基于容积闭环控制的颗粒农产品加料定量方法研究

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作者 王嘉恩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期410-417,共8页

针对颗粒农产品定量加料精度低、自动化程度不高等问题,分析了常见颗粒农产品的物理特性,采用了以体积估计质量的定量方法,并在控制系统中引入闭环控制方案,设计了一种颗粒农产品的动态定量加料设备。该设备主要由具有可变容积量杯结构... 针对颗粒农产品定量加料精度低、自动化程度不高等问题,分析了常见颗粒农产品的物理特性,采用了以体积估计质量的定量方法,并在控制系统中引入闭环控制方案,设计了一种颗粒农产品的动态定量加料设备。该设备主要由具有可变容积量杯结构的定量装置、传送与分流机构以及复检称重秤等部分组成,在阐述机械本体结构和工作原理的基础上,提出了一种基于历史离散数据拟合预测误差的闭环控制算法,当复检工序检测到加料质量与目标质量存在差值时,可通过闭环控制系统补偿修正定量加料工序的量杯容积,从而减小定量加料的误差。实验结果表明,该设备可实现颗粒农产品的高精度动态定量加料,具有抗扰动和自适应能力。以大米、黄豆、芸豆为实验对象,在旋转盘转速为4 r/min的工作条件下,经过3组闭环反馈调节,加料质量误差可稳定控制在1%以内。 展开更多

关键词 农产品 颗粒料 定量加料 闭环控制 最小二乘法 丝杠螺母副

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精密滚珠丝杠螺母副热平衡-温升特性仿真研究 被引量：4

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作者 商鹏 高长建 +4 位作者 韩忠建 刘腾 高卫国 张建军 张大卫 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期725-732,共8页

滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺... 滚珠丝杠单元热特性仿真建模是精密机床直线进给系统热平衡优化设计与热误差抑制方法的基础.目前的建模方法中,对于滚珠螺母副的相对运动环节多采取不同程度的简化措施,这是造成现有模型仿真精确性欠佳的关键原因.本文在充分考虑丝杠螺母副相对移动效果的基础上,构建出一种精密滚珠丝杠单元瞬态热平衡-温升特性有限元仿真模型.首先,利用APDL定义了滚珠螺母与丝杠的位移-时间关系,从而在瞬态仿真建模中实现了滚珠螺母-丝杠结构的往复线性相对运动效果;其次,综合考虑了滚珠螺母-丝杠摩擦生热、滚珠-螺母与滚珠-丝杠间接触热阻及中空循环液-丝杠螺母副的流-固耦合换热效应等因素,构建起精密滚珠丝杠螺母副的热平衡-温升特性仿真模型;基于该模型重点研究了精密滚珠丝杠单元在不同循环换热条件下循环冷却液换热功率与丝杠螺母副生热功率的平衡匹配特性,及其对滚珠丝杠螺母副温升特性的影响.最终,通过对比试验验证了该仿真建模方法的准确性.研究结果表明:循环冷却液换热量不仅来源于螺母副生热,也来源于丝杠其他结构;只有当循环液换热功率增大至螺母副生热功率的1.5倍左右时,螺母副生热才可能被冷却液完全吸收,其温度值开始低于环境温度.该结论可以为滚珠丝杠单元的热平衡优化设计提供理论依据. 展开更多

关键词 滚珠丝杠 螺母副 接触热阻 流-固耦合

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螺母副摩擦热对高速空心滚珠丝杠热特性影响分析 被引量：3

3

作者 韩军 张玲聪 李明亚 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第12期221-225,229,共6页

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要功能部件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈。其中螺母副摩擦热是影响滚珠丝杠热变形的主要因素。采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠... 滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要功能部件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈。其中螺母副摩擦热是影响滚珠丝杠热变形的主要因素。采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决此问题提供了一种方法。将通过计算得到的螺母副摩擦热加载到空心滚珠丝杠滚道内,分析空心滚珠滚珠丝杠温度受轴向载荷、转速、通入空心滚珠丝杠的冷却介质的种类、冷却介质流速以及空心滚珠丝杠内孔的大小的影响及内孔大小对空心滚珠丝杠变形的影响。通过分析,结果表明:轴向载荷和转速对空心滚珠丝杠温度影响较小;专业冷却油更适合用于空心滚珠丝杠的冷却,合理控制其温升和热变形;热变形和热-结构耦合的分析,给出了最佳内孔直径。为空心滚珠丝杠的设计及研究提供理论依据。 展开更多

关键词 空心滚珠丝杠 螺母副 热特性 仿真分析

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一种新型车载升降装置的设计 被引量：1

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作者 李亮 吴启鹏 +1 位作者 马聪 康昌玺 《机械设计与制造工程》 2022年第5期45-48,共4页

车载升降装置是装甲车武器系统的重要设备。针对装置安装高度低、升降行程长、负载大、升降速度快和功耗低等要求,设计了一种电机组件驱动丝杆螺母垂直举升剪叉架的新型车载升降装置。建立了装置传动系统虚拟样机,进行了运动学和动力学... 车载升降装置是装甲车武器系统的重要设备。针对装置安装高度低、升降行程长、负载大、升降速度快和功耗低等要求,设计了一种电机组件驱动丝杆螺母垂直举升剪叉架的新型车载升降装置。建立了装置传动系统虚拟样机,进行了运动学和动力学仿真分析,研究了上平台的运动特性、丝杆螺母举升力以及各铰接点的受力情况;通过分析计算确定了驱动部件的设计参数,并对主要承载部件进行了力学仿真。加载试验表明装置稳定可靠,达到了设计要求。该新型车载升降装置的设计为同类产品开发提供了新思路,具有一定的工程借鉴意义。 展开更多

关键词 车载升降装置 伺服电机 丝杆螺母副 仿真分析

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刨边机铜螺母的磨损分析与改进

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作者 杜健辉 黄杰生 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第8期226-228,225,共4页

通过对磨损后的铜螺母进行成分分析、金相分析和磨损表面形貌分析。根据分析结果,提出了提高刨边机使用寿命的措施,如改变螺纹要素,改善热处理或改变材料,改善润滑条件。

关键词 丝杠螺母副 铜合金 摩擦磨损性能

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微小管道机器人适应不同管径的3种调节机构的力学分析 被引量：7

6

作者 徐从启 解旭辉 +1 位作者 戴一帆 李圣怡 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第10期1145-1148,共4页

针对内径为15 mm^20 mm的微小管道,设计了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了凸轮推杆和丝杠螺母副调节机构的力学特性,并给出了计算结果,比较分析了各自的优缺点。根据实际需要,最终选用了丝杠螺母副调节机构,设计了能适应管径为15... 针对内径为15 mm^20 mm的微小管道,设计了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了凸轮推杆和丝杠螺母副调节机构的力学特性,并给出了计算结果,比较分析了各自的优缺点。根据实际需要,最终选用了丝杠螺母副调节机构,设计了能适应管径为15 mm^20 mm管道的机器人。利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了机器人虚拟样机牵引力测试模型,仿真表明:该调节机构具有15 N左右的牵引力输出,且该调节机构的适应管径能力很好地满足设计需要。 展开更多

关键词 微小管道机器人 凸轮推杆 蜗轮蜗杆 丝杠螺母副 虚拟样机

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梯形丝杠螺母副易磨损的原因分析和改进方法 被引量：6

7

作者 叶文俊 王全宝 +2 位作者 胡映秋 杨树生 王晶星 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第7期95-97,139,共4页

从材料、结构、表面粗糙度、加工和装配工艺、润滑方式等方面对卧式镗床梯形丝杠螺母副易磨损的原因进行了分析,针对各种原因采取了相应的改进方法,解决了丝杠螺母副易磨损的难题,保证了机床的正常工作。

关键词 梯形丝杠螺母副 易磨损 原因分析 改进方法

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滚珠丝杠螺母副载荷分布的计算方法 被引量：5

8

作者 刘畅 赵春雨 +1 位作者 韩彦龙 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1739-1743,共5页

依据滚珠丝杠螺母副工作过程的变形机制,提出了滚珠与滚道接触载荷仅引起滚道螺旋面整体轴向位置变化的假设,进而推导出滚珠与滚道接触点对应中心的轴向变化关系;依据赫兹接触理论和滚珠与滚道局部接触变形的几何关系,建立了滚珠与滚道... 依据滚珠丝杠螺母副工作过程的变形机制,提出了滚珠与滚道接触载荷仅引起滚道螺旋面整体轴向位置变化的假设,进而推导出滚珠与滚道接触点对应中心的轴向变化关系;依据赫兹接触理论和滚珠与滚道局部接触变形的几何关系,建立了滚珠与滚道接触力的数值计算模型.利用所提出的模型、有限元模型和现有文献模型对二维平面接触问题进行了计算,通过计算结果的对比验证了本文计算方法的准确性和适用性.以某滚珠丝杠螺母副为例,利用数值计算模型进行了计算,分析了滚珠与滚道之间的接触力和接触角随轴向载荷的变化规律. 展开更多

关键词 滚珠丝杠螺母副 载荷分布 赫兹接触 有限元方法 轴向载荷

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高速立式加工中心滚珠丝杠螺母副动态特性分析 被引量：3

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作者 桂翔 汪永明 《机械设计与制造工程》 2015年第4期31-34,共4页

为了研究高速立式加工中心的动态特性,对其进给系统进行模态分析和谐响应分析十分必要。根据高速立式加工中心的设计要求,基于Solid Works软件建立滚珠丝杠螺母副的三维模型并进行相应的简化处理,采用Hypermesh软件进行网格划分,并导入A... 为了研究高速立式加工中心的动态特性,对其进给系统进行模态分析和谐响应分析十分必要。根据高速立式加工中心的设计要求,基于Solid Works软件建立滚珠丝杠螺母副的三维模型并进行相应的简化处理,采用Hypermesh软件进行网格划分,并导入ANSYS软件中建立相应的有限元分析模型。针对滚珠丝杠螺母副的不同支撑方式和螺母所处丝杠位置,对其固有振动特性进行了模态分析,结果表明,两端固定支撑方式比其他支撑方式有更大的刚度。对滚珠丝杠进行了正弦载荷激励下的谐响应分析,找出了丝杠谐响应振幅最大时的频率,指出在实际工作状况中应尽量避免此频率下的动载荷。 展开更多

关键词 高速立式加工中心 滚珠丝杠螺母副 有限元模型 模态分析 谐响应分析

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滚珠丝杠螺母副的故障诊断与维修 被引量：2

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作者 孙鹏 《装备制造技术》 2012年第12期64-66,共3页

论述了滚珠丝杠在运行中出现定位精度下降,反向间隙过大,机械爬行,轴承磨损严重和噪音过大等故障产生的原因,并通过检测与修理滚珠丝杠螺母副及支撑系统间隙,轴承、丝杠螺母副的润滑不良,伺服电机的驱动问题解决了故障。

关键词 支撑轴承 螺母副 伺服电机

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天线俯仰传动系统螺母脱扣原因分析和对策

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作者 钱建国 郝建刚 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第3期72-74,共3页

梯形丝杆螺母副具有自锁功能,常用于雷达天线系统的俯仰传动机构。文中从梯形丝杆螺纹表面粗糙度、丝杆加工工艺流程、摩擦副材料的选择、使用环境、维护保养等方面分析了某高机动雷达天线俯仰传动系统螺母脱扣故障的原因,并针对各种原... 梯形丝杆螺母副具有自锁功能,常用于雷达天线系统的俯仰传动机构。文中从梯形丝杆螺纹表面粗糙度、丝杆加工工艺流程、摩擦副材料的选择、使用环境、维护保养等方面分析了某高机动雷达天线俯仰传动系统螺母脱扣故障的原因,并针对各种原因提出了相应的对策,尤其是梯形丝杆螺母副应增加安全保护装置。 展开更多

关键词 梯形丝杆螺母副 螺母脱扣 安全螺母

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液压传动在万能外圆磨床设备中应用研究 被引量：1

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作者 李双成 陈兴媚 《内燃机与配件》 2022年第1期71-75,共5页

在机械工程领域液压传动有着举足轻重的作用,尤其是实现设备的自动化。本文通过对工程机械中万能外圆磨床工作台往复运动及为满足短小零件快速磨削需要的工作台抖动油路、工作台手动与液动相互切换及互锁油路、砂轮架的快速进给及退出... 在机械工程领域液压传动有着举足轻重的作用,尤其是实现设备的自动化。本文通过对工程机械中万能外圆磨床工作台往复运动及为满足短小零件快速磨削需要的工作台抖动油路、工作台手动与液动相互切换及互锁油路、砂轮架的快速进给及退出油路、尾架顶尖的夹紧与松开油路、机床各部位润滑及丝杠螺母副间隙的消除油路做详尽分析;并总结万能外圆磨床液压传动系统的结构特点,对于后期万能外圆磨床液压传动系统的升级、改造及创新设计具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多

关键词 万能外圆磨床 抖动缸 砂轮 互锁阀 启停阀 进给阀 丝杠螺母副 快动阀 先导阀 液动式换向阀

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基于升降横移式立体车库的结构研究 被引量：2

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作者 刘雪梅 高俊 +2 位作者 张春 洪雪芬 郑鹏 《科技风》 2019年第20期19-20,共2页

目前为解决停车难的问题,立体车库逐渐出现于人们的生活中,其研究与实现正在快速发展,为了追求安全性和实用性更高的立体车库,对立体车库的研究已经成为热点。本文对升降横移式立体车库的基本构造进行了介绍,并通过实物模型阐述了升降... 目前为解决停车难的问题,立体车库逐渐出现于人们的生活中,其研究与实现正在快速发展,为了追求安全性和实用性更高的立体车库,对立体车库的研究已经成为热点。本文对升降横移式立体车库的基本构造进行了介绍,并通过实物模型阐述了升降横移式立体车库的结构。首先,对立体车库的基本构造进行了剖析,然后通过机械结构实现了车辆的停、取过程,最后通过立体车库的研究与发展做了总结并对未来进行了展望。 展开更多

关键词 立体车库 滚珠丝杆螺母副 升降横移式

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滚珠丝杠螺母副动态特性参数辨识与试验研究 被引量：1

14

作者 董香龙 郑雷 +1 位作者 程寓 袁军堂 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第10期57-61,共5页

为了研究滚珠丝杠螺母副的动态特性,提出了滚珠丝杠螺母副结合面的单自由度动力学模型,搭建了动态特性参数辨识的测试系统,分析了不同轴向载荷和工作台位置对动刚度和阻尼的影响。试验结果表明:随着轴向载荷的增大,丝杠螺母副的轴向动... 为了研究滚珠丝杠螺母副的动态特性,提出了滚珠丝杠螺母副结合面的单自由度动力学模型,搭建了动态特性参数辨识的测试系统,分析了不同轴向载荷和工作台位置对动刚度和阻尼的影响。试验结果表明:随着轴向载荷的增大,丝杠螺母副的轴向动刚度也增大,轴向阻尼先减小后增大;在工作台从丝杠的一端移动到另一端的过程中,轴向动刚度呈现先增后减的变化趋势,轴向阻尼则呈现先减小后增大再减小再增大的变化趋势。数据分析还表明轴向载荷对动刚度和阻尼的影响明显强于工作台位置对其的影响。 展开更多

关键词 滚珠丝杠螺母副 结合面 动态特性参数

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航空光电遥感器高精密紧凑型调焦机构的设计

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作者 张洪伟 陈卫宁 +2 位作者 曲锐 丁亚林 武力 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期253-258,共6页

针对航空光电遥感器在不同工作环境下会产生离焦这一问题,采用移动镜组方式进行调焦,以保证其成像质量。该调焦机构采用消间隙丝杠螺母副作为传动机构,采用六个精密轴承及弹性预紧组件作为导向机构,同时采用一对电涡流传感器及一个菱形... 针对航空光电遥感器在不同工作环境下会产生离焦这一问题,采用移动镜组方式进行调焦,以保证其成像质量。该调焦机构采用消间隙丝杠螺母副作为传动机构,采用六个精密轴承及弹性预紧组件作为导向机构,同时采用一对电涡流传感器及一个菱形被检测件作为测位移传感器,在有限包络尺寸下最大程度保证其调焦精度。从传动误差和传感器组件误差两方面对调焦机构进行精度分析,并且搭建实验平台对其进行了传动定位精度实验和晃动精度实验。实验结果表明,该调焦机构的传动定位精度在±6μm以内,晃动精度在±4″以内,满足光学系统提出的调焦精度设计要求。 展开更多

关键词 航空光电遥感器 调焦机构 消间隙丝杠螺母副 电涡流传感器

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螺杆顶压阀门试验机顶紧螺杆螺母副的设计

16

作者 张健 《科技创新与应用》 2020年第14期90-92,共3页

文章介绍了螺杆顶压阀门试验机顶紧螺杆螺母副的设计方法,解决了因螺杆自重过大而导致螺杆螺母副传动摩擦力过大的问题。

关键词 阀门试验机 顶紧螺杆 螺杆螺母副传动

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