的液压缸;而在动密封状态中,随着介质压力增加,两种模型的液压缸泄漏量不断减少,启动压力不断增加,并且含有工字形圈的液压缸泄漏量更少,表明工字形圈的密封性能优于O形圈的密封性能。而研究的工字形圈组合的格莱圈可为液压缸设计人员提供参考。
• Select
  基于小波时间序列模型的磨加工尺寸预测技术研究

  吴江昊, 郑鹏, 尹浩田

  机床与液压. 2021, 49(16): 13-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  磨削加工是高精密零件的重要加工环节,且影响磨削工件尺寸精度的因素复杂。针对传统预测模型无法准确预测其趋势变化或预测效果较差,且预测精度不高这一问题,通过对磨加工过程进行分析,对尺寸预测技术的适用性进行研究,提出将小波变换与时间序列分析相结合的预测模型。通过实验验证小波时间序列模型预测平均误差不超过1μm,平均绝对误差MAE=0.105,均方根误差RMSE=0.185,平均绝对百分比误差MAPE=0.159,证明了基于小波时间序列模型的磨加工尺寸预测技术的精确性与可行性。
• Select
  基于改进海鸥优化算法的PID控制器参数优化

  许乐, 莫愿斌, 卢彦越

  机床与液压. 2021, 49(16): 17-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  PID控制器广泛应用于自动控制、电子等领域,其参数的合理性是衡量系统性能指标的关键因素。引入自适应权重策略来平衡海鸥优化算法的全局搜索和局部搜索能力,通过惯性权重的余弦策略来增强局部搜索能力,以使算法更好地优化PID控制器的参数。对12个标准测试函数和二阶温控延迟系统进行测试,将算法与遗传算法、粒子群算法、人工鱼群算法进行比较,结果表明此算法具有更优的搜索性能。最后,将算法用于优化PID控制器的参数,结果显示算法具有良好的特性。
• Select
  自聚合飞蛾火焰优化算法对PID参数优化研究

  刘万正, 安冬, 须颖, 邵萌, 刘振鹏, 邹德芳

  机床与液压. 2021, 49(16): 24-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  PID控制器的控制对象通常具有高阶非线性等特点,在参数整定时容易使控制器出现超调、振荡、性能变差等缺陷。为解决此问题,提出一种自聚合飞蛾火焰优化(SMFO)算法对PID参数进行优化。在常规飞蛾火焰优化(MFO)算法中引入萤火虫算法中的光强吸引特性,以提高算法的寻优性能。采用高斯分布对火焰种群适宜个体进行选取,其利用光强吸引特性周期性地对适宜火焰的位置进行调整,强化火焰之间的联系,增强算法的局部勘探能力。将改进算法用于PID控制参数优化实验,以PID参数作为算法中的个体,以ITAE为适应度函数,进行PID参数优化。仿真结果表明:SMFO算法具有较好的寻优性能,相比于MFO算法和Z-N法,其超调量至少减少26.3%、调节时间至少减少69.6%,保证了控制系统的稳定性。
• Select
  基于微量润滑的微铣削单晶高温合金表面粗糙度研究

  高奇, 荆小飞, 郭光岩

  机床与液压. 2021, 49(16): 29-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以单晶镍基高温合金DD98材料为研究对象,搭建微量润滑冷却系统微铣削平台。对比微量润滑和干切削冷却条件下,微铣削工艺参数对表面粗糙度的影响机制和规律。结果表明:在微量润滑冷却条件下,单晶高温合金的表面粗糙度获得较大提升;两种不同冷却方式条件下,微铣削表面粗糙度均随着主轴转速的升高而减小,随着进给速度的增加在克服尺度效应后缓慢增大,随着背吃刀量的增加而增大。
• Select
  泵控非对称液压位置系统自适应Backstepping控制

  许文斌, 曾乐

  机床与液压. 2021, 49(16): 33-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对泵控非对称缸位置系统强非线性、参数不确定性及负载扰动等问题,提出自适应Backstepping控制策略以提高系统位置跟踪精度和鲁棒性。建立了系统状态空间数学模型。基于Backstepping算法,构建了Lyapunov函数,设计自适应控制律,以消除系统不确定性参数影响。通过不同工况负载下正弦响应,验证了提出的控制策略。实验结果表明:所提出的自适应Backstepping控制策略使系统的位置追踪误差保持在±0.05 mm,系统的稳定性和鲁棒性得到了有效提高。
• Select
  正倒立车设计及关键技术研究

  侯春明, 黄一师, 刘峰, 田壮, 穆英姿, 陈经伟

  机床与液压. 2021, 49(16): 38-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为实现盘类零件的自动化加工,设计具有上下双主轴的正倒立车的主机结构及机械传动机构。为克服卡盘卡爪间隙导致的工件轴向跳动误差,研究斜柱后拉式卡盘的工作原理,推导其夹紧力和后拉力的计算公式。为实现正倒立车自动化下料功能,在刀架的工位上设计气钳机构,并研究具有气钳机构刀架的刀具干涉图。设计正倒立车控制主轴卡盘和刀架松开夹紧动作的液压气动系统。以汽车刹车盘零件为典型应用实例,分析基于正倒立车的盘类零件的加工工艺。
• Select
  基于H_∞控制策略的机床主轴综合鲁棒控制研究

  史磊, 程翔, 梁黎明

  机床与液压. 2021, 49(16): 42-45,50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对数控机床主轴的控制问题,采用综合鲁棒控制器实现数控机床主轴的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造数控机床主轴系统模型简图,建立了考虑切削力的数控机床主轴的完整动力学模型。基于H_∞控制策略开发针对机床主轴的综合鲁棒控制器。采用MATLAB软件对数控机床主轴进行仿真,并与传统PID控制器的仿真结果进行对比和分析。结果显示:采用综合鲁棒控制器控制的数控机床主轴转速超调量小,能快速消除波动;所需控制电压范围减少了约50%;即使受到较大随机干扰,主轴系统也能够快速消除干扰,处于受控状态且稳定。采用综合鲁棒控制器可以提高机床主轴的动态稳定性以及抗干扰能力。
• Select
  基于三阶反馈控制器的永磁同步电动机控制方法

  郑火胜, 黄德枝

  机床与液压. 2021, 49(16): 46-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提高永磁同步电动机的角速度控制准确度,设计三阶反馈控制器对其进行控制。分析永磁同步电动机的结构特征以及磁场的回路特征。利用永磁同步电机的转动角速度,得出其运动模型。基于定子电感和电阻,求取绕组为对称状态下转子的状态方程。将电机的角位置引入到该状态方程中,得出永磁同步电动机的全阶数学模型。以此全阶数学模型为基础,计算出永磁同步电动机角位置的三阶模型。构造三阶反馈控制器,通过目标角位置求取电机的输入电压,以控制其角速度。采用滑模观测器与所设计的方法对目标角位置和角速度进行跟踪测试。结果表明:该方法的跟踪效果优于滑模观测器,能够更准确地跟踪目标角位置和角速度,可对永磁同步电动机的角速度进行准确控制。
• Select
  基于EHD的红外激光在线烧结打印微导电图案的试验研究

  黄风立, 于志恒, 刘潇, 张礼兵, 汤成莉

  机床与液压. 2021, 49(16): 51-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  导电图案打印后需经过烧结处理进行图案固化,烧结效果的好坏直接影响导电图案的整体性能。以EHD打印与烧结一体化设备为平台制作导电图案,运用激光烧结的方法进行导电图案固化。为确保打印烧结后的导电图案具有较好的导电性能,对激光烧结效果的影响因素进行正交试验,确定最优的激光烧结参数。采用万用表对激光烧结导电图案的导电性能进行测试,结果显示激光烧结图案的电阻率达到了5.2μΩ·cm,接近块状银的电阻率。采用电子显微镜对导电图案的表面形貌进行研究。结果表明:激光烧结导电图案的表面形貌烧结均匀且单位面积孔隙率仅为8%,低孔隙率大大提高了导电图案的导电性能。研究结果为导电图案打印与烧结一体化及提高激光烧结微导电图案的整体性能提供参考。
• Select
  表面处理对38CrMoAlA和ZQSn10-2-3摩擦副性能的影响

  马利云, 金建會

  机床与液压. 2021, 49(16): 55-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为解决柱塞泵摩擦副零件工作表面和心部在状态、结构和性能要求方面的差异,对38CrMoAlA与ZQSn10-2-3两种材料的柱塞泵摩擦副进行不同表面工艺处理。通过磨损试验分析磨损情况及表面工况,寻求适应该摩擦副的最佳表面处理技术。结果表明:38CrMoAlA (氮化)与ZQSn10-2-3配对中,ZQSn10-2-3采用等离子喷涂二硫化钼固体润滑膜工艺处理时配对效果最佳,而且无黏着现象。
• Select
  数控雕刻机路径优化技术研究

  麦启明, 张建强

  机床与液压. 2021, 49(16): 60-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  主要针对三轴数字雕刻机阵列加工板材的路径优化技术进行研究,描述了传统加工工序流程和缺陷。路径优化的目的是自动生成比人工经验路径更优的路径。为此建立3个典型音箱零件模型和对应的NC文件,通过软件实现对NC文件的读取和对路径进行分析,分析NC文件中路径空行、进刀、加工、重复路径等时间消耗比例,实现对路径总体优劣的评价。在评价的基础上,以一个可行解作为起点,对NC文件进行后处理,通过优化方法找出更优的路径,依照加工方法规则输出新路径。优化的路径符合传统生产模式,可以方便升级使用。通过测试得出,优化后的路径在加工效率方面有提升。
• Select
  基于纳秒激光的金属薄膜微加工技术分析与实验研究

  曹歧平

  机床与液压. 2021, 49(16): 67-70,75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对金属薄膜加工中材料热变形大、加工质量差等问题,提出基于纳秒激光的微加工技术。对激光加工汽化机制及热传导理论进行分析;以铝箔为例建立ABAQUS本构模型,对其热变形规律进行仿真分析;基于纳秒激光实验台对钛合金薄膜进行刻划实验,研究不同加工参数对工件表面质量的影响规律。结果表明:在激光加载初期,脉冲激光对材料汽化作用较为明显;随着激光加载时间的延长,热影响区域逐渐增大;沟槽深度随着热源移动速度的增加而逐渐降低,随着激光功率的增加而逐渐变大;仿真和实验结果的平均误差不超过5%。研究结果有助于纳秒激光加工技术的发展。
• Select
  FANUC机床在线检测系统的装调及宏程序验证

  韩伟, 颜建, 廖志青, 梁秋华

  机床与液压. 2021, 49(16): 71-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为研究在FANUC机床上应用雷尼绍精密触发测头进行线上检测过程中,测头系统安装接线、调试及宏程序调用等关键技术环节,阐述测头及信号接收器的结构组成和装配方法以及与机床的线路连接、参数设置和数据通信调试方法等。分析LED信号灯对应于测头不同工作模式的可视化诊断过程。通过使用带有检测功能的宏程序对产品的具体几何特征进行检测。结果表明:该测头系统能够顺利实现在线测量功能并及时对超差数据报警反馈,提高智能化在线检测精密设备的运用能力。
• Select
  汽车电子机械制动卡钳夹紧力控制与验证

  齐钢, 胡晨晖, 张光荣

  机床与液压. 2021, 49(16): 76-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  电子机械制动是线控制动的一种重要形式。以企业内部某样车为目标车型,设计一套后轮电子机械制动卡钳(EMB)。基于卡钳刚度建立了卡钳夹紧力控制仿真模型,并进行了夹紧力响应特性试验验证。EMB卡钳响应最大需求夹紧力时间约为160 ms,夹紧力输出能够较好地跟随阶跃、正弦及随机目标曲线。仿真模型能够较准确地模拟卡钳夹紧力及活塞位移变化。同时,卡钳刚度标定对EMB卡钳夹紧力输出具有很大影响,对卡钳刚度进行准确估计是EMB卡钳夹紧力精确控制的基础。
设计与开发
• Select
  一种多孔式液压缓冲器的设计与优化

  王成龙, 魏学谦, 王雪亭, 曾庆良

  机床与液压. 2021, 49(16): 82-86,97. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对目前多孔式液压缓冲器优化设计中缓冲曲线不够理想,且未全面考虑结构参数影响的设计优化问题,建立多孔式液压缓冲器的数学模型和AMESim仿真模型,对活塞直径、复位弹簧刚度、环形间隙、阻尼孔间距和孔径等主要结构参数进行仿真研究;以此为依据,基于遗传算法对其主要结构参数、阻尼孔间距和孔径进行优化,结果表明:优化后的缓冲器峰值压力降低13%,平均阻抗力提高6%,缓冲曲线更加接近理想缓冲曲线。
• Select
  弹丸协调器电液系统的参数自适应反演控制

  粟万栩, 陈龙淼

  机床与液压. 2021, 49(16): 87-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对存在参数不确定性和非线性的弹丸协调器电液伺服系统模型,结合反演控制设计方法和自适应控制方法,提出一种参数自适应反演控制算法。采用反演控制设计方法推导非线性系统的控制律,结合Lyapunov定理保证闭环系统全局稳定。针对模型的不确定参数,通过构建不连续映射自适应律进行精确估计,解决系统模型不确定性问题,简化控制算法的设计。引入鲁棒项,提高系统稳定性。仿真结果表明:所设计算法是有效的,与PID算法相比有更好的控制效果。
• Select
  丘陵山地拖拉机液压驱动系统设计与仿真

  扈凯, 张文毅, 刘宏俊, 李坤

  机床与液压. 2021, 49(16): 93-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为解决传统拖拉机在丘陵山地的适应性问题,设计一种丘陵山地拖拉机的全液压驱动系统。根据实际需求,提出全液压驱动系统的技术方案。该驱动系统采用单泵四马达的闭式回路,并使用同步马达防止车轮滑转。计算了主要液压元器件的参数,在AMESim软件中建立该液压系统模型并进行仿真。仿真结果表明:液压系统的工作压力、输出扭矩、输出转速分别为19.204 MPa、339.01 N·m和62.14 r/min,与设计参数相符合,验证了系统的可行性;在同步马达不工作时,拖拉机一个车轮滑转会使得系统丧失驱动能力,系统工作压力仅为1.838 MPa;当同步马达强制分流时,系统工作压力变为19.197 MPa,可以使得拖拉机重新恢复驱动力。研究方法可为其他类型的农业机械液压驱动系统设计提供参考。
• Select
  螺纹插装式溢流阀阀套内锥面精度设计

  张祝, 肖名涛, 朱俊杰, 沈陆明, 童成前, 曹慧娟

  机床与液压. 2021, 49(16): 98-103,114. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  分析螺纹插装式溢流阀结构特点和性能要求,确定影响精度的因素为溢流阀的静动态特性、补油开启压力、密封性及基于特定工艺的制造要求。对以上因素逐一分析,得到各因素对内锥面的精度要求。针对采用碳氮共渗后磨削这一特定工艺要求建立模型并分析,得到内锥面自身角度的精度要求。对模型进行应用分析,经反馈调整后得到内锥角精度的优化值。研究表明:影响内锥面设计制造精度的主要因素为密封性及基于特定工艺的制造要求;基于某型溢流阀的结构及设计参数,密封性对内锥面的自身形状精度等级要求为5~6级,即0.001 5~0.002 5 mm,而对内锥面相对配合内孔的跳动量要求为0.012~0.015 mm;对内锥面角度精度要求为±1°,对应的接触圆轴向尺寸公差为0.052~0.186 mm。经试验验证,按设计精度要求所得阀套的静动态特性及使用寿命符合相关要求。
• Select
  基于改进蚁群算法的数控机床电气柜布局优化

  侯军燕, 胡迎春

  机床与液压. 2021, 49(16): 104-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对现有机床电气柜内部元件器的布局,依据功能划分为多个模块组合,以模块的纵、横坐标位置为设计变量,分别建立连线长度与占有面积的数学模型,在满足彼此空间距离和基本尺寸的条件下,分别求解单目标优化结果值,引入评价权系数和权重系数,建立多目标优化的数学模型。采用蚁群算法进行求解,改进蚁群算法的转化概率公式,把搜索方向作为转移概率的解空间,结合信息素挥发率,多次迭代求解。优化后模块连线体积减小了12.8%,面积减少了20%,节省生产成本,降低了电气柜的面积占有率。
• Select
  分流阀控双射流管电液伺服阀研究

  胡云堂, 訚耀保, 王英惠, 江卓达, 林伟明, 卢宏

  机床与液压. 2021, 49(16): 110-114. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对力反馈射流管电液伺服阀前置级的缺陷,基于劈尖分流原理提出一种新型分流阀控双射流管电液伺服阀。设计以双锥阀芯、分流劈环、双射流管及直杆型反馈弹簧杆等为核心元件的伺服阀结构。确定新结构伺服阀前置级及主阀液流控制的两级控制方案,给出新结构伺服阀前置级力马达磁路、控制阀芯级件及主阀芯组件的数学模型。结果表明:新结构伺服阀输出流量或压力与阀的输入控制电流成比例变化。
• Select
  一种分段式雷达保护架自动展收机构及力学特性研究

  彭国朋, 黄海涛, 叶北发

  机床与液压. 2021, 49(16): 115-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.023

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对当前雷达天线保护架需人工进行安装与拆卸的现状,设计一种分段式雷达保护架自动展收机构,并可兼做维修功能平台,通过应用液压闭环同步控制技术实现保护架的自动展开与收拢,极大提高雷达的机动性能。运用多体动力学仿真及优化技术对其关键力学特性进行分析,为该机构的研制提供了参考。
• Select
  多品种连接器附件的高柔性智能检测系统

  程爱珍

  机床与液压. 2021, 49(16): 119-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为保证连接器附件的正确分类,开发一套多品种连接器附件的高柔性智能检测系统。该视觉系统硬件部分由CCD相机、远心镜头、平行背景光源构成。经过图像预处理、形态学处理以及图像自动二值化等技术处理后,运用模板匹配算法实现连接器不同类型附件的智能识别和分选。实验结果表明:该识别系统识别速度快、准确率高、自动化程度高、柔性强,能满足实际生产需求,具有良好的实用价值。
• Select
  基于图像识别的异型玻璃表面质量全检测设备设计

  周晶, 熊长炜, 刘沅, 申伟鹏

  机床与液压. 2021, 49(16): 123-126. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对加工异型玻璃过程中,切割后的玻璃表面质量检测以人工为主、效率低的现象,设计一套基于图像识别的异型玻璃表面质量全检测设备。给出了异型玻璃AOI检测系统设计的整体方案、结构组成、视觉系统的功能及控制流程。利用该设备进行检测时,先检测玻璃上下表面,再检测左右边缘和短边,其连续节拍运行速度快、精度高、稳定性高,提高了工作效率。采用线阵相机识别系统进行自动检测,提高了异型玻璃的表面和边缘全检测效率,降低了人工成本。
建模与仿真
• Select
  横断区内布置楔形肋的间断微通道热沉流动和传热特性

  蓝永琪, 胡振俊, 郑思尧, 冯振飞, 黄魁

  机床与液压. 2021, 49(16): 127-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为进一步提高间断微通道热沉的综合热性能,在间断微通道的横断区布置向前楔形肋和向后楔形肋,并采用数值模拟方法研究这些通道的流动和传热特性,所得的研究结果与间断微通道(IMC)和光滑微通道(PMC)进行对比。对比结果表明:在大部分工况条件下,带有向后楔形肋的间断微通道(IMC-BW)的压降、传热系数和综合传热强化因子均高于其他通道;在研究的进口速度范围内,IMC-BW通道的压降和传热系数分别比PMC通道平均高11.96%和32.74%,比IMC通道平均高18.76%和24.57%;IMC-BW通道的综合传热强化因子为1.20~1.34,比IMC通道平均高17.64%。
• Select
  插装式两位四通换向阀动态性能仿真研究

  蒋娱, 许吉敏

  机床与液压. 2021, 49(16): 133-135,190. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以由两位两通插装阀组合得到的二位四通换向阀为研究对象,分析其阀芯受力状况及流量特性,构建相应的数学模型。基于AMESim液压设计软件中液压元件设计库建立了换向阀的仿真模型,比较分析插装式换向阀与普通换向阀的换向特性曲线,验证仿真模型的可靠性。在此基础上,研究插装阀弹簧刚度及阻尼系数对阀口开度及换向过程动态性能的影响。研究结果表明:稳态液动力导致插装阀开启后流量发生波动,通过对弹簧刚度和阻尼系数的合理设计可以有效缩短换向时间并减缓流量波动,提升插装式换向阀的工作性能。
• Select
  基于α阶神经网络逆系统的液压活套解耦控制

  周亚罗, 杨耀博

  机床与液压. 2021, 49(16): 136-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.028

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对液压活套系统的非线性和参数时变性,建立液压活套系统动力学模型,并通过Interactor算法对模型的可逆性进行分析。利用活套系统输入输出数据训练神经网络,将α阶神经网络逆系统与活套系统串联复合成伪线性系统,采用PSO-PID控制器构成闭环控制回路。结果表明:基于神经网络逆控制的方法能获得良好的解耦效果,并且能克服系统模型的不确定性和参数的时变性对解耦效果的影响。利用该方法可有效避免逆解耦控制法依赖系统模型精度、对系统模型变参数化敏感的缺点,具有较强的鲁棒性。
• Select
  磁力驱动泵隔离套对冷却流道流场特性影响机制研究

  秦娟娟, 王栋梁, 林小军, 刘君, 尹新权, 邢永忠

  机床与液压. 2021, 49(16): 140-144,149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.029

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为探究不同隔离套壁厚下磁力驱动泵冷却工作介质流经隔离套工作间隙所产生压力损失对隔离套性能的影响,对隔离套的结构尺寸及隔离套工作间隙变化时冷却循环流道流场特性进行探讨。利用SolidWorks和ANSYS Workbench建立冷却循环流道等比例三维模型,基于SIMPLC算法和RNG κ-ε模型,利用Fluent仿真分析磁力驱动泵冷却流道内部流场特性,计算可得:冷却工作介质进入导流孔后形成漩涡引起局部压力损失;流经隔离套底部进入泵轴中心回流孔处压力损失最大;流经隔离套工作间隙存在压力损失并随隔离套工作间隙的增大而减小,隔离套壁厚为0.8 mm且工作间隙2.6 mm时,压力损失值最小为2 000 Pa,此数据为隔离套的结构优化提供参考。
• Select
  RV减速器传动误差特性分析与实验研究

  麻东升, 谭鹏, 张彬

  机床与液压. 2021, 49(16): 145-149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.030

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以高精度RV-80E减速器为研究对象,针对其结构特点,利用ADAMS多体动力学仿真软件建立RV减速器刚柔耦合模型,并验证模型的正确性。采用刚柔耦合模型设计了多组不同误差的仿真样机,并通过仿真分析了不同误差因素对整机传动精度的影响。分析不同的误差组合方式,得出正等距和负移距、负等距和正移距的误差组合可以有效地减小传动误差对整机传动精度的影响。通过实验测试,分析了国内外RV减速器传动精度的差异。分析了RV-80E减速器传动误差和误差频谱,确定了二级传输误差为影响传动精度的主要原因。研究结果为减速器批量化生产提供了参考。
• Select
  阀后补偿负载敏感液压系统优化设计及AMESim仿真研究

  陶柳, 徐化文, 方婷

  机床与液压. 2021, 49(16): 150-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.031

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对传统阀后补偿负载敏感液压系统较低压力侧压力补偿阀工作时温升高、使用性能及寿命低等缺点,提出一种两个液阻并联分流的改进阀后补偿负载敏感液压系统。利用AMESim仿真软件建立该系统的模型并进行仿真研究。结果表明:在相同工况下,改进后的负载敏感系统能够根据需要灵活降低单个压力补偿阀上的能量损耗,提高系统及元件的性能和使用寿命。所得结论为阀后补偿负载敏感液压系统的优化设计提供了参考。
• Select
  基于双转台五轴机床的RTCP及非RTCP加工后置及其仿真实现

  郑向周

  机床与液压. 2021, 49(16): 154-157. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.032

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  阐述五轴机床的RTCP (Real-time Transport Control Protocol)和非RTCP功能原理,研究双转台五轴机床的编程及加工机制。通过实验研究五轴RTCP及非RTCP后处理关键参数定制方法,使用NX后处理构造器建立后处理程序。利用Vericut平台进行零件仿真加工,分析和比较加工结果,验证所提出的后处理器的正确性。研究结果为相关从业人员提供参考。
• Select
  高压大流量先导式自锁阀设计与仿真

  孔伟, 梁赞, 朱炎, 李国强, 权云晴

  机床与液压. 2021, 49(16): 158-160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.033

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  自锁阀受到压力和流量方面的限制,难以满足高压大流量液压与气动系统的应用要求。因此,提出一种结构紧凑、可靠性高、使用简单的高压大流量先导式自锁阀。采用高压自锁阀作为先导级,利用压差驱动主阀;采用内部溢流结构使阀门无流体外溢,从而使阀门更加清洁和节能。对该自锁阀结构原理进行论述,并对其关键电磁部分及流场进行仿真分析,证明了方案的有效性。
综述与分析
• Select
  多机器人优化布局与任务分配的研究综述与展望

  王婧, 张弓, 郑甲红, 吴月玉, 侯至丞, 杨文林, 袁海, 牛启臣

  机床与液压. 2021, 49(16): 161-167. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.034

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  多机器人系统能可靠地完成单机器人无法完成的高效性作业,已成为构建智能产线的研究热点。从多机器人的机构优化布局方法和多机器人任务分配技术方面综述了多机器人系统的研究现状,并对该技术领域的发展趋势进行了分析和展望,指明了未来工作的研究方向。
• Select
  数控加工精度在机检测技术研究现状

  胡艳娥, 诸进才, 陈敏

  机床与液压. 2021, 49(16): 168-173,179. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.035

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过为数控机床配备零件精度检测用测头以及相应的检测代码,即构成在机检测系统。该技术将加工和检测集成在同一台机床上完成,避免了多次装夹、重复定位误差,可以较好地解决零件精度超差难以修正和辅助时间长等现实问题。主要介绍数控加工精度在机检测技术的国内外研究现状与进展,包括在机检测系统开发应用、测头预行程误差补偿技术和带修正功能的在机检测系统开发等。并指出目前在该领域存在的一些关键问题,急需进一步解决和提升。
故障诊断与可靠性
• Select
  基于多层降噪处理的轴承故障特征提取方法

  徐洲常, 王林军, 刘晋玮, 黄文超, 陈保家

  机床与液压. 2021, 49(16): 174-179. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.036

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对滚动轴承振动信号的故障信息难以准确获取问题,提出一种新的基于多层降噪处理的轴承故障特征提取方法。所提方法首先依据小波包变换原理处理原始轴承信号,消除噪声干扰;变换后的振动信号用经验模态分解方法处理可得若干个IMF分量,计算所得分量与变换所得信号间的互相关系数,并依据相关系数准则筛选有用分量完成振动信号的重构;再通过自相关方法剔除重构信号中的混叠干扰信号,实现振动信号的多层降噪;最后对去噪后的重构信号解调处理,获取信号包络谱图并分析,得到所需故障特征。试验结果表明该方法能够有效地消除原始信号中的干扰和噪声,分离出清晰的故障振动信号并获取有用的故障特征。
• Select
  基于能量熵和CL-LSTM的故障诊断模型

  侯鑫烨, 董增寿, 刘鑫, 段敏霞

  机床与液压. 2021, 49(16): 180-184,203. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.037

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对长短时记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)处理大数据集时运行时间长、存在维数灾难的问题,提出基于能量熵和CL-LSTM (Long Short Term Memory Network with Center Loss)的智能故障诊断模型。利用自适应白噪声的完整集合经验模态分解对原始信号进行分解;结合相关系数筛选IMF分量并计算其能量熵作为新样本输入到LSTM中,增强了样本间的差异性,减小了数据维度。将中心损失引入Softmax损失中,使类内距离更小,进一步提高分类精度。利用西储大学轴承数据集进行实验,验证了所提方法在识别滚动轴承故障状态时准确率高、稳定性好。
• Select
  基于精细复合多尺度模糊熵的往复压缩机轴承间隙故障特征分析方法

  王金东, 陈新, 赵海洋, 贾川, 陈桂娟, 雷勇

  机床与液压. 2021, 49(16): 185-190. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.038

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对往复压缩机故障信号呈现非线性、非平稳等特点,提出了基于精细复合多尺度模糊熵(RCMFE)的往复压缩机轴承间隙故障特征提取方法。在精细复合多尺度熵的基础上,结合模糊熵概念,提出了RCMFE方法,应用其量化信号非线性特性形成故障特征。白噪声和1/f噪声仿真信号分析结果表明:RCMFE熵值对数据长度不敏感,未定义熵出现概率小。以往复压缩机传动机构轴承间隙故障为研究对象,应用RCMFE实现其故障信号特征提取,并与多尺度模糊熵、复合多尺度模糊熵进行对比,该方法特征区分度显著,支持向量机故障识别准确率高于其他方法。
• Select
  汽轮机转子叶片根部超声相控阵检验应用与分析

  安杰, 王珠林

  机床与液压. 2021, 49(16): 191-197. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.039

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  由于汽轮机转子叶片运行工况复杂多变,极易在根部产生裂纹等危害性缺陷,对超声检验的专业性、安全性、稳定性及便捷性等提出了更高的要求。如何发现超声检验中的不足并加以改进,使之能更好地适应现场检查成为被关注的议题。简单介绍超声相控阵检验技术工作原理,重点对检验工艺和检验器材的选定、超声相控阵检验工艺和检验过程中问题等进行详细论述,并针对存在的问题提出改进建议。最终确定的相控阵检验技术在现场实际应用中发现了重大危害性裂纹缺陷,可在核电无损检验领域进行推广。
• Select
  基于耦合双谱微分性质的微弱故障信息提取及应用

  梅二召, 范景峰, 肖玉玲, 张翼飞

  机床与液压. 2021, 49(16): 198-203. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2021.16.040

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了提取减压阀中微弱的故障信息,利用减压阀振动信号中包含的耦合性质进行微分双谱运算来确定其故障状态。根据建立的AR双谱模型对微分前后的复数三阶累积量进行对比分析,微分后的AR双谱中所增加的频率信息对故障诊断结果产生了一定影响,经过数次微分后发现增加微分次数可以提取到信号中微弱的耦合信号成分从而能够提取到更多的故障信息。实验结果表明:通过改变微分次数,可以区分故障信息不明显的振动信号,从而提高故障诊断的正确率。