模块化产品优化配置问题的混合PSO求解方法

针对产品优化配置问题,建立了客户需求与可配置产品模块实例之间的映射关系,采用动态惩罚函数处理约束条件,构建了产品优化配置问题的数学模型.采用遗传算法的交叉与变异策略和模拟退火算法的Metropolis准则改进粒子群算法,将形成的混合粒子群算法作为产品优化配置的求解方法.使用二进制编码方案表示可配置产品的配置方案.通过使用混合粒子群算法进行产品优化配置仿真试验,以及混合粒子群算法与遗传算法的仿真对比试验,证明该方法简单有效,效率较高.     

电控喷射天然气发动机热面点火燃烧系统

针对天然气均质压燃过程中存在起动困难和燃烧敲缸的问题,设计开发了天然气分层充气热面点火燃烧系统.试验研究表明,采用低压供气方式有利于燃烧系统实现着火起动.适当减小通道直径、增加高压供气比例及减小高压供气定时有利于促进缸内混合气的浓度分层,实现主副燃烧室的两级燃烧,有效抑制了燃烧敲缸.镶块通道直径8 mm、1200 r/min时可达到相同转速下原机功率的83%,1 400 r/min时可达到相同转速下原机功率的73%,同时Nox排放较直喷压燃式天然气机有所降低.     

活塞敲缸的原因及修理

活塞敲缸是指在工作行程开始的瞬间(或当活塞上行时),活塞在气缸内摆动,其头部和裙部与气缸壁相碰撞.它是由多种原因产生的.碰撞将引起活塞和气缸壁的不正常磨损、损伤,影响发动机功率,并降低动力性和经济性,是一种不正常的现象.     

β型斯特林发动机功率影响因素分析

为了探究因素对β型斯特林发动机功率的影响,同时研究影响程度及显著性,以Schmidt分析法为基础,对β型斯特林发动机的功率进行理论计算,并针对影响斯特林发动机性能的活塞相位角、行程容积比、死容积比和温度比,利用Matlab编程绘制三维图像,分析两两因素耦合对发动机功率的影响,研究因素之间的相互作用.结果表明:活塞相位角存在最佳值,且此最佳值随行程容积比、温度比的增加分别呈现减小、增大的趋势;行程容积比越大功率越大,且死容积比越小,行程容积比对功率的影响越大,最佳行程容积比为0.5~1.5;死容积比的增加将导致功率降低,死容积比应小于1.5,而行程容积比的增加会使此降低幅度增大,温度比的增加使此降低幅度减小;功率随温度比的增大而减少,最佳温度比应小于0.5.最后,利用正交试验设计分析4个因素的影响作用大小及显著性,得到温度比和行程容积比相对显著的结果.     

说说柴油机“拉缸”

“拉缸”是柴油机常见故障之一。所谓“拉缸” ,是指活塞在缸套中运动时 ,因某种原因使缸套及活塞拉伤划出沟纹。出现拉缸现象后 ,柴油机不能正常工作 ,轻者压缩和作功行程向曲轴箱漏气 ,起动困难 ,功率下降 ;重者活塞卡死在缸套中 ,柴油机熄火 ,不能转动曲轴。造成拉缸的原因主要有 :1.活塞环造成拉缸　为保证气缸密封 ,活塞在气缸中正常工作 ,对活塞环的开口间隙是有一定要求的。如果开口间隙过小 ,工作中受热膨胀 ,则容易使活塞环卡死在缸套里 ,导致拉缸。另外 ,往缸套里安装活塞环时 ,由于方法不当 ,往往会使活塞环折断 ,而又不易被发现…     

四冲程自由活塞发动机仿真与实验

为实现清洁高效利用燃料发电,提出并研究了四冲程自由活塞发动机。基于活塞组件的动力学方程、燃烧室内的气体状态方程以及代用燃烧放热规律,建立系统仿真模型,对系统动态特性进行仿真研究,重点讨论了压缩比和膨胀比对系统性能的影响。在仿真分析的基础上,研制了一台缸径为62 mm的原理性样机,对样机实验结果进行了分析,并利用仿真模型对样机的性能参数进行了回归分析。研究结果表明:目前样机的发电效率为34%左右,优化后四冲程自由活塞发动机的发电效率在45%左右,比传统小型汽油发电机组有明显的性能优势。     

小型柴油机拉缸的原因

所谓拉缸就是在柴油机运转时,活塞与缸套之间因进入异物,或间隙过小,致使缸套和活塞划出竖向纹沟.表现为:柴油机冒黑烟,运转无力;严重时,活塞卡死在缸套里,柴油机熄火,摇转曲轴转不动.轻微时,柴油机仍能运转,但因缸套和活塞拉伤,在压缩和作功行程时向曲轴箱窜气,烧、排机油,由此导致柴油机起动困难,功率不足,油耗增加.造成柴油机拉缸的原因很多,一般有以下几种:     

小型柴油机拉缸的原因

拉缸是活塞与气缸套之间发生的一种粘着磨损和较大的机械微粒划伤缸壁表面的总称。发生拉缸以后 ,燃烧室内的高压气体向油底壳下窜 ,迫使润滑油外泄和烧损 ;它还会造成柴油机起动困难、功率下降、耗油增加等不良后果 ;严重时活塞 (活塞环 )与缸套咬死 ,柴油机自动熄火、活塞和缸套报废。一、拉缸的征兆1 柴油机转速下降 ,功率降低 ,甚至自行熄火 ,熄火后摇车困难或摇不动。2 柴油机发出沉重的不正常声音。3 冷却水和机油温度明显升高 ,曲轴箱有冒烟现象 ,可闻到油焦味。二、发生拉缸的原因1 气缸壁润滑不良　气缸壁润滑油量不足 ,机油粘度…     

基于遗传算法的啮合式电动机结构参数优化

为了优化啮合式电动机结构参数,对其结构进行了研究,用磁路法建立了参数化模型;以此为基础,以输出扭矩最大为优化目标,以体积/扭矩比小于设定值为主要约束条件,用遗传算法对电动机主要结构参数进行了优化设计.结果表明,优化后电动机输出扭矩提高了2.2倍,体积略有减小,体积/扭矩比降为原来的26%左右.通过样机测试对优化结果进行了验证.     

液压油缸内漏的应急修理

双作用活塞液压油缸由于高压油的作用,活塞可往复运动。当活塞的 O形胶圈磨损后,高压油内漏 (经活塞与缸壁之间流回油箱 ),便会造成升降困难。　　现介绍 2种油缸内漏的急救方法：①卸下油缸,将上、下腔内的油排净,把活塞从缸筒拆出;②在没有新胶圈的情况下,可取下旧胶圈,在活塞槽内垫上 2～ 3层胶布,然后将胶圈装入槽内,这时胶圈应高于活塞约 1. 5mm,然后将活塞压入缸筒,装复油缸。液压油缸内漏的应急修理@张先鸣     

直联式空压机PWM变占空比控制

研究了一种用直流无刷电动机驱动的直联式空压机,借鉴直接转矩控制的思想,根据直联式空压机负载的特点,提出了一种基于单片机的脉宽调制(PWM)变占空比控制方法.根据空压机负载,将控制周期中的每一拍设置成不同的占空比.给出了基于Simulink的仿真计算,仿真结果表明,这种控制方法简单可行,直联式空压机转速波动较小,且有较好的稳定性和抗干扰能力.试验结果表明,PWM变占空比控制能达到节约成本,提高效率,减小转速波动的效果.     

双排油轴向柱塞泵配流特性理论分析与试验

通过改变缸体结构、柱塞数、端盖油路、配流盘形状等,设计了双排油内外环并联配流结构的轴向柱塞泵,实现了单柱塞泵两路高压供油。针对单环柱塞数减少,腔内压力冲击增大,脉动变大等问题,对配流结构进行重新设计。在排油腰形槽和吸油腰形槽过渡区取消卸荷槽,利用加大配错角,在排油完毕未接通吸油时,腔内封闭体积增大,未排尽的高压油液压力降低;在吸油腰形槽和排油腰形槽过渡区,排油卸荷槽利用阶梯变化通流面积代替原连续变化的通流面积,削弱了卸荷槽几何形状要求。重新设计后的双排油配流结构,以45 mL轴向柱塞泵结构为参考,对配流结构进行了理论分析,建立了双排油轴向柱塞泵仿真模型。以单柱塞腔内压力冲击、输出流量进行分析研究,得外环压力冲击小,与传统配流结构相比较双排油输出口压力脉动变化率变小,并试制双排油轴向柱塞泵。对试制泵进行压力脉动测试、容积效率测试和噪声测试,结果表明,与45 mL轴向柱塞泵进行对比,压力脉动降低了约30%,噪声也降低,容积效率不低于0.92。该双排油轴向柱塞泵可以代替双联泵,使系统结构简化,能耗降低。     

主副连杆式曲柄连杆机构运动学的集成化设计

根据主副连杆式曲柄连杆机构独特的运动规律,基于UGNX软件实现了使主、副气缸的活塞运动行程、位移、速度和加速度差异最小化的连杆机构的最佳几何参数,并以参数化曲线的方式再现了运动学之变化历程,为后续的动力学分析和发动机整机开发打下了基础。     

采煤车主液压缸活塞杆的设计

由于活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动,因此,它与缸筒的配合应适当,既不能过紧,也不能间隙过大。文章根据选定的工作压力和材料进行液压缸的结构设计、参数计算,设计并完成采煤车主液压缸活塞杆。     

轴向柱塞泵全局耦合动力学建模

轴向柱塞泵内部子系统强耦合作用下柱塞泵呈明显的全局耦合特性,而柱塞泵传统局部动力学模型普遍存在恒压力、定转速等假设条件,缺乏对全局耦合特性的综合分析能力,为此在分析子系统间结构关系及耦合情况的基础上,提出一种基于数组的键合图建模方法,建立了斜盘式轴向柱塞泵键合图模型。进行了柱塞-滑靴子系统摩擦学-动力学耦合机理分析,并定义能量损耗因子,综合包含非线性因素的各子系统动力学方程参数,最终导出柱塞泵全局耦合动力学模型。对模型进行了仿真,仿真结果与实际情况吻合,验证了模型的有效性和正确性。     

基于遗传算法的柴油机气缸压力信号识别

研究了发动机气缸压力信号与表面振动响应信号之间的反卷积关系；利用遗传算法在优化设计中的诸多特性，对传统的遗传算法进行了基于反卷积信号诊断的改进。并以S1110型直喷式柴油机为实例，利用遗传算法解反卷积法对发动机处于不同工况运行时的示功图进行了恢复。研究结果表明，通过改进后的遗传算法来进行反卷积信号诊断，克服了由于各种误差的存在而导致反卷积发散的问题，直接在时域内对气缸压力信号波形进行了恢复，为内燃机的故障诊断技术提供了一条新的途径。     

番茄色选机弹齿气缸的仿真研究

为研究一种新型弹齿气缸的工作特性,建立了气缸内部腔体动态特性微分方程组,利用Matlab中的四阶龙格—库塔法求解方程,得出气缸工作过程中腔室压力以及活塞位移、速度随时间变化的动态曲线。通过对曲线变化趋势进行理论分析,表明这种新型气缸对减小活塞冲击、快速复位、减少响应时间有明显作用。     

卷盘式喷灌机太阳能智能驱动控制系统

为充分发挥卷盘式喷灌机的水力性能,降低喷灌机能耗,并实现喷灌机喷洒速度的自动控制,以电驱动代替水涡轮驱动,并开发了智能控制系统.采用太阳能系统供电,永磁无刷直流电动机驱动卷盘,设计了基于MSP430F169单片机为检测和控制核心的驱动控制系统.该系统主要包括太阳能充电控制器,电动机控制器,隔离电源模块,电动机电压、电流检测模块,蓄电池电量检测模块,电动机霍尔测速模块,卷盘转速和回卷层检测模块以及键盘和液晶模块.研制了各模块软硬件,实现了对卷盘各项运行参数的测量显示和喷洒车移动速度的自动控制,试验结果表明,该智能驱动控制系统运行稳定,能实现喷洒车的匀速回收.该系统为实现卷盘式喷灌机变量灌溉提供了有效的实现方式和技术手段.     

油液粘度变化对球塞泵球塞副泄漏量的影响

推导了变粘度条件下球活塞与缸筒偏心时，球活塞式液压泵球塞副泄漏量的计算公式，并将此结果与假定油液粘度为常数时的结果进行了对比，得出了球塞副的泄漏流量不仅与球活塞与旋转缸体缸筒间隙、工作油液的压力以及缸体转速有关，而且还与油液的粘温系数、粘压系数、密度和比热容等有关的结论，分析了上述各因素对球塞副泄漏量的影响。为设计高效球活塞式液压泵提供了理论依据，同时为高功率密度球活塞式液压元件的深入研究打下了基础。     

气缸套变形与活塞环摩擦功关系的研究

为了降低发动机摩擦损失,提高机械效率,重点研究缸套变形对活塞环与气缸套摩擦副的影响。首先,对两种不同状态的缸套进行有限元分析,找出缸套变形规律;然后,根据这些规律计算出活塞环与缸套润滑表面的油膜压力和油膜厚度;最后,将计算结果与试验结果进行对比,验证了该方法的正确性。研究结果表明,缸套变形的椭圆度直接影响摩擦功和机油消耗率的大小。