摘要：设备小型化发展的不断深入和高热流密度换热的需要促使了具备更高换热性能的小管径冷凝换热的研究.基于Nusselt膜状冷凝传热理论,构建了水平圆管从管外冷凝换热直到管内对流换热的计算模型和程序,并借助已有文献的试验结果完成了计算模型和程序的校验.随后,文章重点探讨了水平圆管管外冷凝换热的热阻分布,揭示当前管外冷凝换热热阻在单管整体换热热阻中所占比重较小的事实.通过进一步计算和比较本文认为,管外冷凝换热系数适度的退化对小管径水平圆管的整体换热影响较小,并不能改变小管径管外冷凝换热的优势.本数值分析可为小管径壳管换热器的研制以及微小管径冷凝换热试验的设计提供理论支撑.

摘要：针对城市老旧住宅小区停车困难等问题,对现有立体停车库的优缺点进行了分析,提出了一种仅需2套动力系统的3层9车位的小型柱式立体停车库。分析了立体停车库无避让存取车的工作原理,构建了以STM32F103单片机为主控器的控制系统硬件平台;确定了初始化、中断和存取车等子程序流程,并设计了以最少时间、最短路径为优化目标的最优路径算法,研制了1∶16缩小比例的立体停车库实物样机。样机实验结果表明:该立体停车库结构方案可行,系统运行稳定,最优路径算法有效,能够达到快速存取车和降低能耗的目的。

摘要：针对第3代轿车轮毂轴承单元过盈量的设计,提出了一种考虑铆接装配影响的过盈量理论设计方法。首先,基于弹性力学和平面应力假设推导了轮毂轴承单元内圈与内法兰轴配合的过盈量理论计算式;然后,采用有限元软件建立了轮毂轴承单元过盈装配、铆接装配及铆接卸载回弹过程仿真模型,并通过数值模拟分析获取了其过盈配合面的压力分布及其轴向预紧力;接着,基于推导的理论公式计算得到因铆接装配而增大的过盈量,并对理论计算值进行修正;最后,通过轮毂轴承单元内圈拔出力测量试验和耐久试验来验证所提出的过盈量理论设计方法的正确性及可靠性。结果显示:利用理论公式计算得到的因铆接装配而增大的过盈量为0.020 mm,与其试验值0.017 mm很接近;过盈量在上、下极限附近的轮毂轴承单元均未出现内圈松动或内圈破裂现象。研究表明考虑铆接装配影响的轮毂轴承单元过盈量理论设计方法是可靠的,能够满足生产实践的要求。

摘要：为解决焊接工程现场有线示教器操作不便、传统模板匹配方法受电弧与飞溅干扰而导致跟踪稳定性差等问题,设计了一种基于无线遥控与视觉跟踪的焊接控制系统。首先,设计了包含视觉单元、控制单元和执行单元的嵌入式PC无线控制系统,实现图像采集处理和焊缝跟踪偏移信息计算,并控制焊机机器人执行相应的动作。然后,采用了粒子滤波跟踪算法进行焊缝跟踪,该算法通过粒子滤波对图像大目标区域进行搜索,减少焊缝位置发生突变或焊缝图像缺失时跟踪失效的问题,确保视觉单元能够在强烈噪声干扰下快速、准确地识别焊缝特征位置。焊接测试结果表明,本系统纠偏误差小于0.12 mm,且操作方便、稳定性好、纠偏精度高、焊接表面成型质量良好,满足管道焊接的工艺要求。

摘要：为解决大型工件现场焊接空间受限和焊缝跟踪精度受干扰的问题,提出并设计了一种自主移动焊接机器人嵌入式视觉跟踪控制系统。系统紧凑、体积小,适应现场焊接作业。提出基于核相关滤波的焊缝跟踪算法,以解决焊接时的弧光干扰问题,实现实时、精确、可靠的焊缝跟踪。该算法通过生成大量的正负样本进行分类器训练,并映射到高斯核函数空间进行计算,来提高跟踪精度和可靠性;通过构建样本的循环矩阵和傅里叶变换来减少计算量,提高跟踪实时性。在ARM嵌入式系统中实施该自动跟踪算法,完成了对移动机器人的爬行和横摆控制,并实现了焊接过程的实时纠偏。通过对大型管道V型焊缝进行焊接实验表明,帧率达到10 fps,焊缝轨迹跟踪准确,焊接表面平顺。

摘要：为帮助下肢功能障碍患者完成步行康复训练,设计了一种足底驱动式辅助步行训练的机器人机构。根据正常步行时下肢踝、膝关节姿态变化规律,对踝关节姿态约束机构和辅助屈膝机构进行了尺度综合优化,确定了机构的最佳尺寸参数。依据足底转角规律和范围综合,确定了踝关节姿态约束机构的曲线约束导轨ζ的轨迹,分析约束导轨倾斜角度和踏板长度对踝关节转角范围的影响;设计了膝关节辅助屈膝机构帮助训练时患肢实现膝关节屈曲动作,分析并确定机构尺度对辅助屈膝动作的影响。并利用Matlab工具箱建立机构的仿真模型,通过仿真分析验证机构尺度综合优化的合理性和机构设计的可行性。

摘要：车桥是汽车底盘的四大部件之一,传统采用单机焊接生产方式,工艺落后、效率低、产品质量不稳定、数据采集和监控不完善。针对车桥自动焊装线的现场设备和通讯网络进行设计,采用西门子TIA全集成自动化解决方案,构建PROFIBUS、PROFINET、Internet三层网络实现设备通讯和数据库访问,该设计具有信息共享和远程监控功能。西门子S7-200 PLC作为PROFIBUS从站控制现场设备,利用触摸屏对设备进行监控。该设计选用PROFIBUS-DP现场总线实现车间级与现场层的通信,利用WINCC开发人机界面程序,以工控机作为上位机,通过PROFINET工业以太网和S7-300 PLC实现生产过程中的实时数据采集。经厂家近一年的实际应用,该设计实现了车桥焊装生产线的自动化组网,提高了生产效率,稳定了产品质量。

摘要：针对粉料包装机在高速包装时存在卸料不完全和撒料的问题,将曲槽槽轮机构应用于自动包装机中,实现变速供料,卸料区域低速运行、非卸料区域高速运行;利用Pro/E软件的关系式,建立包装机供料装置的三维参数化模型。结果表明:变速供料的最大包装速度可提高35.6%,曲槽槽轮机构能适用高速包装的需求。

摘要：第3代汽车轮毂轴承铆合装配涉及内圈-内法兰过盈装配和内法兰轴端铆合装配过程,对轴向卡紧力和轴承游隙控制十分重要,直接决定着轮毂轴承的使用性能。为进一步探索轴向卡紧力的形成机理及精确控制方法,结合现有研究成果,以时间为线索简要介绍了轮毂轴承轴端铆合设备构成、工艺特点及主要性能参数,梳理了轴端铆合装配数值模拟过程及其关键模拟技术,重点综述了轴端铆合工艺参数对轴向卡紧力、内圈变形量、疲劳寿命等结构和性能关键指标的影响,以及有限元分析和智能算法在轮毂轴承设计及优化中的应用,最后对轮毂轴承轴端铆合装配的研究方向进行了展望。

摘要：为实现化工管道焊缝表面缺陷的自动检测分类,提出一种基于多特征提取和二叉树支持向量机(BT-SVM)分类的机器视觉检测方法。针对正常焊缝、气孔、咬边、成型不良、焊穿、焊瘤6种分类目标,采用被动视觉传感技术和激光视觉传感技术两种模式提取焊缝图像特征,并将得到的焊缝几何形状特征、焊缝面积波形图特征、激光条纹特征等参数作为二叉树支持向量机的特征输入,设计合理结构的分类器对6种焊缝目标进行识别分类。测试结果表明,设计的BT-SVM分类器能较精准地检测出焊缝缺陷类型,识别率为96.94%。