研究设计一种无网络覆盖工况下的工程机械控制系统,控制系统能够按照某部件的运行时间或日历时间对工程机械进行锁定和解锁。通过显示器或拨码开关输入、选择锁机方案,主控器按照设置的锁机方案根据运行时间或日历时间控制工程机械启停、部分功能及部件的使能或失效;同时接收外部输入的密码,根据密码的类别对工程机械进行解锁操作。通过该系统可实现通过程序生成、验证工程机械特定指令密码用于解决设备租赁、分期付款潜在的违约风险,也可利用该系统实现对设备维护售后进行管理,保证售后维护方案的正常实施。
针对小型田块蔬菜种植过程中设备智能化程度低下,无法满足新一代智慧农业生产需求的问题,提出一种基于滑移转向田园机器人的运动控制系统。该控制系统主要由高精度定位模块、路径规划模块以及导航控制模块组成,能够控制机器人按预定义路径进行自主作业。针对传统PID控制算法无法适应复杂地形的问题,在控制系统的导航决策控制器中采用了模糊控制与模糊PID控制分段控制的策略。通过在田块中进行试验,验证控制系统的有效性和精确性,试验结果表明:该控制系统的路径跟随导航误差和行距误差均小于2.5 cm,满足小型田块旋耕、播种等无人驾驶作业需求。
为提高重载AGV的定位精度与鲁棒性,提出一种基于最小二乘法的三边定位算法策略。首先分析重载AGV(Automated Guided Vehicle,自动导向车)的工作场景以及传统定位方法在应用中的缺陷与不足;其次介绍激光雷达定位系统的组成与定位原理,分别建立理想情况和存在误差非理想情况下三边定位算法的数学模型并分析其在定位过程中的实现过程;最后进行激光雷达定位策略的仿真和试验研究。仿真和试验结果均表明:基于最小二乘法的三边定位算法策略在定位过程中具有较高的鲁棒性、抗干扰性和定位精度,有效解决了重载AGV在运动过程中定位不准的缺陷,提升了该领域的导航定位技术。
介绍一种液化天然气叉车燃气动力系统的主要技术参数、组成及原理、技术特点。该系统由LNG储气罐、供气系统、发动机冷却水冷水回路、空气滤清器、混合器管、混合器、天然气发动机、稳压器、燃料切换开关、电磁阀、发动机冷却水热水回路及天然气气路等组成。该系统具有低排放、续航能力强、燃料经济、使用安全舒适等特点。随着LNG加气站,输气管网等基础设施不断完善,该系统在叉车上具有很好的应用前景。
对某型六轴宽轨电力机车建立包括车体、构架以及轮对在内的多体系统动力学微分方程组,利用MATLAB编程进行求解运算,并在SIMPACK中建立动力学仿真模型。分析该机车在120 km/h运行速度以及AAR5级轨道谱激励下的一系轴箱垂向定位刚度和二系橡胶堆垂向刚度对机车垂向动力学特性的影响。结果表明:前司机室垂向平稳性指标随着一系垂向刚度和二系垂向刚度的增大而增大,当二系垂向刚度大于4 MN/m时,随着二系垂向刚度增大,前司机室垂向平稳性指标增幅明显减小,最后趋于平稳;一系垂向刚度越大,其变化对车体垂向振动加速度的影响越小;随着一系垂向刚度的增加,轮轨垂向力整体呈现减小趋势,二系垂向刚度变化对轮轨垂向力影响较小;一定范围内,减小一系轴箱垂向定位刚度和二系橡胶堆垂向刚度,有利于提高六轴宽轨机车垂向动力学性能。
交流传动电动轮自卸车电制动系统通常在车速超过5 km/h以上的较高车速制动工况下使用,特别适用于重载下坡时的车速控制,以保证车辆在不同坡度下坡时不能超过坡度/速度表中规定的最大车速。介绍交流传动电动轮自卸车电制动控制原理,分析电制动失效产生的问题;为了更好地分析下坡时所能采用的最大车速,搭建电制动数学模型,获得不同坡度下允许的最大车速数据,该方法相比传统计算方法快速准确,且具有一定的安全裕量,计算结果在自卸车实际工作中得到验证。
以某5 t级装载机座椅为研究对象,开展舒适性试验及评价研究。研究结果表明:停驶工况下,该装载机座椅振动主频段分布在40 Hz以上,远离人体敏感段;动态工况下,主频段分布在0～20 Hz之间,在人体敏感区间峰值尤为突出;动态工况下的座椅加速度均方根值远大于停驶工况下的值;以Z向计权加速度均方根值为评价指标,停驶工况下人体主观感受为无不适感觉,平路前进时为很不适,不平路前进和V形作业时人体的主观感受为极不适。因此,该装载机座椅在停驶工况下乘坐舒适性良好,在行驶工况下乘坐舒适性不佳,有较大的提升空间。
以某型装载机为例,建立轮式装载机全液压湿式制动系统的仿真模型,在典型方波制动信号下动态模拟制动回路中蓄能器压力和流量的变化,分析制动缸内压力、流量关系,探讨制动缸进口处的流量变化,制动速度变化曲线。AMEsim仿真结果表明:蓄能器充液阶段,压力轻微波动,流量变化存在一定冲击。制动时,制动缸进口流量、制动速度几乎呈线性变化,稳定性较好。轮式装载机全液压湿式制动系统仿真为装载机的设计优化和试验提供一定参考。
介绍一种9自由度液压钻孔机器人,该机器人是针对传统隧道管片钻孔作业效率低以及现有钻孔设备作业能力单一、自动化程度低的特点而研制的。引入虚拟关节并结合D-H(Denavit-Hartenberg)参数表建立机器人运动学模型,分析机器人运动学的正逆解。基于孔位精度最优化考虑,对逆解进行工程化处理,得出唯一逆向运动学解算,并编制相应算法控制机器人运动实现自动钻孔。在模拟隧道环境下进行真机试验验证,试验结果表明所研制的机器人满足34种不同隧道中各型安装孔位的尺寸要求,可延轨道智能调节自身姿态,钻孔位置精度小于10 mm,具备隧道自动钻孔的能力。
多功能工程车是一种多功能特种装备,一般具有推土、铲运、平整及开路等功能,并具有自行走能力,广泛应用于小规模土方工程、破障抢通、推铲清除、预设阵地的快速启封、抢险救灾及填平沟渠等工程构筑任务,作业能力强,且具有多种作业方式。推铲清障装置是该类装备的重要执行机构。主要从推铲容量、作业率、作业工况及结构强度等方面对推铲清障装置进行设计计算,从机构运动和稳定性方面进行分析验证。
针对一种新型测试靶车的伸缩悬架结构,先后通过受力计算与联合仿真的方法得到弹簧刚度参数,并加以分析设计。首先分析伸缩悬架的结构特征,通过建立1/2悬架的力学模型,分析得到弹簧刚度与靶车承载质量的关系。接着,在此基础上利用ANSYS-ADAMS联合仿真得到不同弹簧刚度下悬架关键部件——摇臂的应力应变情况。结合仿真结果与靶车实现过载保护的功能要求,选择60 N/mm的弹簧刚度系数,对其加以验证,并对弹簧进行尺寸设计。
介绍一种全新的串联式泥水-土压双平衡盾构,详细阐述该双模盾构的构造和设计,开创性地提出利用泥水输送与螺旋传输两种工况之间可快速拆卸的串联式转换结构装置,以及渣土外排与泥水环流的模块化转换工艺,实现高效的双模式任意切换、互通互用。通过严格的实际应用考验,完全具备了双模式盾构第三级阶段的优异特性和性能特征。
引入工业机器人的机械臂理论,对某型液压挖掘机工作装置D-H参数化,采用蒙特卡罗方法求得其工作范围,采用粒子群优化算法得到各个路径点对应的关节角度值,分别使用4-4-4-4-5、3-3-3-3-3和3-3-5-3-3等3种多项式插值法进行轨迹规划。通过仿真发现:分段插值方法 3-3-3-3-3及3-3-5-3-3规划得到的关节角幅度偏大,轨迹精度低,速度与加速度变化幅值偏大且过渡不平稳。引入"急动度"的概念,在原有约束条件中加入急动度约束,在挖掘轨迹中前4段采用4次多项式插值,第5段采用5次多项式插值即4-4-4-4-5多项式插值的方法。研究结果表明4-4-4-4-5插值轨迹规划方法较其他两种轨迹规划方法得到的各关节角度、角速度及角加速度曲线更加平滑连续,对各个关节产生的冲击更小,该轨迹规划方法能够使挖掘机得到更加平稳的挖掘轨迹。
弹跳筛是垃圾处理工程中应用的关键设备之一,兼具概率筛与振动筛的功能,在进行生活垃圾有机质的分离、建筑垃圾渣土的分离中起到核心筛分作用。弹跳筛具有振动功能,可对物料进行分散化处理;筛板为冲孔网板,可实现粒径的区分;采用可调角度安装结构,可实现轻重物料的分离。物料通过进料口进入弹跳筛,可从弹跳筛的3个出料口分离出不同性质的物料,对弹跳筛的设计进行分析介绍。
已成功投入实际使用的新型高铁1 000 t/40 m上导梁式昆仑号运架一体机,其总体结构主梁采用非规则空腹式钢箱梁,对该非规则空腹式钢箱主梁的设计计算是研制项目的重大关键技术问题和技术难点之一。基于可参考的有关非规则空腹式箱梁的设计计算公开资料文献较少的现状,提出了高精度近似算法,详细介绍了该计算方法的技术背景、算法原理及依据和计算步骤,给出了计算范例并与有限元分析结果进行了对照。该方法简单实用,新颖可靠,可为从事大型工程机械结构设计的技术人员和师生提供参考。
模块化设计是以具有特定功能和标准接口的模块组合成不同的产品,目的是以少变应多变,以尽可能少的投入生产出尽可能多的产品,以最为经济的方法满足各种市场要求。以起重机产品为试点开展模块化设计探索,详细介绍产品模块化规划、产品模块化设计和产品模块化配置应用等3个阶段的模块化设计全过程和方法。
介绍静液压传动系统的基本工作原理以及闭式液压系统在制动过程中出现的超越负载对发动机的影响。根据超越负载原理设计了一种针对静液压装载机作业循环的制动能量回收系统,该系统以蓄能器为能量储存元件,逻辑阀为主控元件,实现了制动过程的能量回收。回收的能量可用于装载机的起步和加速工况,从而降低发动机功率消耗,实现节能,同时可增加整机动力性。通过理论计算确定蓄能器的最大储能条件,并根据装载机典型作业工况对系统参数进行设计计算,选定元件规格。经试验验证所设计的静液压装载机制动能量回收系统节能效果明显。
目前大部分深基础工程桩基施工项目采用旋挖钻机设备施工,但是对于大桩径、深桩使用市场,反循环钻机还是有着不可替代的作用。为适应大桩径、深桩施工,反循环钻机也逐步由汽车底盘发展为履带式底盘,主要发展方向有两类:一种是电机驱动动力头的反循环钻机,还有一种是由液压驱动动力头的液压式反循环钻机。液压式反循环钻机主要由钻杆、钻斗,行走履带底盘,上车装置,桅杆架,动力头,砂石泵系统,液压系统及电气系统组成。就反循环钻机液压系统进行分析探讨。
天然气发动机具有能源清洁、环保性好等优势,在挖掘机行业逐步得到应用。简介天然气发动机的应用形式,并重点介绍火花塞点火式天然气发动机的工作方式、技术特点及动力性能,同时提出了天然气动力挖掘机的应用现状和研究重点。
总结海洋风电桩施工及装备发展的进展,提出一种新型海洋竖井钻机装备,从刀盘设计、大功率变频驱动、高效排渣系统、智能化钻进控制等几个方面阐述装备的优越性,并通过工程应用验证了设备的适用性,可为后续大直径海洋嵌岩风电桩施工提供装备支持。
钢管混凝土系杆拱桥由钢管混凝土拱肋、混凝土梁及吊杆组成,具有外形美观,跨越能力大,经济性好等特点,在公路、铁路中的应用越来越多。以钢管混凝土下承式系杆拱桥"先梁后拱"的施工方法为背景,重点介绍拱肋制作,拱脚、下锚箱预埋,拱肋安装,拱内混凝土浇注等关键施工技术控制要点,为施工质量安全保证提供了经验参考,可供类似工程施工参考。
超大直径盾构工地现场组装限制条件多,现场作业面情况复杂,组装工作量大,技术要求高。设备具有结构尺寸大、整体重量重、系统功能复杂等特点。以Φ12.8 m土压、泥水双模式盾构为例,对其组装方法、风险点控制等关键技术进行论述,大大降低了现场组装风险,对以后类似案例具有参考意义。
高温应变计标定设备用于标定高温应变计的主要参数:灵敏系数Kt、温度系数dk、蠕变及漂移。分析认为:实现高温四点简支纯弯矩梁原理的装置是具有1个自由度的约束机构,其中Kt梁在加载方向上横向弯曲,在纵向两头伸缩,会损失部分加载应变量;在高温环境下,Kt梁同时产生热胀冷缩,也会损失部分热应变量,而损失的都是待求应变量中的一部分;Kt梁相对4个支点会发生相对运动,从而产生摩擦力并形成Kt梁的两对轴向力,而且会随温度的变化不断变化;这些都是造成高温应变计参数标定数据与实际不符的原因,据此指出四点简支纯弯矩梁原理不适宜用于高温应变计参数标定装置。提出配置专用高温炉的全自动DZB-SK1A刚架梁式应变计参数标定装置及其相对测量方法和一整套模拟数据处理法,可以解决高温试验应力应变测试结果与工程实际不符的难题。
期刊名称：工程机械
英文名称：
Construction Machinery and Equipment 创刊时间：1964年 主管及主办单位：
天津工程机械研究院有限公司 出版周期：月刊，每月10日出版 电话：022-26899851 投稿邮箱：cme@cm518.com 国内刊号：CN 12-1328/TH
国际刊号：ISSN 1000-1212
第二、三届国家期刊奖获奖期刊
中国期刊方阵双奖期刊
全国首届优秀科技期刊一等奖期刊
EBSCO 数据库收录
期刊名称：工程机械