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基于图像匹配的钢丝绳芯输送带接头抽动自动检测 被引量:1
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作者 李现国 郭宽宽 苗长云 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第2期78-83,共6页
针对钢丝绳芯输送带接头抽动检测有效性和准确性差的问题,提出一种基于图像匹配的钢丝绳芯输送带接头抽动自动检测方法。首先进行图像预处理,提高图像质量;然后使用自动阈值提取钢丝绳端头点;再利用改进的ORB算法进行图像匹配,将待检测... 针对钢丝绳芯输送带接头抽动检测有效性和准确性差的问题,提出一种基于图像匹配的钢丝绳芯输送带接头抽动自动检测方法。首先进行图像预处理,提高图像质量;然后使用自动阈值提取钢丝绳端头点;再利用改进的ORB算法进行图像匹配,将待检测图像和基准图像中的钢丝绳端头点一一对应;最后采用基于钢丝绳端头基准点集的接头抽动测量方法计算接头抽动量并进行故障定位。实验结果表明:本文方法能够自动检测并标识出钢丝绳芯输送带接头处的钢丝绳端头点,准确得到钢丝绳端头点的匹配点对,计算出单个钢丝绳端头抽动量、钢丝绳上(下)端头平均抽动量和接头整体抽动量,检测并标识出异常钢丝绳端头的位置和变化量,实现了对接头抽动的自动检测和综合判断。 展开更多
关键词 钢丝绳芯输送带 接头抽动 图像匹配 钢丝绳端头点提取 ORB算法
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基于改进YOLOv8n的矿用提升钢丝绳表面损伤图像识别
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作者 毛清华 杨帆 +4 位作者 王超 仝旭耀 童军伟 张旭辉 薛旭升 《工矿自动化》 北大核心 2025年第4期100-106,152,共8页
针对矿用提升钢丝绳表面油污覆盖引发背景干扰、绳股间隙较大导致特征混淆及小目标损伤识别难度大等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的矿用提升钢丝绳表面损伤图像识别方法。在YOLOv8n主干网络中引入多尺度注意力模块(MSAM),通过增强损... 针对矿用提升钢丝绳表面油污覆盖引发背景干扰、绳股间隙较大导致特征混淆及小目标损伤识别难度大等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的矿用提升钢丝绳表面损伤图像识别方法。在YOLOv8n主干网络中引入多尺度注意力模块(MSAM),通过增强损伤特征与油污背景的空间特征区分能力,提升模型抗干扰能力;将YOLOv8n原有的3个检测头替换为4个轻量化小目标检测头,强化对小目标损伤的识别能力;采用深度可分离卷积(DSConv)替代标准卷积,减少了计算量,提高了识别速度。实验结果表明:改进YOLOv8n模型的平均精度均值(mAP)、识别精度和推理速度分别达92.6%,89.7%和43.5帧/s,相比YOLOv8n模型分别提高了3.1%,4.9%,34.7%;与Faster-RCNN,YOLOv5s,YOLOv8n,YOLOv10m,TWRD-Net,YOLOv5-TPH等主流模型相比,改进YOLOv8n模型对小目标损伤识别精度最高,同时保证了较高的实时性;在煤矿现场油污覆盖、绳股间隙较大的复杂场景中,改进YOLOv8n模型未出现漏检情况,且误检情况较少,平均识别准确率达90%。 展开更多
关键词 矿用提升钢丝绳 损伤图像识别 YOLOv8n 多尺度注意力模块 小目标检测 深度可分离卷积
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多直径矿用钢丝绳无损检测仪的设计与开发
3
作者 姚囝 杨运盛 +3 位作者 刘洋 叶义成 冯杰 陶潜顺 《工程设计学报》 北大核心 2025年第4期532-541,共10页
针对现有矿用钢丝绳质量检测设备操作过程复杂、检测直径范围有限等问题,设计并开发了一种适用于多直径矿用钢丝绳的在线智能无损检测仪,其主要包括开环永磁磁化系统、硬件外设、应用软件及滤波算法等。根据永磁漏磁检测的物理特性,通过... 针对现有矿用钢丝绳质量检测设备操作过程复杂、检测直径范围有限等问题,设计并开发了一种适用于多直径矿用钢丝绳的在线智能无损检测仪,其主要包括开环永磁磁化系统、硬件外设、应用软件及滤波算法等。根据永磁漏磁检测的物理特性,通过ANSYS Maxwell软件建立了具有开环磁路特征的永磁磁化系统二维有限元仿真模型,分析了不同提离值下磁化钢丝绳的损伤特征曲线,确定了最佳提离值。为提高降噪效果,提出了基于差值极限滤波算法的信号波形平滑处理方法。多组试验结果表明,所设计的多直径矿用钢丝绳无损检测仪能够有效识别不同直径钢丝绳的断丝损伤,损伤位置检测的平均相对误差为0.36%,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 多直径矿用钢丝绳 无损检测仪 漏磁检测 滤波算法
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钢丝绳摩擦损伤定量识别研究
4
作者 王大刚 汤梁 +4 位作者 孙远 种海浪 王博 李陈晨 纪玮 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第8期1176-1192,共17页
提升钢丝绳因拉伸、弯曲和扭转载荷易发生摩擦损伤(摩擦磨损和断丝),降低提升钢丝绳横截面有效承载面积和承载强度,甚至诱发断绳事故,故钢丝绳摩擦损伤定量识别对预估钢丝绳剩余承载强度和提高钢丝绳承载安全性至关重要.运用自制钢丝绳... 提升钢丝绳因拉伸、弯曲和扭转载荷易发生摩擦损伤(摩擦磨损和断丝),降低提升钢丝绳横截面有效承载面积和承载强度,甚至诱发断绳事故,故钢丝绳摩擦损伤定量识别对预估钢丝绳剩余承载强度和提高钢丝绳承载安全性至关重要.运用自制钢丝绳摩擦磨损试验台开展钢丝绳摩擦磨损试验,提出了钢丝绳横截面积损失定量表征方法,获得了钢丝绳摩擦损伤量化数据库;通过自制钢丝绳漏磁检测装置检测不同钢丝绳摩擦损伤试样轴向漏磁信号,基于去趋势项、规范化和信号降噪方法及相关性分析和降维方法等特征值处理方法,构建了钢丝绳摩擦损伤定量识别数据库;通过摩擦损伤定量识别算法进行训练,获得了钢丝绳摩擦损伤定量识别模型.结果表明:基于CNN网络Inception架构构建的回归神经网络对钢丝绳摩擦损伤横截面积损失定量识别具有高识别精度. 展开更多
关键词 钢丝绳 摩擦磨损 断丝 神经网络 定量识别
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钢丝绳芯橡胶输送带两尺度统一本构模型与阻尼机制研究
5
作者 李建刚 冯金平 +3 位作者 王鑫 刘思远 高仲杰 吴建军 《机械强度》 北大核心 2025年第7期144-151,共8页
钢丝绳输送带的本构分析是优化输送带设计和节能的关键问题,采用黏弹性理论及瞬态动力学的知识构建了基于表征钢丝绳的Maxwell模型和表征橡胶基体的Burgers模型,考虑了钢丝绳间的微动摩擦阻尼和钢丝绳与输送带之间的相互阻尼,构建了其... 钢丝绳输送带的本构分析是优化输送带设计和节能的关键问题,采用黏弹性理论及瞬态动力学的知识构建了基于表征钢丝绳的Maxwell模型和表征橡胶基体的Burgers模型,考虑了钢丝绳间的微动摩擦阻尼和钢丝绳与输送带之间的相互阻尼,构建了其混合本构模型,运用外加激励载荷的方法,在0~40℃条件下,建立本构模型间各参数之间的关系,运用Matlab对仿真曲线进行拟合、求解,在环境温度为40℃的条件下,对混合本构模型的准确性进行了验证。结果表明,模型预测数据与实测数据具有良好的一致性,其中最大误差为5.88%。证明此本构模型能够比较好地表征钢丝绳芯橡胶输送带,运用仿真加预测的方法,验证此模型的普适性。此研究为输送带结构优化和节能分析提供理论基础。 展开更多
关键词 混合本构模型 相互阻尼 钢丝绳输送带 温度效应
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非连续接触钢绳环式CVT钢丝磨痕特征研究
6
作者 张武 刘卫雄 +1 位作者 吕常磊 韩飞燕 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期112-116,共5页
为揭示非连续接触下钢绳环式CVT钢丝表面磨痕特征及规律,以6×19+IWS右交互捻无接头钢丝绳为研究对象,在连续-非连续接触钢绳环联合试验台上分别对连续、非连续接触下钢丝磨痕特征进行试验探究。结果表明:连续、非连续接触条件,相... 为揭示非连续接触下钢绳环式CVT钢丝表面磨痕特征及规律,以6×19+IWS右交互捻无接头钢丝绳为研究对象,在连续-非连续接触钢绳环联合试验台上分别对连续、非连续接触下钢丝磨痕特征进行试验探究。结果表明:连续、非连续接触条件,相邻侧股之间磨痕数量是侧股和绳槽之间钢丝磨痕数量的两倍,钢丝表面分布着规则与不规则磨痕;钢丝表面磨痕呈椭圆状沿钢丝捻绕方向分布。钢丝绳磨痕主要分布在:接触非连续绳槽的侧股外层钢丝处、相邻侧股之间的钢丝接触处;接触连续绳槽的侧股外层钢丝处和相邻侧股之间的钢丝接触处。与连续接触相比,非连续绳槽接触的侧股侧丝处钢丝磨痕尺寸最大,磨损最严重。 展开更多
关键词 钢绳环式CVT 无接头钢丝绳 非连续接触 磨痕
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基于磁场梯度和能量法的钢丝绳断丝检测方法
7
作者 江胜华 李潇庆 +1 位作者 陈斌 李歆尧 《中国测试》 北大核心 2025年第6期40-48,共9页
钢丝绳断丝严重影响机械设备的运行安全,现有的自身漏磁检测技术具有不需要励磁的优点,但存在环境干扰磁场的影响。提出基于磁场梯度和能量法的钢丝绳断丝检测方法,并研发断丝检测的弱磁试验系统。试验结果表明,在钢丝绳断丝处,磁场梯度... 钢丝绳断丝严重影响机械设备的运行安全,现有的自身漏磁检测技术具有不需要励磁的优点,但存在环境干扰磁场的影响。提出基于磁场梯度和能量法的钢丝绳断丝检测方法,并研发断丝检测的弱磁试验系统。试验结果表明,在钢丝绳断丝处,磁场梯度BTxz和BTyz曲线出现波谷和波峰的拐点,BTzz曲线出现波峰峰值。在断丝3根,6根,9根,12根,17根,22根,25根和30根时,通过磁场梯度曲线突变判断的断丝位置与实际断丝位置相比,最大误差为5.36%,最小误差为2.26%,平均误差为3.57%,误差的标准差为1.22%。通过磁场梯度评估的断丝位置与实际断丝位置一致。随着断丝根数增加,磁场梯度曲线的波谷深度、波峰高度、波谷及波峰的宽度增加。钢丝绳断丝位置的磁场梯度的能量随断丝数增加而增加,证明基于磁场梯度和能量的检测方法可行有效。 展开更多
关键词 钢丝绳 断丝 检测 磁场梯度 能量法
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钢丝绳隔振器研究与应用进展
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作者 周云 康佳州 +2 位作者 梁秋河 梁晓遥 卢梓聪 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期65-76,共12页
钢丝绳隔振器具有非线性特性,可以有效抑制工业设备、舰载仪器等装置产生的共振,隔离冲击。本文介绍了钢丝绳隔振器的原理、构造与类型、隔振器的改进与发展;总结隔振器现有力学性能研究成果,包括刚度影响因素、刚度计算方法、滞回性能... 钢丝绳隔振器具有非线性特性,可以有效抑制工业设备、舰载仪器等装置产生的共振,隔离冲击。本文介绍了钢丝绳隔振器的原理、构造与类型、隔振器的改进与发展;总结隔振器现有力学性能研究成果,包括刚度影响因素、刚度计算方法、滞回性能、抗冲击特性以及隔振器力学模型;介绍钢丝绳隔振器在建筑设备、变电站及桥梁工程中应用的研究;分析了钢丝绳隔振器研究与应用中存在的问题,提出今后重点研究方向。 展开更多
关键词 钢丝绳隔振器 非线性 隔振 冲击
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12×37 WS多层股钢丝绳恒张力状态受力与磨损分析
9
作者 徐承军 王超宇 吉雨岢 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期66-75,共10页
在重载长行程工况下,多层股钢丝绳因复杂的空间结构而具有良好的性能,但也增加了对其受力与磨损分析的难度。为探究多层股钢丝绳的受力情况,基于Frenet标架建立了12×37 WS多层股钢丝绳在直线与弯曲状态的数学模型,并根据钢丝绳参... 在重载长行程工况下,多层股钢丝绳因复杂的空间结构而具有良好的性能,但也增加了对其受力与磨损分析的难度。为探究多层股钢丝绳的受力情况,基于Frenet标架建立了12×37 WS多层股钢丝绳在直线与弯曲状态的数学模型,并根据钢丝绳参数计算了其受到6 t拉力时不同层股间钢丝的接触应力与弯曲应力。分别以内层股、中层股与外层股的捻距为变量,探究其对钢丝接触应力的影响规律,为多层股钢丝绳结构参数的优化提供了指导。通过SolidWorks建立钢丝绳有限元模型,并用workbench软件的仿真对其力学性能进行了验证。综合理论计算与有限元分析的结果表明:多层股钢丝绳受恒张力作用时,绳股的最外层钢丝更易因磨损而发生断丝失效,并且越靠近芯股的层股应力越大;可以通过适当增大芯股直径,减小外层股直径来降低钢丝绳断丝几率。 展开更多
关键词 多层股钢丝绳 接触应力 弯曲应力 Frenet标架 磨损
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钢丝绳横向振动倾斜矩形拟合图像识别研究
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作者 任一男 彭玉兴 +1 位作者 常向东 卢昊 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期6-10,共5页
为了改善传统钢丝绳横向振动图像识别算法的检测效果,提高检测准确率与实时性,降低拍摄中残影现象和背景干扰带来的误差,提出一种基于倾斜矩形拟合的钢丝绳横向振动图像识别算法,并结合Visual Studio编程平台与OpenCV软件库使用C++语言... 为了改善传统钢丝绳横向振动图像识别算法的检测效果,提高检测准确率与实时性,降低拍摄中残影现象和背景干扰带来的误差,提出一种基于倾斜矩形拟合的钢丝绳横向振动图像识别算法,并结合Visual Studio编程平台与OpenCV软件库使用C++语言进行算法设计。经过对比验证,在较低的输入图像分辨率(640×480)和帧率(30fps)下,本算法能准确识别钢丝绳横向振动幅值与振动频率,提高了钢丝绳横向振动的检测精度:振幅误差小于0.8%、频率检测误差小于0.15%,降低了由昂贵的高速相机带来的检测成本。 展开更多
关键词 钢丝绳振动 图像识别 特征提取 轮廓拟合
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不同环境工况下增摩油脂性能变化对矿井提升机摩擦传动的影响
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作者 廖家新 张家兵 +9 位作者 陈刚 冯存傲 姜飞 许俊 郭宇 肖杰 江鑫煜 张德坤 刘春雷 徐伟 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期116-123,共8页
通过模拟矿井环境工况,在弧面法试验机上复现宽温域范围(-20~50℃)下的不同环境工况(增摩油脂、增摩油脂+淋水、增摩油脂+淋水+煤泥),监测矿井提升机摩擦衬垫与钢丝绳涂增摩油脂条件下摩擦过程中摩擦因数的变化,探究不同环境工况下增摩... 通过模拟矿井环境工况,在弧面法试验机上复现宽温域范围(-20~50℃)下的不同环境工况(增摩油脂、增摩油脂+淋水、增摩油脂+淋水+煤泥),监测矿井提升机摩擦衬垫与钢丝绳涂增摩油脂条件下摩擦过程中摩擦因数的变化,探究不同环境工况下增摩油脂的性能变化对矿井提升机摩擦传动的影响。研究表明:涂增摩油脂钢丝绳与摩擦衬垫的摩擦因数随比压、滑速的增大而减小,随温度的增加先增大后减小;低温时增摩油脂变硬,流动性变差,润滑效果下降,摩擦因数较大;高温时,增摩油脂吸热熔化,流动性变大,润滑效果提高,摩擦因数下降迅速;0℃以上淋水工况下,因为水与增摩油脂互不相溶,水会带走一部分摩擦热量,降低增摩油脂的流动性,润滑效果下降,摩擦因数会小幅增大;0℃以下淋水工况下,因水会结冰,冰会阻碍钢丝绳与摩擦衬垫的相对运动,摩擦因数明显增大;淋水加煤泥的工况下因煤泥相当于固体颗粒,与增摩油脂混合,降低增摩油脂的流动性,润滑效果下降,摩擦因数增大。研究结果表明,不同外部环境工况对增摩油脂性能影响较大,特别是高低温与淋水工况。研究结果对摩擦式提升机摩擦传动稳定性有重要指导意义,对于研发新型宽温度恶劣工况的增摩油脂提供了理论基础。 展开更多
关键词 增摩油脂 矿井提升机 摩擦传动 钢丝绳 摩擦衬垫 宽温域工况
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钢丝绳环双质量飞轮弹性元件非线性特性研究
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作者 龙云 王红霞 +2 位作者 赵磊 梁宏 龚青山 《机械设计》 北大核心 2025年第6期174-180,共7页
针对多项式模型参数众多且无法直观描述钢丝绳环双质量飞轮弹性元件刚度阻尼特性的问题,对多种规格的该弹性元件进行了动态加载试验,分析了各参数对其迟滞特性的影响规律。采用等效平均法对改进多项式模型进行了简化,分别用等效线性刚... 针对多项式模型参数众多且无法直观描述钢丝绳环双质量飞轮弹性元件刚度阻尼特性的问题,对多种规格的该弹性元件进行了动态加载试验,分析了各参数对其迟滞特性的影响规律。采用等效平均法对改进多项式模型进行了简化,分别用等效线性刚度和等效黏性阻尼系数描述了钢丝绳环的刚度和阻尼特性,并基于试验数据完成了模型参数识别。研究结果表明:所建立的非线性迟滞模型不仅各参数物理含义明确、易于识别,还可以清楚地反映钢丝绳环双质量飞轮弹性元件的刚度和阻尼特性。 展开更多
关键词 双质量飞轮 钢丝绳环 非线性迟滞模型 等效平均法 参数识别
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落地多绳摩擦式提升机钢丝绳除冰干燥装置研究
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作者 席海涛 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期218-224,共7页
落地多绳摩擦式提升机外露钢丝绳在冬季低温、湿冷、雨雪条件下运行存在表面结冰问题,钢丝绳结冰容易造成提升系统摩擦系数降低,从而引起钢丝绳蠕动、打滑,严重时可能引发滑绳、失速等提升事故。为此,提出了一种适用于落地多绳摩擦式提... 落地多绳摩擦式提升机外露钢丝绳在冬季低温、湿冷、雨雪条件下运行存在表面结冰问题,钢丝绳结冰容易造成提升系统摩擦系数降低,从而引起钢丝绳蠕动、打滑,严重时可能引发滑绳、失速等提升事故。为此,提出了一种适用于落地多绳摩擦式提升机的钢丝绳除冰干燥装置的设计思路,采用压缩空气作为工作介质,经过滤、加热后供环形气刀使用。文章介绍了钢丝绳除冰干燥装置的组成和工作原理,其重要部件的设计和选型以及控制系统的设计。该装置应用后,环形气刀释放高压、高速、高温气流,对钢丝绳表面结冰进行连续冲击、融化,从而实现了除冰、干燥目的。 展开更多
关键词 落地多绳摩擦式提升机 钢丝绳 结冰 除冰 环形气刀
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基于改进元学习的小样本钢丝绳表面损伤检测 被引量:1
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作者 黄毅 郭金梦 +3 位作者 任子誉 张金来 任广安 付玲 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第13期256-269,共14页
为了解决构建包含不同形式钢丝绳表面损伤的数据集的困难以及数据量的一致性所带来的挑战,引入了一种基于改进元学习的小样本钢丝绳表面损伤检测的新方法。在该方法中,在查询分支中使用可变形卷积代替传统卷积,从而便于提取更细微的空... 为了解决构建包含不同形式钢丝绳表面损伤的数据集的困难以及数据量的一致性所带来的挑战,引入了一种基于改进元学习的小样本钢丝绳表面损伤检测的新方法。在该方法中,在查询分支中使用可变形卷积代替传统卷积,从而便于提取更细微的空间信息。此外,在颈部网络中加入双向特征金字塔网络来合并查询特征。在支持分支的设计中,构建了全局精细化网络,从支持图像中提取类别特征向量,并采用自适应条件池化机制对特征图像进行压缩。为了有效地提取查询样本中的感兴趣区域,引入了一个多尺度重加权模块,利用改进的ECA通道注意力-坐标注意力方法,并且将经过坐标注意力得到的输出送入到Re-SPPD模块。在此基础上,设计了专用的小目标检测层,提高了识别小目标损伤情况的精度。实验结果表明,与其他方法相比,该方法在钢丝绳数据集上的5-shot,10-shot任务的平均精度(mAP)分别为76.15%和83.25%。这些结果明显优于其他方法,肯定了所提出的方法的有效性。 展开更多
关键词 元学习 小样本学习 变形卷积 坐标注意力 钢丝绳 小目标检测层
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振动特征值分析在大型游乐设施传动系统故障预警中的应用研究
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作者 赵召 宋伟科 王华杰 《机电工程》 北大核心 2025年第10期1864-1876,共13页
针对大型游乐设施的传动系统故障易引发高空坠落及滞留等重大安全问题,提出了一种基于振动特征值分析的游乐设施传动系统故障预警方法。首先,以飞行塔类游乐设施典型传动结构(电机-联轴器-减速机-卷筒-钢丝绳-负载系统)为研究对象,搭建... 针对大型游乐设施的传动系统故障易引发高空坠落及滞留等重大安全问题,提出了一种基于振动特征值分析的游乐设施传动系统故障预警方法。首先,以飞行塔类游乐设施典型传动结构(电机-联轴器-减速机-卷筒-钢丝绳-负载系统)为研究对象,搭建了实验装置,选取传动系统中电机、减速机等关键节点部署了加速度传感器,采集了其原始振动加速度数据;然后,分别预制了联轴器内部传动柱销磨损、支撑轴承润滑不当与轴承座连接松动故障,分析了其振动加速度数据的特征值,综合时域分析(方差、裕度、脉冲、波形指标)与频域分析(均方频率、频率中心、频率标准差、峭度频率),构建了包含八类时频域特征值的故障特征集;最后,利用时域与频域特征值分析方法对不同典型故障与对应特征值的映射关系进行了研究,对典型故障进行了预警分析。研究结果表明:大型游乐设施传动系统的典型故障对应不同特征值的大小变化较为明显,联轴器类磨损故障可根据时域的方差特征值的升高情况及不同频域特征值的变化进行识别,轴承润滑故障表现为频域振动信号中的频率标准差较正常工况增幅达20%~40%,而峭度频率指标较正常工况降幅达30%,轴承座螺栓松动可根据方差特征值的升高情况进行判断。因此,基于振动特征值分析的预警方法可有效识别传动系统早期故障,该方法能够显著提升大型游乐设施传动系统的故障实时预警能力,为大型游乐设施的安全运行监测提供有力保障。 展开更多
关键词 机械传动机构 传动结构(电机-联轴器-减速机-卷筒-钢丝绳-负载系统) 机械振动 振动特征值 时域分析与频域分析 联轴器类磨损故障 轴承润滑故障
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基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法 被引量:1
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作者 刘耀 刘继兵 +3 位作者 井陆阳 黄磊 孙丞 魏明江 《机电工程》 北大核心 2025年第5期866-875,共10页
由于受到钢丝绳结构特性和复杂运行环境的影响,采用漏磁(MFL)检测技术采集的多通道信号常受到噪声干扰,严重影响损伤检测的准确性。针对上述问题,开展了基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法研究,提出了一种基于轴向稳... 由于受到钢丝绳结构特性和复杂运行环境的影响,采用漏磁(MFL)检测技术采集的多通道信号常受到噪声干扰,严重影响损伤检测的准确性。针对上述问题,开展了基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法研究,提出了一种基于轴向稳健局部一次回归(rlowess)、高斯高通滤波器以及环形稳健局部二次回归(rloess)法的新型组合滤波降噪方法。首先,系统探讨了漏磁信号中的缺陷信号、基线变化噪声、股波噪声以及抖动噪声的产生机理与各自特性,通过对噪声来源与各信号时频域及空间域特征的分析,总结了三种噪声的一般处理规律;然后,提出了一种用于抑制三种噪声的组合滤波方法,该方法结合了rlowess法、高斯高通滤波器以及环形rloess法,并采用Hilbert包络集中了损伤信号能量;最后,使用包含不同噪声的实验漏磁信号,对该组合滤波降噪方法的有效性进行了验证,并将该方法与其他组合方法进行了比较分析。研究结果表明:采用该组合滤波方法得到的信号降噪效果显著,可获得最高的信噪比,最大程度地保留了损伤信号峰值特征,有利于起重机钢丝绳损伤的特征提取与定量识别。 展开更多
关键词 起重机钢丝绳 漏磁检测 组合滤波降噪法 离群值检测 轴向rlowess法 高斯高通滤波器 环形rloess法
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适用于工业部署的钢丝绳表面缺陷检测模型
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作者 黄毅 舒勤 +3 位作者 邓康轶 邓磊 付玲 张金来 《现代制造工程》 北大核心 2025年第11期108-115,161,共9页
建筑施工、港口运输和高层电梯等领域对钢丝绳表面质量有着强制性规定,因此检测模型在上述领域飞速发展,但现有检测模型存在参数量大、实时性差及部署困难等问题。为缓解上述问题,提出一种轻量化的起重机钢丝绳表面缺陷检测模型LMSM-YOL... 建筑施工、港口运输和高层电梯等领域对钢丝绳表面质量有着强制性规定,因此检测模型在上述领域飞速发展,但现有检测模型存在参数量大、实时性差及部署困难等问题。为缓解上述问题,提出一种轻量化的起重机钢丝绳表面缺陷检测模型LMSM-YOLO(Lightweight Multi-Scale Matching-YOLO)。首先,设计轻量化自适应特征提取(Lightweight Adaptive Feature Extraction,LAFE)模块降低模型参数量,动态调整各位置权重,使模型更关注缺陷区域的特征;其次,使用快速多维度特征匹配(Fast Multi-Scale Feature Matching,FMSFM)模块促进高级语义信息和低级视觉特征融合,提高模型检测精度。实验表明,在私有数据集上与其他先进检测模型相比,LMSM-YOLO模型参数量、浮点计算量分别降低81.9%、76.1%,精确率达到94.7%,兼顾实时性和高精度要求,更适合于工业环境的部署与应用。 展开更多
关键词 YOLO 起重机钢丝绳 缺陷检测 轻量化 特征融合
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人字形臂架及其钢丝绳拉臂的动臂起重机
18
作者 李鹏举 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第2期282-287,共6页
本文介绍了动臂起重机臂架的受力特点,阐述了人字形组合臂架的结构形式和构造类型,在臂架中部设置转换节,起升或A变幅钢丝绳绕过转换节之后进入臂架头部,通过钢丝绳的拉臂作用使臂架减载。给出最大额定起重量500 t的桅杆起重机实例,计... 本文介绍了动臂起重机臂架的受力特点,阐述了人字形组合臂架的结构形式和构造类型,在臂架中部设置转换节,起升或A变幅钢丝绳绕过转换节之后进入臂架头部,通过钢丝绳的拉臂作用使臂架减载。给出最大额定起重量500 t的桅杆起重机实例,计算臂架轴压力、臂架自重弯矩、钢丝绳拉力等载荷对臂架四根弦杆产生轴力的大小,并分析其占比情况,表明起升或变幅钢丝绳的拉臂作用能够有效减小臂架自重弯矩的影响,并抵消部分臂架弦杆和腹杆轴力,提高臂架的整体稳定性和承载力,从而对臂架的设计进行优化。 展开更多
关键词 人字形臂架 钢丝绳 拉臂 动臂起重机
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钢丝绳断丝漏磁场分布规律三维动态仿真分析
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作者 魏明江 战卫侠 +2 位作者 尚允坤 刘继兵 刘耀 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期148-154,162,共8页
目前钢丝绳断丝漏磁场分布规律的仿真研究主要使用有限元静态磁场仿真模型,该模型中钢丝绳与损伤检测仪器之间是相对静止状态,而现场检测时钢丝绳与损伤检测仪器之间有相对运动,导致仿真获得的漏磁场与现场检测的漏磁场存在偏差。针对... 目前钢丝绳断丝漏磁场分布规律的仿真研究主要使用有限元静态磁场仿真模型,该模型中钢丝绳与损伤检测仪器之间是相对静止状态,而现场检测时钢丝绳与损伤检测仪器之间有相对运动,导致仿真获得的漏磁场与现场检测的漏磁场存在偏差。针对上述问题,采用Ansoft Maxwell电磁仿真软件建立了钢丝绳三维动态磁场仿真模型,仿真钢丝绳与损伤检测仪器之间相对运动状态下的断丝漏磁场,分析了不同断口宽度、断丝数量及提离值对断丝轴向漏磁场峰峰值的影响规律。仿真结果表明:三维动态磁场仿真模型可以模拟钢丝绳与损伤检测仪器之间的相对运动状态,仿真计算的漏磁场含有断丝漏磁场和钢丝绳绳股漏磁场,更接近实际漏磁场;断丝轴向漏磁场峰峰值随着断口宽度的增加呈先增大后减小的趋势,断丝轴向漏磁场峰峰值变化与断丝数量呈正相关、与提离值呈负相关。通过建立三维磁偶极子模型对断丝轴向漏磁场峰峰值进行分析,验证了三维动态磁场仿真模型分析结果的正确性。 展开更多
关键词 钢丝绳断丝 漏磁检测 漏磁场 三维动态磁场 断丝数量 断口宽度 提离值
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山地果园牵引式双轨运输机断绳制动装置设计与试验 被引量:23
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作者 欧阳玉平 洪添胜 +3 位作者 苏建 徐宁 倪锡波 杨成威 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第18期22-29,共8页
针对山地果园牵引式双轨运输机存在钢丝绳松脱或断裂可能引发溜车事故等问题,研制了一种断绳制动装置,描述了载物滑车的总体结构及制动装置关键结构尺寸关系,分析了制动装置制动过程的运动规律。应用SolidWorks建立制动装置简化模型,然... 针对山地果园牵引式双轨运输机存在钢丝绳松脱或断裂可能引发溜车事故等问题,研制了一种断绳制动装置,描述了载物滑车的总体结构及制动装置关键结构尺寸关系,分析了制动装置制动过程的运动规律。应用SolidWorks建立制动装置简化模型,然后倒入ADAMS/View中建立了制动装置和轨道横梁虚拟样机,虚拟制动试验确定了制动过程的动力学变化规律。动力学仿真与台架试验结果表明,该断绳制动装置的制动成功率为100%,随着装载质量的增大,制动杆与轨道横梁碰撞后的明显回弹次数逐渐减少;碰撞点的应力以及制动杆的回弹距离均随着回弹次数的增大而逐渐减小;仿真结果与试验结果相差极小,验证了仿真过程是正确的。该研究可为山地果园轨道运输机械的安全制动装置设计及后续优化提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 钢丝绳 高速摄影 山地果园 双轨运输机 制动装置 碰撞试验
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