摘要：利用Thermo-Calc热力学软件计算了4Cr13钢的相图和性质图,获得了氮溶解度曲线变化规律,并在实验室通过真空冶炼制备了氮质量分数分别为0.054%(1#)和0.098%(2#)的试验钢,结果表明:4Cr13钢氮溶解随着温度降低先增加后降低然后再增加的变化趋势,出现了“鼻尖点”,所对应的最大氮质量分数不超过0.1%。同时,氮的加入导致了HCP_A3#·2(Cr_(2)N)相的析出,抑制了M_(23)C_(6)型碳化物的析出。盐雾试验结果表明,1#和2#试验钢的耐蚀性较普通4Cr13钢更加优异,且随着氮含量的增加,耐蚀性进一步提高。

摘要：针对普通铁路救援起重机单支腿承载力过大和支腿系统均载特性差,无法完成高架桥环境下高铁救援任务的问题,提出了一种新型多支腿系统,即在普通起重机4支腿基础上引入4条辅助支腿。同时针对该多支腿系统的结构特点设计出了单排腿主动控制和多支腿主动控制两种主动均载控制方案,在ADAMS和AMESim中分别建立了支腿系统的多体动力学模型和液压与控制系统模型,最后建立了机液耦合仿真环境。通过联合仿真模拟救援起重机支腿系统的工作情况,利用仿真结果对比分析了两种均载控制方案对支腿液压系统动态特性的影响。研究结果表明:多支腿主动控制技术能够有效降低单支腿承载力,明显改善了支腿系统的均载特性,同时仿真结果能够为高铁救援起重机支腿系统的设计和优化提供参考。

摘要：针对传统沉井基础施工设备取土效率低、地层适应性较差、作业区域存在盲区等问题,设计一款沉井基础取土作业机器人。结合施工需求,对机器人进行结构设计,并对其伸缩臂进行有限元静力学分析,验证了伸缩臂结构设计的合理性和可靠性;基于D-H法和几何法分别建立了机器人正、逆运动学模型,基于几何法建立了机器人关节空间到驱动空间的运动学模型,将铣挖头位姿控制最终转换为各关节液压驱动器的位置控制;设计了机器人关节驱动电液比例控制系统,采用PID控制器对其进行校正,通过仿真验证了控制策略的有效性;通过现场试验对机器人整机使用性能进行分析。试验结果表明:沉井基础取土作业机器人满足沉井施工需求,达到预期目标。

摘要：针对当前工程环境复杂化、地形条件多样化对移动施工平台性能提出的要求,设计一款基于主动悬挂的移动式作业平台。对作业平台进行结构设计,对其液压作动支腿进行有限元结构静力学分析,验证作动支腿机械结构的可靠性,对作业平台整体进行有限元结构动力学分析,得出能够避免平台发生共振的激振源频率段;根据作业平台特点,采用“中心点不动”调平算法,通过数学模型将平台的倾角控制等效转化为液压作动支腿位移的控制;设计作业平台作动支腿的电液比例控制系统,通过仿真验证PID控制算法的有效性;最后,通过试验对作业平台整体性能进行验证。结果表明:基于主动悬挂的移动式作业平台满足设计要求,达到预期目标。

摘要：针对当前拉钩筋装配化施工安装工艺需求,设计一种拉钩筋弯折装置。基于拉钩筋弯折工艺试验,提出了具有夹紧和弯折功能的装置构型。基于弯折装置结构特点,通过理论分析的方法建立了夹紧和弯折机构的运动学模型。基于弯折机构使用和设计要求,采用虚拟样机技术对弯折机构进行多体动力学和有限元结构静力学仿真分析。结果表明:弯折机构在运动过程中动作平滑,各杆件结构强度和刚度在合理范围之内,满足机构运动的平顺性和机械结构的可靠性要求。设计了弯折驱动液压缸电液位置控制系统,通过仿真验证了控制系统的可行性。最后,通过试验对弯折装置使用性能进行验证,结果表明:拉钩筋弯折装置整体结构性能满足设计和工程要求,极大提升了拉钩筋安装效率,达到预期目标。

摘要：本文介绍了基于虚拟仪器软件Labview的多媒体创新实验教学平台设计的方案和功能,基于该平台可以开发多种基于虚拟仪器技术的创新教学实验项目,能够提高机电类相关课程实验教学的水平,同时提高学生的自主创新能力。

摘要：针对水下抛石基床整平需求,设计一套基于挖掘机三自由度液压机械臂的自动整平系统。对臂架机械结构进行适应性改造,通过试验计算其作业负载,结合有限元法验证改造结构的可靠性。基于D-H法和几何法搭建臂架正、逆运动学模型,将铲尖轨迹运动转换为臂架各构件的协同控制。设计基于PID控制的臂架电液比例位置控制系统,通过AMESim验证了臂架驱动控制系统方案的可行性。结合北斗定位技术,搭建臂架自动整平系统架构,提出适用于工程应用场景的定位、整平作业流程。最后,通过工程试验和应用对自动整平系统进行了验证。试验和应用结果表明:采用三自由度液压机械臂的基床整平效率更高、成本更低,整平精度也满足施工要求。

摘要：为提高采煤机搬运车转向系统的响应速度和协同性,针对其独立转向特性提出了一种高精度转向控制方法。首先建立了转向系统的数学模型,采用模糊PID控制算法提高系统动态特性,相较于经典PID控制算法,响应时间由1.14 s减小为1.12 s;其次将控制器进行离散化处理,将其应用于实际系统中;最后进行实车实验,通过提高转向控制灵敏度和控制器采样周期,进一步提高了前后车协调转向控制效果。研究内容为其他工程机械独立转向控制的设计提供了参考。

摘要：架廊机是装配式综合管廊节段吊装及铺设的专用设备,为保障其液压驱动系统安全高效运行,研究了基于动态故障树分析-贝叶斯网络(DFTA-BN)的液压驱动系统可靠性分析方法。依据架廊机工作原理及液压系统,构建了T-S动态故障树模型,并映射为BN有向无环图。通过DFTA-BN对液压驱动系统进行双向推理,采用GeNIe后验概率推理出系统故障的关键致因链,对系统重要度及灵敏度进行分析,并验证了DFTA-BN模型的有效性。结果表明:在任务时间内,液压驱动系统在初始时间段发生故障的概率较大;关键致因链共有8条,其中,液压油故障、油缸密封件损坏、液压缸载荷不均、导轨润滑不良和液压阀组故障是系统风险因素;电机、液压泵、导轨和溢流阀是系统薄弱环节。