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整体式压电三向车削测力仪的研制

仪表技术与传感器 2022年第7期 123-126页

作者：张军王尊豪李新阳任宗金钱敏大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

针对三维动态车削力的测量需求及刀杆式、平台式压电测力仪的不足,研制了一种带有双弹性环结构的整体式压电三向车削测力仪。设计了测力仪的2种结构方案,并对比了2种方案的优劣,阐述了测力仪和压电测试系统的测量原理,对测力仪进行了静... 详细信息

针对三维动态车削力的测量需求及刀杆式、平台式压电测力仪的不足,研制了一种带有双弹性环结构的整体式压电三向车削测力仪。设计了测力仪的2种结构方案,并对比了2种方案的优劣,阐述了测力仪和压电测试系统的测量原理,对测力仪进行了静态标定实验和动态冲击实验,实验结果表明:测力仪具有优良的静、动态性能,满足了动态车削力的测量需求。

关键词：压电传感器车削力测量整体式测力仪弹性环标定压电测试系统

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基于压电测力仪三维质心测量方法研究

仪表技术与传感器 2023年第9期 76-79页

作者：张军刘禹廷李新阳史雅文任宗金大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

针对被测模型质心测量精度高、变化范围小的动态测试需求,以四点支撑式压电测力仪为基础开展了测量方法研究。分析对比单一状态测量质心法与两状态测量质心方法,以测量精度为目标对两状态测三维质心法进行研究与改进,最终确定图解法三... 详细信息

针对被测模型质心测量精度高、变化范围小的动态测试需求,以四点支撑式压电测力仪为基础开展了测量方法研究。分析对比单一状态测量质心法与两状态测量质心方法,以测量精度为目标对两状态测三维质心法进行研究与改进,最终确定图解法三维测量质心。通过仿真分析进行了方法可行性验证,设计两状态质心测量结构,采用放置小砝码进行质心测量实验。实验结果表明:改进后的测量方法满足三维质心的测量精度需求。

关键词：三维质心质心计算公式多点称重法压电传感器测力仪

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小幅值气动摩擦力测量与干扰补偿研究

传感器与微系统 2022年第3期41卷 16-19页

作者：任宗金赵凯洪吉张军吕江山杜瑞锋大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

飞行器表面摩擦力的测量是一项重要的工程问题,测量通常使用一定缩比的飞行器模型在风洞实验中进行,测量时总压远高于表面摩擦力,易对摩擦力测量产生干扰,增加测量难度。针对这一问题,提出了一种小感应面的小力测量装置,在实现毫牛级表... 详细信息

飞行器表面摩擦力的测量是一项重要的工程问题,测量通常使用一定缩比的飞行器模型在风洞实验中进行,测量时总压远高于表面摩擦力,易对摩擦力测量产生干扰,增加测量难度。针对这一问题,提出了一种小感应面的小力测量装置,在实现毫牛级表面摩擦力测量的同时可消除法向空气压力的干扰。设计测量装置整体结构,对关键件尺寸进行参数化设计,得到最优尺寸后进行标定实验,结果显示非线性误差0.882%,重复性误差1.918%。将干扰实验中的测量数据代入修正模型,所测数据经修正后误差由406.3%下降为1.4%。实验结果表明:该测量装置性能良好,能够消除压力干扰,可用于实际测量。

关键词：测量表面摩擦力标定实验干扰补偿

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压电式力传感器三向分载研究

仪表技术与传感器 2022年第11期 123-126页

作者：张军胡沛锴马奕萱王郁赫任宗金大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

针对测力仪中因敏感元件自身量程上限不能满足重载测试需求的问题,以压电力传感器为研究对象开展了分载研究。通过建立传感器分载装置模型,对模型的三向分载公式及理论分载比进行推导计算,并利用有限元仿真与标定实验对影响分载效果的... 详细信息

针对测力仪中因敏感元件自身量程上限不能满足重载测试需求的问题,以压电力传感器为研究对象开展了分载研究。通过建立传感器分载装置模型,对模型的三向分载公式及理论分载比进行推导计算,并利用有限元仿真与标定实验对影响分载效果的因素进行了分析。结果表明:分载环横截面积变化及高度差异是影响分载效果的主要因素,分载比计算值与实验测试值的相对误差在4.6%以内。

关键词：大力值轴向分载侧向分载分载比压电传感器静态标定

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机械专业“自动控制系统”教学体系改革研究

教育教学论坛 2016年第3期 84-85页

作者：卢晓红王殿龙陈星任宗金大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

面向机械专业学生开设的《自动控制系统》课程,应该有别于面向自动化和电气专业的《电力拖动自动控制系统》或《自动控制原理》,应该是控制工程、机械测试技术等课程的出口,为后继的毕业设计提供必要的理论基础,使学生掌握分析解决工程... 详细信息

面向机械专业学生开设的《自动控制系统》课程,应该有别于面向自动化和电气专业的《电力拖动自动控制系统》或《自动控制原理》,应该是控制工程、机械测试技术等课程的出口,为后继的毕业设计提供必要的理论基础,使学生掌握分析解决工程问题的能力。在调研国内外高校开设的自动控制相关课程基础上,通过改革课程知识体系,改良教学内容,初步形成了课程知识体系及教学内容建设方案;推行案例教学及Seminar教学模式;采用闭卷考试、seminar成绩评定及平时成绩考核相结合的课程考核方式。最终实现培养学生自动控制创新思维和实践能力的目标。

关键词：自动控制系统机械专业 Seminar教学考核

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基于双PSD的机械手运动轨迹跟踪测量装置

制造技术与机床 2015年第6期 61-66页

作者：卢晓红王文韬司立坤韩鹏卓任宗金大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室辽宁大连116024

未来复杂的服役环境要求自动化设备空间机械手必须具备精确的末端定位和空间姿态控制,而机械手装配间隙、承载变形等原因导致其末端执行器的位置与理论计算存在偏差,因此,对机械手的运动轨迹跟踪测量成为亟待解决的难题。结合光敏位置... 详细信息

未来复杂的服役环境要求自动化设备空间机械手必须具备精确的末端定位和空间姿态控制,而机械手装配间隙、承载变形等原因导致其末端执行器的位置与理论计算存在偏差,因此,对机械手的运动轨迹跟踪测量成为亟待解决的难题。结合光敏位置探测器的特点和双目视觉测量原理,研发了一种基于双PSD的非接触式三维测量装置,可对空间运动目标点光源的轨迹进行跟踪测量,并将其应用在加工中心机械手的角位移和轴向位移测试中。PSD测量装置通过强力磁性表座固定在机械手下方的平台上,作为被测目标的光源安装在被测量机械手的手臂上,光源通过工业镜头投射在两个PSD的二维感应屏上形成光斑,两个PSD在光斑的激发下各自输出相应的电压值,经过信号处理器后转换为与二维坐标值以1 mm/V关系对应的电压值,计算机通过电压采集卡将相应电压信号采集保存,由两组二维坐标值反算出被测光源中心的三维坐标值,并实时转变成机械手的角位移和轴向位移。所做工作是对复杂机构上点目标的运动轨迹实时在线测量、机器人末端执行器的空间位置及姿态的快速测量难题解决方案的一种探索。

关键词：位置敏感探测器双目视觉机械手跟踪测量

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含籽晶石英晶组的压电效率研究

传感器与微系统 2020年第6期39卷 18-20,25页

作者：张军韩煜任宗金王炳大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

压电传感器应用于大量矢量力测试场合,石英晶片组成的晶盒是压电传感器核心部件。晶盒由不同切型石英晶片和电极片通过一定的排布方式组成,因此石英晶片的压电性能是压电传感器研究基础。以含有籽晶的石英晶片组成的晶组的力-电转换性... 详细信息

压电传感器应用于大量矢量力测试场合,石英晶片组成的晶盒是压电传感器核心部件。晶盒由不同切型石英晶片和电极片通过一定的排布方式组成,因此石英晶片的压电性能是压电传感器研究基础。以含有籽晶的石英晶片组成的晶组的力-电转换性能为研究重点,基于光学显微拍摄分析,通过对X0°及Y0°切型籽晶晶片组成的晶组进行静态试验,得到不同类型晶组的输出特性及运用晶体物理学压电理论基础和弹性力学基础推导出籽晶晶体正压电效应矩阵。本文研究为籽晶晶片应用于压电传感器提供了参考。

关键词：籽晶晶组压电传感器压电效应

面向工程专业认证的大学生实践能力评价方法研究

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山东农业工程学院学报 2017年第12期34卷 11-12页

作者：任宗金张军孙晶崔岩马建伟陈星温锋大连理工大学辽宁大连116024

在当前各专业普遍争取工程专业认证的背景下,大学生实践能力是反映其分析、解决复杂工程问题的重要环节,因此实践能力的评价方法需更具科学性、合理性。本文提出了一种基于实践过程,并以组内学生互评为辅助的评价方法,将实践过程有效划... 详细信息

在当前各专业普遍争取工程专业认证的背景下,大学生实践能力是反映其分析、解决复杂工程问题的重要环节,因此实践能力的评价方法需更具科学性、合理性。本文提出了一种基于实践过程,并以组内学生互评为辅助的评价方法,将实践过程有效划分为几个阶段,设置每个阶段的考核点,根据每个考核点的表现相应给定分数,同组内的级差则通过组内互评的方式拉开。然后建立各考核点与该实践过程所支撑的毕业要求之间的关系,为工程专业认证毕业要求各指标点的达成度提供可靠的评价依据。

关键词：实践能力工程专业认证实践过程组内互评

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用于脆硬材料加工中压电测力仪研制

传感器与微系统 2020年第7期39卷 69-71,75页

作者：张军卢炜昌任宗金钱敏大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

脆硬材料加工中,常用加工中切削力的变化研究刀具结构、优化切削参数,从而提升加工质量。以测量脆硬材料深小孔加工、扩孔加工中的切削力为目标,分析了两种加工方法刀具的受力情况,设计选用4只压电传感器竖直布置的测力仪。分析了测力... 详细信息

脆硬材料加工中,常用加工中切削力的变化研究刀具结构、优化切削参数,从而提升加工质量。以测量脆硬材料深小孔加工、扩孔加工中的切削力为目标,分析了两种加工方法刀具的受力情况,设计选用4只压电传感器竖直布置的测力仪。分析了测力仪中单个传感器预紧及装配产生的测试误差,并采用逐次调整装配的方法修正,后对测力仪进行了静、动态标定。标定结果表明:测力仪轴向灵敏度高、各向线性及重复性好、向间干扰小、固有频率高,具有良好的测试性能。

关键词：切削力测量压电测力仪干扰分析标定实验