摘要：斯特林机活塞杆帽式密封处总有微量气体泄漏,但目前大多数研究是通过分析密封面接触载荷而开展的。为探究干摩擦状态下帽式密封泄漏问题,基于分形理论从微观角度对密封面形貌进行表征,结合环形轴向缝隙流体流动模型建立帽式密封泄漏分形模型。通过试验验证泄漏模型的准确性。根据已验证模型对泄漏率影响因素进行交互分析,获取工况条件对不同粗糙度密封面泄漏率的影响规律,并提出使用遗传算法对特定工况下的C型环密封表面形貌与O型圈的预压缩率进行最优匹配。结果表明:泄漏率随着O型圈的预压缩率增大而下降,随着工质压力及活塞杆速度的增大而增大,且密封面越粗糙时泄漏率变化幅度越大;当密封表面粗糙度增大时泄漏率增大,但密封面形貌越粗糙时,增大接触载荷泄漏率更易减小;最终确定当斯特林机的工质压力P1=5 MPa,活塞杆运动速度V=1 m/s时,应匹配密封面粗糙度Ra=0.27μm的改性聚四氟乙烯C型环,并设定O型圈的预压缩率W=23.13%,帽式密封泄漏率将会达到最低。所建泄漏模型可提前为密封件的选择做出决策,而优化设计方法可为后续密封件表面粗糙度的确定和加工方法的选择提供指导。

摘要：为改善斯特林机活塞杆帽式密封性能,首先采用数值仿真分析了5 MPa工质压力下其静、动态力学特性,从而获取了O型圈内径尺寸L_(N)、C型环径向壁厚T和装配过盈量S这3个关键结构参数对密封性能的影响规律。在此基础上,利用回归设计法以配伍面最大接触压力平稳且密封可靠为优化目标,对密封结构的上述3个关键参数进行优化设计以确定其最佳匹配方案,最后通过密封试验台验证了本文优化设计方法的准确性和普适性。结果表明:活塞杆与C型环密封面中间区域上最大接触压力随L_(N)和S的增大而增大,但随T的增大而减小;通过估计回归系数和方差分析(ANOVA)发现,L_(N)对密封性能影响最为显著、S次之、T影响最小;L_(N)和T、L_(N)和S交互项对响应显著,而T和S交互项对响应不显著;当L_(N)为13.745 mm、T为0.40 mm和S为0.020 mm时,优化密封件对应的正行程最大接触压力为9.01 MPa、回程为9.75 MPa,较工程在用密封件(L_(N)=13.780 mm、T=0.50 mm、S=0 mm)最大接触压力分别降低了14.7%和25.5%。实验进一步验证了优化密封件的密封性能和使用寿命均优于工程在用密封件,并且在不同工质压力下优化密封件的接触压力均匀性更好,减摩延寿效果显著,充分证明本文性能分析与优化设计方法准确有效。

摘要：为了满足机械臂高效、高精的作业要求,提出一种基于海洋捕食者算法(MPA)的时间最优轨迹规划法。以Fanuc机械臂为研究对象,在其关节空间中,采用3-5-3分段多项式,并基于MPA来获得各关节的轨迹函数。结果表明,MPA较强的全局以及局部搜索能力,与粒子群(PSO)相比,优化结果更好、收敛速度更快,运行时间平均减少约2 s,并且在优化过程中具有良好的收敛速度与精度,获得的轨迹曲线平滑、无突变,速度和加速度曲线连续,MPA更适用于机械臂的轨迹优化。

摘要：小型重合闸断路器是一种保护开关,其安装的环境存在各种各样的电磁干扰,因此对自身的抗干扰能力以及可靠性有严格的要求。通过对小型重合闸断路器电子模块电磁兼容(EMC)特性研究及设计,实现了对小型重合闸断路器抗干扰能力的提高以及可靠性的增强。

摘要：基于有限元方法和Adams软件建立了一套对智能交流接触器动力学特性进行仿真的模型,设计了一种采用二维插值计算的接触器磁机耦合求解方法,通过二维插值表的形式实现了电磁力与接触器动态特性之间的耦合.该方法避免了采用Runge-Kutta法对耦合模型进行数值求解,提高了程序的运算效率.为了对接触器动力学特性进行试验测试,建立了一套多路信号并行采集系统,可以同时对接触器的多路运行状态进行监测.仿真与试验结果对比发现,模型数值计算结果与试验数据吻合度较好,模型可以较好地预测接触器的动态特性.