基于挖掘机工作装置受力模型,提出考虑挖掘机工作装置偏载和侧载的销轴动态载荷测试方法。根据斗杆与铲斗铰接孔处的销轴受力特点,设计销轴载荷测试传感器测取铰接点处水平、竖直和侧向这3个方向的动态载荷,同时测取挖掘机3个油缸的位移量。建立挖掘机工作装置销轴载荷动态测试系统,以国产50 t大石为作业物料进行挖掘模拟装车试验测试。结果表明:提出的销轴载荷测试方法能够准确地获得挖掘机斗杆和铲斗铰接点处销轴3个方向的动态载荷,载荷最大值出现在挖掘作业段,侧向载荷与正载相比可以忽略不计。研究结果为挖掘机结构载荷谱测试与抗疲劳优化设计提供了基础参考。
气垫带式输送机运行过程中风机风量、气孔排数、气膜厚度等因素对气垫流场特性、气垫承载能力有十分重要的影响。通过建立气垫流场仿真模型,分析不同工况下气垫压力的变化规律。结合实验对比分析不同风量、气孔排数下气垫压力变化规律以及不同风量下气膜厚度与气膜压力的变化情况。结果表明:随着风量的增加,气膜压力逐渐增大,气膜厚度变化范围为5%~30%。随着气孔排数的增加,气垫压力梯度变化越快且呈抛物线分布,气膜厚度变化程度降低。试验和仿真结果得出气垫流场变化一致,风机风量为15~20 m3/m时,气垫流场稳定性最优值K1为1.31,5排气孔为最优工况,满足实际运行工况要求。
铁路集装箱堆场对于火车平板装卸作业,由于传统检测方法检测精度或检测速度不能满足要求,鲜有成熟的智能防吊起解决方案。本文提出一种基于改进反向传播(BP)神经网络的火车防吊起快速检测方法,通过获取吊具4个锁头的称重数据,建立基于BP神经网络的平板吊起检测模型,在权值调整时加入动量因子和自适应调节学习率以优化模型性能。在实际作业中测试,本方法具有较高的检出率和快速的检测速度,可为轨道吊自动化火车作业提供智能安全防护。
近年来,智能控制技术在现代工程研究领域占据了越来越重要地位,伴随着人工智能技术兴起,为工程机械实现智能化控制提供更多可能。在智能技术发展过程中,工程机械系统控制精度的提高确保工业生产更为可靠安全,提高了企业生产效率。本文从智能控制技术的内容出发,介绍了各种智能控制技术理论方法,并根据智能技术方法,探讨了智能控制技术在各类工程机械中的应用。同时,分析研究了未来工程机械在智能化控制下的关键性问题和技术体系,为工程机械控制技术智能化发展提供参考。
为了提高挖掘机液压系统运行效率,设计一种泵驱阀控负载敏感系统。在多路阀进出口分别安装压力传感器,进行实时压力反馈代替负载敏感系统的压力补偿阀实现压力补偿,动态调整主阀芯的位置以及电液比例泵的斜盘摆角,驱动液压缸的动作。对泵驱阀控控制系统中的阀控缸系统进行理论分析以及建立控制模型。利用比例阀试验台、BODAS控制器等电控及采集元件进行试验平台设计,进行泵驱阀控原理验证,验证仿真模型以及泵驱阀控控制原理的正确性。研究结果表明:在系统处于泵驱阀控程序时,在不同压差的情况下输出流量随着阶梯上升的负载变化而发生突变。随着负载压力的不断提高,流量突变也变得越来越大,输出流量与设定流量之间的误差也随之增大。
为了支持制造业智能化发展,探讨知识图谱在智能制造领域的应用及未来研究前景。针对垂直行业应用、制造流程应用、领域图谱构建技术和智能服务这4个维度,对其展开相关文献研究。通过此研究,探讨了知识图谱在推动制造领域智能化方面的重要作用,并提出基于制造领域知识数据的智能制造知识图谱架构。该架构涵盖制造领域数据、图谱构建和智能服务这3个关键模块,为智能制造的持续升级提供了理论支持。研究结果表明:知识图谱在推动制造业智能化方面扮演着关键角色,其在智能制造领域具有广泛的发展前景。此外,对智能制造领域知识图谱的未来研究方向进行展望,探讨制造领域图谱与新一代人工智能技术的融合,以推动其持续创新与智能化发展。
研究设备的振动状态还需考虑受工作冲击载荷因素导致的冲击损伤、部件松动以及自身结构振动的影响。为此设计了一种建立在半余弦函数基础上的冲击载荷识别算法,通过遗传算法确定合适区间,利用数据方法确定梁、薄板与桁架的尺寸,并进行实验验证。数值模拟结果表明:拟合冲击载荷(SCFF)方法误差均比Tikhonov、切比雪夫正交多项式拟合(COPF)更低,随着噪声增大SCFF识别优势更加明显。获得10%以内的峰值误差,在参数优化下达到最小值,表明参数优化具备良好的适用性。试验验证结果表明:通过分析响应信号频谱数据,推断该冲击载荷之后造成的悬臂梁发生低频振动状态,前四阶模态对模型实施修正满足可行性要求。采用SCFF方法识别时,可以跟实际载荷形成良好的吻合状态,可以识别获得更小峰值误差。
以飞机高振区导线为研究对象,人工创造导线损伤加速导线磨损,进行步进应力加速老化振动试验,获得一段固定时间的导线的磨损量;以施加人工损伤后的导线线径为输入量,试验得出的导线磨损量为输出量,建立3种不同代理模型,对建立施加的初始人工损伤和此损伤下的导线磨损速率之间的非线性关系,应用差分法进行有限次时间叠加近似得到全寿命周期。结果表明:3种代理模型中应用反向传播神经网络(BPNN)建立的代理模型精度最高,通过产品全生命周期的磨损速率来对产品进行寿命预测可以节约大量试验成本。研究结果可为后续研究飞机线束防磨技术和线束健康管理,提供理论和试验指导。
针对车载精密设备在机动环境下的振动响应,在已知设备特性和隔振性能要求的限制条件下,提出了一种基于弹簧与橡胶结构的新型组合式隔振器,然后通过并联隔振器设计了一款车载精密设备三维隔振系统。本文建立了隔振系统的三维模型,基于ABAQUS分析了横向、纵向、垂向3个方向下系统的隔振性能,得到三向均方根加速度衰减率分别为0.82、0.94、0.93。同时,随机振动试验结果表明,三向均方根加速度衰减率分别为0.88、0.75、0.87,与仿真结果对比,误差均在10%以内,验证了仿真结果的准确性,满足了车载精密设备减振的需求。
为了应对模块划分评价方案中评价准则单一、权重分配过于主观等问题,提出了产品模块划分方案的模块度、模块可替换性、模块结构完整性的评价准则及其计算方法。在此基础上,提出多个二级模块划分评价指标,用以确定评价准则间的权重分配;应用了在分布式乘性偏好环境下的最优-最劣多准则决策模型,用于确定该方法中相关参数的权重分配问题;综合考虑了所有决策者的意愿,使最终模块划分方案更具客观性。最后,以挖掘机工作臂的模块划分验证了方法的可行性。