基于CCD成像的火车轴承滚子表面磁粉探伤检测系统研究

介绍了火车轴承滚子自动磁粉探伤系统,讨论了基于图像处理技术的表面缺陷检测系统的工作原理和结构组成。由高精度CCD摄像机提取的检测图像,采用局部平均平滑处理、边缘提取和灰度图像二值化处理后,可有效识别出可疑缺陷,完成磁粉探伤系统的缺陷自动识别。     

基于机器视觉的轴承外圈表面图像拼接方法

尽管基于机器视觉的缺陷检测技术已较为成熟,但应用在轴承外圈表面缺陷检测的理论研究还相对较少。应用图像拼接方法,将拍摄到的含有不完整缺陷区域的轴承外圈表面图像拼接为一幅缺陷信息完整的图像,以便后续进行缺陷的识别。在图像拼接过程中,同时采用SURF算法和图像柱面投影原理,还原了图像边缘缺陷区域的真实空间信息。建立Hessian矩阵(基于SURF算法)提取并匹配特征点,运用加权平均融合算法实现对含有缺陷信息的轴承外圈表面图像无缝拼接。经实验分析,结果表明该方法有效还原了轴承的空间几何特性,保留了边缘特征信息,能为图像拼接的准确性及拼接质量提供有效保障。无论从理论还是实践的角度来说,均有研究和探索的必要性。     

高速列车轴箱轴承典型故障特征的数值仿真分析

基于Adams建立考虑摩擦打滑和保持架效应的高速列车轴箱轴承完全动力学模型,分析高速列车轴箱轴承4种典型缺陷下滚子与保持架的故障动力学响应;通过EMD-包络谱抓取4种典型缺陷下的微弱故障信号特征频率,分析现有故障理论特征频率评估方法的局限性,并将EMD-包络谱方法抓取的特征频率与理论计算故障特征频率结果进行对比。研究结果表明：无论轴承是否存在缺陷,滚子的打滑率均在非承载区有所增大;外圈缺陷会导致保持架角速度比率呈正弦半波周期性变化;内圈缺陷会导致滚子角速度波动较大,保持架角速度偏高于理论角速度,保持架角速度比率呈非周期性激励波动变化,且波动频率较高;滚子缺陷仅对该缺陷的滚子的动力学特性影响较大;保持架缺陷对滚子与保持架的动力学特性的影响较小;理论特征频率计算公式需要充分考虑滚子-滚道摩擦打滑与滚子-保持架兜孔碰撞效应的影响。     

滚子直径误差对双列调心轴承疲劳寿命的影响

双列调心滚子轴承结构复杂,在实际加工制造过程中,其内部滚子的直径都不可避免存在一定的尺寸误差,这种尺寸误差对轴承的疲劳寿命有较大的影响。本文在考虑轴承滚子直径误差影响的基础上,建立受径向载荷、轴向载荷以及内圈偏转作用的双列调心滚子轴承力学性能计算模型,引入寿命计算方法。通过具体算例,详细分析了滚动轴承的滚子直径存在随机误差对轴承疲劳寿命的影响规律,得到了滚子直径误差对各滚子受力影响的曲线和寿命随轴承加工精度变化而变化的曲线,并对这些曲线进行了分析。     

滚动轴承内圈圆、粗糙、波纹度的综合检测

阐述了滚动轴承误差检测的基本理论,并设计开发了一种检测系统,该系统采用了高精度差动式磁芯型电感位移传感器和小波包分解与重构技术.通过对轴承内圈表面特征数据一次采样,实现表面圆度、粗糙度、波纹度误差的综合检测和分析评定.通过对406型轴承的实测数据进行处理,成功实现了三种误差信号的分离,实验证明了该系统的可靠性和实用性.     

用于管道焊缝检测的激光超声系统

针对石油管道焊缝检测中被测样品粗糙,作业环境恶劣等问题,基于光折变晶体内双波混合干涉原理,研制了高频激光超声测振仪,结合激光超声的激励技术,设计了一种可用于检测石油管道表面及内部焊缝缺陷的激光超声检测系统.利用该系统分别对缺陷在表面和内部的管道焊缝试块进行了超声激励和检测实验.实验结果表明,该系统能有效地分析出被测样品表面以及内部缺陷的位置以及相应深度,检测分辨率达到0.01 mm,缺陷位置检测误差控制在2%以内.该检测系统结构紧凑可靠,操作简便,开发的高频激光超声测振仪能工作在管道焊缝检测的常见作业环境(70~75 d B低频环境噪声),具有一定的适用性.     

轴承表面检测系统的研究与开发

针对轴承检测领域的特殊性，通过理论分析和大量实验获得了一个较为有效的神经网络结构。提出了一个基于神经网络技术的轴承表面检测算法，对待测图像进行预处理，提高检测率，最终提出了一个基于神经网络的轴承检测系统。     

板带钢表面缺陷检测系统的多尺度边缘检测算法

针对冷轧带钢表面缺陷在在线检测过程中,无法准确地检测到图像中缺陷的边缘问题,提出了一种基于小波变换模极大值的板带钢表面缺陷多尺度边缘检测算法.该方法较好地解决了边缘检测精度与抗噪性能之间的协调问题,实现了在多个尺度上板带钢表面缺陷的边缘提取.实验结果表明该方法对伪缺陷边缘的去除有很好的效果,同时能够较好地保留图像中缺陷的边缘细节信息,具有更好的边缘检测性能,为带钢表面缺陷在线检测系统中的后续处理,如图像自动分割、缺陷识别等奠定了基础.     

光纤缺陷实时检测与分类方法研究

针对人工检测高速运动光纤表面缺陷的效率低、准确性差、难以实时检测等问题,设计实现了一套基于机器视觉的快速光纤缺陷检测系统。定义光纤缺陷,建立分类数据库和分类标准;设计全方位数据采集系统自动连续获取光纤表面图像信息,输入工控机进行处理;提取光纤目标区域,获得光纤缺陷形态学特征数据;针对光纤缺陷特点和AdaBoost分类器的优缺点,设计了一种改进的基于形态特征的AdaBoost级联分类器用于光纤缺陷检测与分类,实现了光纤质量的实时监控。最后,将改进算法与标准AdaBoost算法在实际工业环境下进行对照实验,实验数据表明,改进算法的准确率达到99%以上,同时能大幅减少检测耗时,证明了所设计的检测系统具有很好的实时性和准确性。     

钢轨表面图像冗余信息的模糊匹配算法

为了解决高速铁路轨道表面缺陷机器视觉检测系统中采集图像的冗余问题,本文提出一种钢轨表面图像冗余信息的模糊匹配算法.该种算法首先采用竖直投影法提取钢轨表面区域;之后对钢轨表面区域进行预处理并二值化,得到缺陷的位置信息;然后通过感知哈希算法,得到钢轨表面缺陷的形态信息;最后计算缺陷的位置误差和形态相似度,基于模糊匹配算法,得到匹配结果.通过实验验证,该算法能有效识别系统图像中的冗余部分,准确率达到97.5%.     

灌注桩承载特性测试技术研究进展

灌注桩凭借承载力高、施工工艺成熟、施工机械化程度高等优点被广泛应用于城市建设中。有效确定灌注桩的承载特性和充分掌握承载特性的测试方法,是确保建(构)筑物安全使用的前提和保证。为此,本文围绕灌注桩承载特性和承载特性关键测试方法进行了梳理,总结和评述了国内外相关的最新研究现状,系统归纳了灌注桩承载特性的影响因素和荷载传递规律,重点介绍了低应变法、声波透射法、高应变法、静载荷试验、自平衡试验等灌注桩完整性和承载特性测试方法的原理与特点,简述了分布式光纤测试技术在灌注桩承载性能测试方面的最新研究进展,综合现有研究成果对灌注桩桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩身荷载传递规律进行了概述与分析,最后基于目前灌注桩承载特性及测试方法的研究不足与缺陷,提出了具有针对性的建议措施以促进灌注桩承载特性测试方法的进步与发展。     

转杯纺分梳辊周围流场的研究

对转杯纺分梳辊和不带锯齿光滑圆柱体周围的静压、过度分布进行了理论分析及测量．实验表明两种回转体周围的流场的静压和速度分布符合伯努里定理，但在数值上有着明显的差异．在相同半径处，光滑圆柱体所产生的静压大于分梳辊周围静压，而速度小于分梳辊的速度．     

大板坯连铸机扇形段三节辊长寿化改造

济钢三炼钢随着大板坯连铸机产能不断提高,扇形段所承受的负荷不断增加,三节辊辊间距超差、轴承损坏情况严重。通过采用CARB轴承,轴承座冷却水槽改进,改进二冷喷淋系统,调整辊间距对中参数等措施,有效提高扇形段三节辊寿命,平均使用寿命由不到30万吨提高到90万吨。     

对数凸度设计在十字万向传动轴中的应用

十字万向传动轴被广泛地应用在各类机械传动中,十字轴轴承是其重要的部件．轴承滚针的凸度设计,决定了滚动体与滚道间的接触压力分布,影响其性能和寿命．根据轴承结构对接触压力分布的影响,在滚针凸度设计时必须考虑滚针倒角半径和越程槽宽度的因素,并应用相应的数值计算方法．结果表明,使用这种方法设计的滚针轴承,其接触压力分布不会出现“边缘效应”,也不会在接触的中心部分出现应力集中。     

高速角接触球轴承变形和接触角的数值分析与求解

文章在Hertz接触理论的基础上,应用Harris滚动轴承分析理论,针对球轴承,分析了其内部变形、接触角及其求解方法;并以角接触球轴承为例,应用哈姆罗克Hertz接触的简化解,对角接触球轴承内部变形进行了数值分析与计算,以便于高速轴承和轴系的量化分析,为球轴承的设计计算以及主轴的设计提供了重要参数。     

Research on Yarn Tension under Positive Guiding by Feed Rollers

In the carpet tufting machine,feed rollers are used to guide the yarns positively.After deducing the general Euler formula of yarn tension under positive guide of rollers,a conclusion is got that the tension of yarns at the output side of each roller tends to decrease one by one.Afterwards,a computing formula of wrap angle of yarn passing through the feed roller is deduced by application of triangle geometry method.By analyzing the effect of each parameter on the yarn tension,values of the space between rollers and the roller diameter are proposed for design reference,and relations between the yarn tension and the two key parameters,the friction coefficient of roller surface and the speed of rollers,are illustrated in detail.Consequently,a policy is drawn out to control the yarn tension.The results of this paper provide not only theory foundation for empirical settings of the operational parameters of tufting machine,but also theory support for further research on yarn tension-control methods.     

三辊卷板机力学模型的建立及应用

基于材料弹塑性变形规律，用材料力学理论分析了三辊卷板机的受力状况，探讨了主参数之间的关系，并建立起力学设计模型，对主参数进行确定，为设计系列产品提供依据、     

纸张在复印过程中的非线性瞬态温度场分析研究

建立了复印纸张定影过程的瞬态非线性温度场数值模型，运用有限元－有限差分法对普通复印纸张通过定影辊轮时的温度场的变化规律进行了仿真计算。通过对纸张温度的变化及力学特性的综合研究表明，纸张前端在通过定影辊轮0.6s后，纸张温度，干燥收缩对其向上形变的影响，可以忽略，因此分离爪应设置在距定影上辊接触点弧长为60mm的最佳位置。研究结果为复印机结构的计算机辅助工程（CAE）的优化设计提供了理论依据，根据该理论依据改进后的复印机，大大降低了卡纸的故障。     

高速圆柱滚子轴承保持架动力学分析

高速圆柱滚子轴承保持架动态性能及可靠性直接影响着轴承的工作性能,其运动不稳定性易造成轴承早期失效。本文在高速圆柱滚子轴承动力学研究基础上,建立了轴承保持架瞬态动力学方程,利用Newton— Raphson和龙格-库塔算法,对轴承保持架动态性能进行了分析,并开发了相应的分析软件,在此基础上,对保持架设计参数与轴承保持架动态性能关系进行了研究。研究结果表明,引导间隙和兜孔间隙是影响保持架稳定性的重要因素。     

光散射法在位检测钢轧辊表面粗糙度的研究

介绍了基于光散射原理的光纤式表面粗糙度测量仪的原理和结构．研制了一种新型测量仪，其测量范围和测量精度都有很大的提高，并应用于在位钢轧辊的表面粗糙度检测