2-D数字阀用低惯量旋转电磁铁及其矩角特性研究

针对传统2-D数字阀用电-机械转换器转动惯量大、动态响应低的不足,研制了一种空心杯转子结构的低惯量旋转电磁铁.通过磁路解析讨论了电磁铁结构和运行参数对输出力矩的影响;基于Ansoft/Maxwell 3-D平台对其矩角特性进行了有限元模拟.试验结果和仿真结果基本一致,该低惯量旋转电磁铁具有较大的静力矩,其矩角特性近似于正弦波形,可用作高频2-D数字阀的电-机械转换器.     

气动关节人工手的研究

提出了一种气动关节人工手。通过人手解剖学对手结构和运动分析，设计出了气动弯曲关节和气动球关节，并通过这些关节的串并联设计出了一只气动关节人工手。研究结果表明这些气动关节可用专用电气数字压力阀得以控制。认为对这种人工手的研究和开发具有广阔前景。     

高频二维脉宽调制转阀流体控制特性研究

传统的阀控液压系统是利用液压阀节流孔来控制流量,存在很大的节流损失。基于数字液压的思想及受高速开关阀全开和全关状态理论上无节流损失的启发,本文提出二维脉宽调制转阀构型,将液压系统流量以流体脉宽调制的方式进行控制及分配,降低节流损失,同时通过主动溢流方式极大地消除溢流损失。在高压(负载)支路和低压(油箱)支路之间通过阀芯旋转快速高频切换输出离散流量;通过阀芯轴向位移控制占空比(恒定转速下,负载支路连通时间与回油支路总连通时间的比)以实现输出平均流量的控制。通过数学模型、仿真以及实验验证了高频二维脉宽调制转阀可将流体连续性流动转变为离散、可控的流动,从流体系统工作介质离散化的角度实现了一种新的流量控制方式。     

应用MIR测定牛奶中各种蛋白质含量的研究进展

测定牛奶中蛋白成分对于评估奶牛饲养管理水平、生理特征、遗传力和产品质量等具有非常重要的意义。奶牛生产性能测定(DHI)虽能测定牛奶中总蛋白含量,但不能测定各种蛋白成分。中红外光谱(MIR)是一种高效且经济的工具,二十年来,国外科研人员在对利用MIR预测牛奶中各种蛋白含量及其遗传力进行了许多研究,并取得了许多研究成果。现对从基于MIR预测方程的建立、影响预测方程准确性因素和预测方程应用三个方面进行总结,以期为进一步研究和应用提供借鉴。     

弓形和矩形先导级2D伺服阀动态特性分析

2D伺服阀基于螺旋伺服的原理将先导级和功率级集成在阀芯上,具有功率密度高和响应速度快的特点,其动态特性易受先导级节流口的影响。本文对弓形和矩形两种先导级结构的2D伺服阀动态特性及其结构参数对动态特性的影响进行研究。首先,阐述2D伺服阀的结构及工作原理,分别建立弓形和矩形先导级结构2D伺服阀的数学模型;然后,采用数值计算的方法对两种先导级结构2D伺服阀进行仿真分析,获得两者在不同结构参数(斜槽角β、先导级零位开口量h0)和不同工作压力ps下的阶跃响应特性;最后,搭建2D伺服阀的阶跃特性实验平台,获得弓形和矩形两种先导级结构2D伺服阀的阶跃特性实验曲线,并与仿真结果进行比较。结果表明,在相同结构参数(斜槽角β为82°、先导级零位开口量h_0为0. 02 mm)和20 MPa工作压力条件下,2D伺服阀采用矩形先导级结构将阀芯轴向位移对阀芯转角的阶跃响应时间,从弓形先导级结构的3. 4 ms缩短为1. 4 ms。将矩形先导级结构应用于以力矩马达作为电-机械转换器驱动阀芯旋转构成的2D电液伺服阀中,当阀芯轴向位移为0. 3 mm时,其阶跃响应时间为10 ms,基本满足2D电液伺服阀对响应速度的要求。     

2D高频转阀液动力矩研究

2D高频转阀是利用阀芯双自由度运动而设计的一种转阀,阀芯高速旋转时,阀口油液流速的变化对阀芯会产生周期性的液动力矩,干扰阀芯的正常驱动,甚至影响2D高频转阀的正常工作。对不同结构阀芯的2D高频转阀阀腔流场进行了数值计算,研究阀芯结构变化对阀芯沟槽流体近壁平均压力、近壁平均流速和阀芯液动力矩的影响,研究结果表明3号和4号阀芯单元结构布局合理,且阀芯沟槽底面高度h越大,液动力矩变化越平稳,阀口流量越大。     

单相对称磁路湿式力矩马达研究

现有的2D阀用电-机械转换器从磁路原理和结构而言均较为复杂,且不能在湿式状态下工作。为此,基于单相对称磁路设计了一种结构简单、有限转角的新型湿式力矩马达,制作了实验样机并搭建了实验平台,分别基于磁路解析、数值模拟和实验研究了该马达的力矩-转角特性以及频率响应等主要特性。实验结果和模拟结果基本相符,显示该马达的矩角特性曲线呈线性关系,且幅值随着电流增加而增大,其静力矩幅值达到0.042 N·m,实测频响能够满足直驱式2D比例阀和换向阀等的使用要求,适合作为此类场合的电-机械转换器。     

基于数学模型的二维插装水泵设计与试验

基于传统水泵,设计了一种由多组单元泵组插装而成的二维插装水泵。单元泵组由两个单元泵组成,通过两个单元泵的配合可以消除流量脉动。基于其中的基础组件,即两个单元泵的组合特性展开了研究。通过理论分析与对比,阐述了二维插装水泵的工作原理,说明了二维插装水泵的潜在优势,包括结构力平衡、排量大、油水分离、无结构性流量脉动等。同时,针对凸轮与滚子之间的接触曲面进行了数学建模与分析。有别于二维取点后补偿得到接触点的方式,接触曲面的数学建模方法采取分析滚子与凸轮的空间接触关系,基于空间关系建立接触曲面的坐标模型,接触曲面的数学模型在精度上优于二维取点补偿法。通过对活塞运动规律和两个单元泵组流量特性的试验研究,验证了接触曲面数学模型的正确性和二维插装水泵无结构性流量脉动的优点。     

MIR预测牛奶脂肪酸含量及其遗传力的研究进展

牛奶脂肪含量是决定牛奶价格的因素之一,并且对人类健康具有重要意义。中红外光谱(MIR)是一种高效且经济的工具,可用于群体水平上检测,十几年来,国外科研人员一直在对利用MIR预测牛奶脂肪酸含量及其遗传力进行探究,但我国相关研究较少。本文对国外基于MIR预测上述性状的研究,从预测方程的建立、影响预测方程准确性的因素和预测方程应用三方面进行总结,以期为我国科研人员进一步研究提供借鉴。     

机器人多指灵巧手及其驱动系统研究的现状

对国内外多指灵巧手的研究进展进行了综述，分析了传统工业机器人的末端执行器的局限性，展望了机器人灵巧多指手的必然发展趋势；同时对这些多指灵巧手的驱动器及其传动系统进行对比分析，提出了今后多指灵巧手驱动器及其传动系统的的发展趋势。