2016年, 第0卷, 第01期　刊出日期：2016-01-15

  

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  等温容器放气法测量误差分析

  叶骞

  液压与气动. 2016, 0(01): 1-5. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.001

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  针对现有的等温容器放气方法存在测试误差较大、重复性较差，且测量误差分析方面研究匮乏等问题，对等温容器的测量误差进行了深入分析，分别探讨了压力梯度，温度梯度、测量噪声等对等温容器放气方法的误差影响情况，该案例可以为等温容器性能提高及放气法测量气动元件流量特性方面提供一些指导。
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  航空液压泵加速寿命试验现状及方法研究（连载4）航空液压泵的寿命影响因素研究与分析

  马纪明, 宋岳恒, 卢岳良, 祁晓野, 付永领, 罗经

  液压与气动. 2016, 0(01): 6-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.002

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  从定量研究航空液压泵环境工况参数与寿命之间关系的需求出发，介绍了影响航空液压泵寿命的因素与磨损寿命定量关系研究的方法。温度提升对于泵寿命的影响主要在于改变摩擦副油膜特性，从而劣化其润滑摩擦状况，加速磨损。分别介绍了基于试验、解析和数值方法对摩擦副油膜特性的研究成果，并对比分析了各种方法的优点和局限性。针对使用流体-固体-热耦合模型的油膜特性分析方法进行了详细说明。最后,对现有的基于油膜特性分析的磨损寿命估计方法、加速寿命试验方法，寿命模型的校核和验证方法进行了总结。
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  制动气室推杆行程故障诊断

  陆艺, 夏文杰, 朱蔷, 赵静

  液压与气动. 2016, 0(01): 13-17. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.003

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  推杆行程失调会引起客车制动力的损失，使制动力矩减小，针对此问题提出了一种诊断制动气室推杆行程失调故障的方法。分析了气制动系统中的制动总阀和制动气室的工作状态，利用模型对制动气室伸出推杆的行程值进行理论估计，通过判断估计值是否落在规定的推杆有效行程范围内，对系统是否存在推杆行程失调故障进行判断。然后搭建了整车气压制动系统模拟试验台，针对整车制动系统进行制动性能模拟试验，对制动气室的气压变化量进行测量，将归一化后的试验值与理论值进行比较，对气制动系统是否存在推杆行程失调进行了诊断。试验结果表明，该模型能很好地对气制动系统推杆行程失调进行故障诊断。
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  基于AMESim的馈能式半主动悬架仿真研究

  寇发荣, 孙秦豫

  液压与气动. 2016, 0(01): 18-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.004

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  提出了一种基于EHA的车辆馈能式半主动悬架结构，并针对车辆在振动较小的状态下电能无法得到有效回收的问题，引入了Boost升波斩压电路对馈能电压进行泵升。在AMESim软件中建立了1/4车辆EHA半主动悬架模型。同时，在MATLAB/Simulink中设计了半主动悬架LQG最优线性二次控制器以及Boost电路仿真模型。利用AMESim与MATLAB/Simulink软件，对EHA半主动悬架能量回馈特性以及车辆行驶平顺性进行了联合仿真研究。结果表明，在LQG控制下EHA半主动悬架有效地降低了车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷，从而提高了车辆的乘坐舒适性与行驶安全性；同时在Boost电路泵升作用下，馈能电压得到了有效回收。
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  直驱式电液执行器驱动双缸系统动态特性

  郭冰菁, 申欢欢, 李阁强

  液压与气动. 2016, 0(01): 24-27. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.005

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  提出了一种采用直驱式电液执行器实现双缸同步驱动的液压系统。通过同步原理分析，提出了三种同步方案。基于AMESim仿真软件，搭建直驱式电液执行器驱动双缸系统的仿真模型，完成系统的动态特性、位置跟踪精度及同步性能分析，为直驱式电液执行器在重载工况下采用多执行元件驱动系统的应用提供了有力的理论支持。
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  防爆液压绞车电液控制系统建模与仿真研究

  祖家龙， 赵继云， 丁海港

  液压与气动. 2016, 0(01): 28-31. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.006

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  为了提高防爆液压绞车的调速精度和自动化程度，改善系统平稳性、响应特性和安全性，设计了防爆液压绞车电液控制系统，实现了液压绞车的速度闭环控制。建立了电液控制系统的数学模型，利用MATLABSimulink仿真验证了数学模型的正确性。对电液系统进行了PI校正，提高了系统的动态特性，对系统进行了仿真分析。仿真结果符合预期，为后续防爆液压绞车的研究工作提供了可靠的理论基础。
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  基于模糊PID控制的船舶摇摆仿真平台研究

  赵鸿博, 张斌斌, 李健, 陈海泉

  液压与气动. 2016, 0(01): 32-35. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.007

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  该研究首先对船运动仿真平台进行简要描述，接着将传统PID与模糊PID进行比较，并选用性能良好的模糊PID对系统进行控制，最后，通过PLC编程对船舶摇摆平台进行模拟，并对结果进行了分析。得出结论为：与传统PID相比，模糊PID控制模式下的超调量和误差值范围在一定程度上有所减小，控制效果得到了一定的改善。
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  大流量换向阀缓冲结构参数优选与试验研究

  廖瑶瑶, 廉自生, 邓元元, 袁红兵

  液压与气动. 2016, 0(01): 36-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.008

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  针对液压支架用换向阀出现的断裂现象，分析其结构与工作原理，在此基础上建立其数学模型。联合AMESim软件与ANSYS/LSDYNA软件模拟研究阀套缓冲阻尼直径对其开启过程机械冲击特性的影响。仿真结果显示，当阀芯开启时，阀套上存在强烈的瞬态机械冲击应力。根据仿真结果对阀套上缓冲阻尼直径进行了优化，优化后阀套上的最大冲击应力降低了52.7%。换向阀疲劳试验结果显示，优化后的阀芯寿命提高了38.3%。该研究为支架用换向阀的可靠性设计提供了一定的参考。
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  外在激励对流体静压型机械密封动态稳定性的影响

  朱维兵, 周刚, 王和顺

  液压与气动. 2016, 0(01): 42-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.009

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  机械密封动力学性能对密封系统稳定性有很大的影响，微小的振动会导致密封泄漏量增加和端面磨损加剧。根据机械动力学原理，建立了流体静压型机械密封静环轴向振动和角向摆动的动力学耦合方程，通过解耦得到两个独立的线性振动方程。在Simulink环境下，利用MATLAB软件编程模拟分析了几种典型的外在激励对密封环动态稳定性的影响，得到最佳的试验密封环结构参数值。模拟分析表明，若要密封环在角向有尽量小的摆动，就必须选取较大的转折半径，且端面锥角尽量趋向于零；若要减小轴向的振动强度，就须减小端面锥角，且尽量避免取转折半径可选范围的中间值。
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  高压气动压力流量复合控制数字阀压力特性研究

  程雅楠, 徐志鹏

  液压与气动. 2016, 0(01): 51-54. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.010

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  气体的可压缩特性使得压力和流量可以通过同一个阀门进行控制，为此提出了一种高压气动压力和流量复合控制数字阀，该阀包括八个二级开关阀，通过控制器和压力传感器构成压力闭环反馈控制，二级阀阀口采用临界流喷嘴结构以减少压损。在介绍阀门结构和工作原理的基础上，对二级开关阀阀口面积的编码方案进行了研究，并利用仿真软件AMESim建立了系统模型。仿真结果表明，该复合控制阀能够实现快速准确且稳定的压力输出，气源压力为20 MPa的情况下，输出压力的范围为1~19 MPa，稳态偏差在±01 MPa 以内，具有较好的压力控制特性。
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  基于滇池沉积层特征的昆明地铁液压盾构机选型及盾构参数研究

  杨公正

  液压与气动. 2016, 0(01): 55-59. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.011

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  基于昆明滇池沉积层结构特征多元化、软硬不均、渗透性多样、含水丰富且规律预见性差等特点，提出土压平衡式液压盾构机的选型及盾构参数。提出了管片尺寸及盾构直径的合理取值。在此基础上，提出了最大掘进速率、平均掘进速率等掘进参数取值，提出了较完善的液压盾构机机械性能参数取值，包括刀盘驱动参数、盾构机千斤顶参数、螺旋机出渣驱动参数。特别提出了液压驱动装备动力。结合昆明地层特点及所提参数，总结了昆明地铁施工中每环实际出土体积和注浆量，保证了正常盾构施工。
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  基于ABAQUS的航空作动器VL密封圈有限元分析

  吴长贵, 索双富, 张开会, 迪力夏提·艾海提

  液压与气动. 2016, 0(01): 60-65. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.012

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  利用ABAQUS流体压力渗透载荷的加载方式对航空作动器VL密封圈进行有限元仿真分析，该方法不但可以得到高压（35 MPa）下的收敛解而且可以自动寻找唇口接触与分离的临界点。仿真过程分为过盈装配和流体压力加载两个分析步。分别得出在不同的压力下流体压力载荷下密封圈的应力应变云图、唇口接触宽度以及唇口接触区接触压力分布图。计算结果可以为高压下航空作动器密封的理论计算提供相关参数，为航空作动器VL密封圈的实际应用提供相关依据。
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  基于LSSVM的大型造船厂24 h用气流量预测建模

  桑愈, 陆国平, 付向恒

  液压与气动. 2016, 0(01): 66-70. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.013

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  针对大型造船厂气动系统的用气特点，建立了基于LSSVM 24 h用气流量预测模型。模型以上海某造船厂每天实际用气流量为样本，根据实际预测控制需要进行预测。仿真结果表明，基于LSSVM 的24 h用气流量预测模型能够实时反映系统当前状态，预测结果基本上吻合实际用气量，能够满足大型离心空压机组启、停控制需求。
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  无人机气液压弹射系统建模与弹射过程仿真分析

  权凌霄, 刘建伟, 宋豫, 赵泽, 张伟

  液压与气动. 2016, 0(01): 71-77. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.014

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  无人机气液压弹射系统分为液压缸驱动式和液压马达驱动式两种，采用液压马达驱动的无人机气液压弹射系统在国内研究较少。以蓄能器组作为弹射过程中的主动力源，以液压马达作为驱动元件，分析了液压马达式驱动气液压弹射系统的工作原理，运用AMESim软件对弹射系统进行建模与仿真，在不同条件下得到了无人机的速度-位移曲线。对各参数权重进行分析，分析结果表明蓄能器组充气压力、无人机与载物车综合质量以及液压马达排量是影响起飞速度的关键参数，为无人机气液压弹射系统的设计与调试提供了参考。
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  水下呼吸器用调节阀的设计改进

  牛同锋, 徐浩星, 周渝淞

  液压与气动. 2016, 0(01): 78-81. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.015

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  为降低水下呼吸器用调节阀的吸气阻力，在充分分析调节阀工作原理和吸气阻力形成机理的基础上，对原有调节阀的阀芯结构进行了设计改进。并对新型调节阀进行了受力分析研究，建立了调节阀的吸气阻力求解模型。理论计算和试验研究表明：新型调节阀的吸气阻力由1321 Pa降低为806 Pa，大大提高了调节阀的使用性能；吸气阻力理论计算值和实际测试值的误差在合理范围内，新型调节阀的吸气阻力求解模型可为其结构设计和参数优化提供一定的理论基础。
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  大型料耙液压元件故障诊断专家系统

  文小莉, 郭媛, 周娇, 湛从昌

  液压与气动. 2016, 0(01): 82-85. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.016

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  液压系统具有体积小、质量轻、工作平稳且易于实现换向、无级调速、自动化运行等优点而被广泛应用，但同时其故障也存在隐蔽度高、复杂多样、信息难以提取等特点。针对液压元件的故障特点,使用数据库系统、MFC，建立了基于大型料耙液压元件比例换向阀故障诊断的专家系统及相应的知识库、推理和决策机制。系统运行结果表明：具有智能诊断技术的专家系统能很好地确定故障点，提高维修效率和企业经济效益。
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  一种多级缸综合实验台的研究与应用

  程晓东, 杨成伦, 纪超, 张红

  液压与气动. 2016, 0(01): 86-90. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.017

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  作为前置式自卸汽车液压系统的核心部件，多级缸品质优劣直接关乎自卸汽车产品的可靠性。该研究针对多级缸可靠性试验，研发了用于模拟多级缸不同工况下的综合试验台，台架实验能充分验证多级缸的密封性能、疲劳寿命、抗侧偏能力等关键技术指标。通过某款典型多级缸的台架试验及数据分析，为后续产品结构优化提供有力的技术支持。综合试验台的研究与应用，为国内多级缸出厂前模拟真实工况可靠性试验及自卸汽车上装关键部件的结构优化提供了保证。
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  超高压水射流破拆机器人液压系统设计与研究

  邓三鹏, 杨文举, 祁宇明, 苗德华

  液压与气动. 2016, 0(01): 91-94. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.018

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  采用大流量超高压水射流可以对混凝土进行破碎和拆除，利用水射流对混凝土进行破拆时喷枪会产生较大的反作用力而无法用人工来扶持，为实现混凝土建筑物破拆的自动化以及高效化，采用液压驱动的履带式移动机器人喷枪搭载平台被设计出来。研究了超高压水射流破拆机器人的组成和工作原理，并根据机器人执行破拆动作时，各机构特性以及工作参数，设计了超高压水射流破拆机器人液压系统，并针对机器人机械臂架翻转以及往复运动机构的驱动部件进行了详细的设计，最后对液压系统的特性进行了分析和总结。
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  中心型蝶阀流场的数值模拟与流动特性分析

  杨志贤, 于娜, 毛卫平, 顾寄南

  液压与气动. 2016, 0(01): 95-99. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.019

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  利用FLUENT软件对DN250中心型蝶阀进行恒速定常流分析，模拟了不同开度的蝶阀流动情况并对其流动特征进行分析;针对模拟结果对流阻系数、相对流量系数及水动力矩系数三个重要参数进行计算分析，分析结果表明：开度在0°～30°内，流动扰动和阻力系数都较大，造成大量能量损失，不适宜阀板正常工作；阀板开度大于60°，流动阻力系数较小流态稳定，阀板受力较小，流体不会对阀板造成大的冲击；在蝶阀开度为70°时，水动力矩系数达到峰值0.193。研究结果为蝶阀设计提供重要参考依据。
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  ML40A射芯机负载敏感控制系统故障研究

  耿纪东, 韩永庆, 段雷生

  液压与气动. 2016, 0(01): 100-103. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.020

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  针对射芯机液压系统经常出现的典型故障，利用流体力学动力学公式分析故障原因。通过分析从理论上找出了驱动电机线路跳闸和液压系统压力衰减的原因并提出解决方案。通过改进提高了控制部分可靠性，延长了控制元件寿命。
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  液压作动反推力装置安全性设计与研究

  隋杰飞, 朱岩

  液压与气动. 2016, 0(01): 104-107. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.021

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  反推力装置安全性一直是民航关注的重点，介绍了反推力装置三道独立控制的机械锁防线的设计，并提出了一种优化改进方案，该方案简化了反推力装置结构，优化了反推作动时序，同时提高了反推力装置的安全性，在某机型反推力装置上得到应用，获得了适航代表认可。
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  基于ABAQUS的新型液压生物质成型模具的结构优化及仿真

  卢彪, 许宏光

  液压与气动. 2016, 0(01): 108-113. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.022

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  生物质液压成型技术是利用液压能使松散的生物质原料发生机械变形和塑性变形，成为燃烧性能较好的固体燃料的过程。其中成型模具对生物质的成型起到了关键作用。该研究对成型模具的形状进行了优化设计，用弧面模具替代了传统的锥面模具，并利用ABAQUS有限元分析软件对生物质液压成型过程进行了仿真分析。结果表明成型模具采用弧面形式可延长其使用寿命并能达到提高生物质成型块物理品质的效果。
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  基于前馈控制器的数字阀动态性能研究

  朱家厅, 陈祖希, 宁振雷

  液压与气动. 2016, 0(01): 114-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.023

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  数字伺服阀是未来伺服阀发展的一个重要方向。数字伺服阀大多采用驱动机构直接驱动阀芯滑动的方式，驱动机构的动态性能很大程度上决定了整阀的性能，根据负载特性和实际应用对高动态的要求，在传统PI控制的基础上，加入了前馈控制器，并对其进行了控制算法理论模型等效、幅频和相频分析、程序算法设计及具体实验验证，实验结果表明，前馈控制的引入有效的改善了数字阀的动态性能。
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  基于信号微分滑模控制的电液伺服激振器

  隋秀凛, 陈彬, 黄山云, 王宇

  液压与气动. 2016, 0(01): 118-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.024

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  设计了一种基于信号微分滑模控制理论的阀控非对称缸激振器。通过对液压缸位移信号提取并对其进行微分运算求导，以此来实现无需速度和加速度的滑模控制，削弱了系统非线性对控制精度的影响，增大了电液伺服激振器的激励频率带宽。根据Lyapunov函数判据，确保了系统的稳定性。通过对对称阀控非对称缸系统的位置跟踪控制进行仿真分析，结果显示，该激振器具有良好的跟踪效果。
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  渐开线外啮合斜齿轮泵困油特性研究

  杨国来, 李明学

  液压与气动. 2016, 0(01): 122-124. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.025

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  基于渐开线外啮合斜齿轮泵的困油数学模型和斜齿轮副图形模型，对渐开线外啮合斜齿轮泵的困油特性进行研究。结果表明：当齿宽在23～27 mm之间时，随着齿宽的增加，困油经历的角度呈一次比例关系减小，最大困油体积呈二次比例关系增大；当齿宽b=23 mm时,在其困油经历的角度内，困油体积随着轮齿转过角度的增大呈抛物线规律变化；随着螺旋角的增大，困油经历的角度呈一次比例关系减小。以上得出的结论可为以后选取和设计困油特性良好的齿轮泵提供理论依据。
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  基于CEEMDANSVM的液压泵故障诊断方法研究

  李锋, 林阳阳, 赵辉, 晁苏全, 王浩

  液压与气动. 2016, 0(01): 125-129. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.026

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  由于液压泵故障振动信号微弱和不平稳的特性，造成特征向量提取和故障诊断困难。针对这些问题，提出一种CEEMDAN与支持向量机结合的故障诊断方法。将传感器测得的液压泵故障振动信号进行CEEMDAN分解，得到多个固有模态函数（IMF），并计算其样本熵作为支持向量机的输入特征向量，以诊断液压泵的故障类型。液压泵故障诊断实验结果证明了该方法的有效性和优越性。
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  自动旋盖组装机气动系统的设计

  龚肖新, 张卫国

  液压与气动. 2016, 0(01): 130-133. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.01.027

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  为了满足吸嘴袋大批量自动化生产需求，提供一种自动旋盖组装机设计方案。介绍了自动旋合组装机的上料机构、自动旋盖装置、检测单元和下料机构的工作原理，重点阐述了机械手和自动旋盖装置气动控制系统的设计内容。新设计的设备投入生产后既能保证旋盖组装质量，又显著提高生产效率。