数据是新型生产要素,是数字化、网络化、智能化的基础,汽车制造等传统行业想要数字化转型,实时监测和采集生产设备工艺数据是重要的前期工作。探讨基于OPC(开放式过程控制)技术来实现杜尔涂装机器人工艺数据采集,为将来的智能生产提供基础数据支持。
大型储罐罐壁的安装阶段常采用手工超声检测和常规胶片射线检测技术进行对接焊缝的缺陷探伤,存在缺陷检出率低、检测效率低和劳动强度大等问题。针对这一问题,提出一种利用数字射线技术进行储罐罐壁对接焊缝无损检测的方法,并研发相应的自动化装备,控制射线机和成像板按一定方式进行作业,从而实现自动化检测。在大型储罐罐壁安装现场开展工程应用,成功地检测出了焊接缺陷,具有较高的推广应用价值。
为实现某泵送系统Φ260型号砼活塞轻量化,对其压板和连接杆分别进行优化设计。压板采用ZG45铸造成型代替45圆钢机加工成型,并拓扑优化结构,质量从8.3 kg下降至6.0 kg。连接杆根据受力情况进行合理拆分,受力较小部位采用铝合金替代40Cr实现减轻质量。优化后的砼活塞总质量为20.02 kg,相比优化前减轻质量27.8%,材料安全系数更高,拆装操作性更好,且总成本保持不变。
在分析现有国内外自装卸起重装备研制现状的基础上,提出一种集整装整卸和随车起重于一体的自装卸起重装备,该自装卸起重装备可实现大作业幅度的起重作业和小作业幅度的整装整卸作业,并配备能够快速更换的起吊卷扬、抓手、作业吊斗等多种作业动力头,以实现多种环境下的救援作业。该自装卸起重装备的研制,可为我国自然灾害应急运输保障提供专业自装卸起重运输装备,提高应急救援作业效率。
从密封圈压入工位到间距为3 m左右内轮压入工位来回搬运内轴时,目前国内很多企业仍采用传统的工人搬运方式,存在生产效率低、中间过道空间利用率低等问题。采用桁架搬运机器人,虽然可以提高搬运效率以及过道的空间利用率,但是机械手臂作业过程中存在安全隐患,因此研制出一款可远距离搬运多型号内轴的自动化装置。依据技术指标并结合企业需求,首先运用Solid Works软件对其整体结构进行设计,并采用Ansys Workbench软件对关键零部件进行仿真分析;然后对控制系统进行设计;最后将组装调试完的装置应用于企业实际产线,并进行实际生产试验。试验结果表明,该装置能够高效、可靠地完成搬运工作,达到预期目标。
为解决传统三角转子泵在转速达到700 r/min后出现单向阀响应迟滞以及空化现象,因而不能通过提高转速达到增大流量的问题,设计的一种新型的转子泵——椭圆转子泵,对关键性能和设计参数进行初步计算,相比于传统的三角转子泵的几项弊端,如单向阀响应时间延迟、出水口流量波动较大,端面密封使用寿命短等问题。该椭圆转子泵转速提高40%;因3个工作腔的交替工作,并在泵体内部提前混合水流后由排水口排出,因此出水口的总流量较为平稳;端面密封圈的滑动范围与支撑密封的滑动范围不存在重合,从而提高了密封圈的使用寿命。
随着螺栓连接的广泛应用,螺栓应用的环境越来越复杂,高温导致螺栓松动问题不容忽视。结合国内外专家学者研究现状总结高温导致螺栓松动问题的原因,归纳对该问题宏观角度的理论研究,从而分析不同因素对其影响,提出螺栓在高温工况下的防松办法,并展望该问题日后可研究的方向。
针对某矿用汽车,通过理论分析结合工程实践经验的方法,确定整车制动力及分配。采用多体动力学模型仿真计算的方法,分析前、后制动力分配系数对整车制动性能的影响。仿真结果表明,当制动力分配系数为0.6时,能够较好地兼顾车辆的制动效能及制动时的方向稳定性,进一步说明理论分析确定的整车制动力及其分配基本最优。
以波动理论力学为基础,结合冲击机械动力学理论,对凿岩机冲击凿岩过程进行动力学分析。根据岩石的力学模型和边界条件通过波动力学理论推导钎杆回弹速度的计算公式,分析凿岩机在进行凿岩作业过程中的钎杆回弹现象及其对凿岩机产生的不利影响。为减少钎杆回弹对机体的冲击破坏,并延长凿岩机的使用寿命,设计一种钎杆回弹缓冲装置,并对其进行动力学分析,应用MATLAB/Simulink进行动力学仿真建模,得出该结构的运动性能曲线,验证该缓冲装置结构设计的合理性。
某型内燃叉车的机罩在怠速附近振动较大,通过试验测试其振动量级,应用ISO 2631人体振动的评价方法,对坐姿振动进行计权计算和评估。根据试验数据分析其频率成分,在怠速附近其主要激励频率是发动机基频25Hz。结合仿真分析方法,应用Hypermesh计算1~200 Hz频段内从发动机到机罩整个路径的VTF,在发动机基频附近28 Hz有响应峰值。针对此峰值进行改进方案研究,研究模态贡献量法的基本原理和分析方法,计算分析该型叉车各阶模态对机罩28 Hz振动响应的贡献量,找到主要贡献模态,分析该阶振型的模态应力,提出结构优化改进方案,并在实车上进行验证。对比优化前后的测试结果发现,优化方案可有效降低机罩的振动。
基于某款中卡在匀速工况下的车内轰鸣问题,为快速明确问题原因,确认问题部件,解决轰鸣给驾驶员带来的舒适性问题,提出以问题特性识别为前提的输入信号与输出信号之间的因果关系判断为基础,利用谱分析与偏相干分析方法来识别问题部件的方法。利用该方法明确传动轴的中断轴为问题部件,并对该部件进行整改,快速解决轰鸣问题。利用该方法可提高问题排查的准确性,节约排查时间,提高工程问题的解决速率。
闭式叶轮是循环水泵的重要组成零件,形状较复杂,为保证闭式叶轮的产品质量,必须对其进行无损检测。基于南方冬季温度低不利于着色渗透检测的现状,以闭式叶轮为例,对低温环境下着色渗透检测的影响因素进行分析,提出适用于低温环境下着色渗透检测工艺参数的鉴定方法,同时根据企业实际生产条件,得出在低温环境下可有效实施着色渗透检测的措施和方法。
为研究不同车速、不同轴载大货车通过模数式桥梁伸缩缝结构时,对伸缩缝结构损伤的影响,在公路的桥梁伸缩缝锚固区车轮轨迹下设置应变计并进行不同轴重的三轴大货车的通过试验,通过速度分别为20 km/h、30 km/h、40km/h。将测点应变计数据换算成应力幅,并计算相应的疲劳损伤。试验结果表明:与车速相比,车辆轴载的提升对桥梁伸缩缝钢箱结构疲劳损伤的影响更为明显。
为比较单抽夯实法与脱钩强夯法两种工法对地面夯击动能的差异性,通过现场试验,采用高速摄像机拍摄同一台强夯机不同工法的各3种夯击动能的施工视频,测试两种工法不同夯击能的夯锤触底的动力加速度和夯击动能,得到了在同样夯锤和同样提升高度的情况下,单抽夯实法不脱钩夯实施工比脱钩强夯法强夯施工的夯击动能小27.4%~31.7%。试验方法和结论为相应工程提供参考。
深水浮式生产储卸油装置(FPSO)的吸力锚在海底可利用的沉贯安装负压较大,吸力锚筒体结构易破坏,须开展沉贯安装分析,保证吸力锚的结构强度。深海黏土土体强度的敏感性影响吸力锚沉贯阻力。土塞隆起影响吸力锚最终入土深度。沉贯安装分析包括自重沉贯、负压沉贯和收回吸力锚工况。沉贯安装分析按API、DNV和BV船级社规范,计算吸力锚自重沉贯工况的贯入深度和需求舱口面积、负压沉贯工况的需求负压、临界负压和土塞高度,并计算收回吸力锚工况的需求正压、临界正压和需求上拔拉力。沉贯安装分析中计入深海黏土土体强度的敏感性和吸力锚海上安装误差的影响。应用ABAQUS软件分析吸力锚筒顶自由站立段和舱口结构强度和刚度,并按API规范校核结构的稳定性。
纯电动矿车目前普遍采用安全、稳定的磷酸铁锂动力电池储能,100 t以上纯电动矿车功率需求大、带电量多,若采用现有1 000 V以下充电设备充电,会导致电流过大,系统损耗增加,充电难度大等问题。采用1 500 V直流母线电压能有效解决以上问题,但充电装置如功率模块、充电枪等需定制,成本高,不利于技术推广。利用牵引变流器“四象限”特性,车辆运行时牵引变流器处于逆变或整流状态,控制牵引电机实施牵引或电制动;停车充电时牵引变流器处于整流状态,作为充电机为电池充电,从而实现减少地面充电设备部件投入的目的。
针对大功率高速电机本身所固有的设计难度,开展多学科的综合设计,不仅考虑高速电机的电磁性能,还重点对转子强度、临界转速和冷却结构进行分析。通过设计500 k W、11 000 r/min高速永磁电机,验证大功率高速电机的设计思路,并进行两台样机的试制和试验,进一步验证设计和分析的正确性。
以大型全断面隧道掘进机(TBM)主驱动传动齿轮系统为对象,为研究真实掘进工况载荷下多源(含10组动力源)并行驱动传动齿轮系统的动力学特性,采用集中参数法建立TBM主驱动传动齿轮系统44自由度弯扭耦合动力学模型,该模型考虑了轮齿时变啮合刚度、电机轴扭转刚度、轴承支撑刚度及齿轮传动误差等因素影响。分析基于实际掘进工况中实测多源驱动转矩数据作用下的传动系统动态响应特性。研究结果表明,驱动小齿轮振动的最大位移量远大于齿圈最大位移量,小齿轮切向方向振动比径向更加剧烈,齿圈水平方向上振动幅值大于垂直方向;各齿轮平移振动及扭转振动的频率主要出现在啮合频率及其倍频处,且齿轮振动位移、加速度及其啮合力幅值随着小齿轮等效输入转矩的波动而变化。
针对塔机作业安全及维护的问题,设计出基于数字孪生系统的塔机应用开发平台,以实现塔机的可视化实时监测,以及对塔机结构的分析与预测。该平台通过ANSYS模型文件的导入与分析、3D动画设计等技术,结合数据库设计,能够获取塔机实时数据并建立不同型号塔机实时工作状态的有限元分析模型,还可根据计算结果实现不同型号塔机结构性能的实时分析。
针对矿用车散热器风道会辐射出因发动机运转而产生的空气动力性噪声,且噪声强度高的问题,设计散热器进气消声装置。介绍进气消声装置的结构组成和消声降噪原理,同时对关重元件进行结构分析。应用Sysnoise软件模拟计算消声装置声传递损失,利用Fluent软件计算消声装置内部流动阻力,并对消声装置进行消声量试验测试,实测结果表明所设计的散热器进气消声装置符合模拟计算结果和设计要求。
根据塔式起重机塔节结构的设计要求,针对抱瓦圆柱和钢板焊接的两种接头,介绍其构造类型和受力特点,进行接头的抗脆性破坏计算,并根据计算选择接头的钢材质量等级,计算表明钢材厚度对其脆性破坏影响较大。对抱瓦圆柱接头进行改进设计,通过改进降低接头对钢材质量等级的要求。同时介绍钢结构设计标准对钢材质量等级的相关规定,说明不同规范之间存在差异,钢材质量等级的选择应符合各自行业的规范规定。
为研究中医按摩点按手法在机器人手臂上的实现,基于ADAMS虚拟建模的方法进行机器人手臂的运动学分析,研究在六自由度机器人手臂上实现点按手法时各个关节的运动学相关数据。仿真结果表明,在六自由度机器人手臂上能够很好地实现点按手法,并能得到每个关节的关节角随时间的运动曲线和相关数据。可见,利用ADAMS虚拟建模仿真的方法能够方便有效地得出在机器人手臂上实现某种运动的相关数据,可为物理样机上的控制策略提供数据支持和验证。
对中置轴轿运车的结构特点及其对液压系统的动作需求进行分析,设计出一套适合中置轴轿运车的液压系统。阐述中置轴轿运车液压系统的结构和工作原理,以及液压缸、液压泵和手动多路换向阀等主要液压元件的功能,并给出液压缸的选型计算方法。
越野轮胎起重机是一种具有越野行驶和带载行驶功能的起重机,车辆悬挂系统影响车辆行驶平顺性和安全性,是减少行驶振动冲击的关键。悬挂系统一般由缓和冲击的弹性元件、衰减振动的阻尼元件和导向机构3部分组成。悬挂系统将车架所受的重力传给车桥,缓和与吸收车辆在不平道路上行驶时因车轮跳动所造成的对车架的撞击和振动,保证车辆行驶时的平稳,提高乘坐的舒适性和操纵的稳定性。
42CrMo钢是推土机变速器齿轮的常用材质,但由于传统表面淬火工艺对齿轮变形较大,造成加工余量大、硬度不均匀、寿命下降等问题。分析42CrMo材质齿圈应用离子氮化工艺的可行性,并对两种热处理工艺的微观组织、耐磨性进行对比试验。试块按两种热处理方式,分别为调质+表面淬火和调质+离子渗氮工艺。通过试验研究得出,推土机变速器齿圈42CrMo钢运用离子氮化处理工艺满足齿轮寿命要求,为推土机变速器设计提供参考。
我国的智能矿山建设已经初具规模,数字化、信息化和智能化技术大量应用。针对盘式制动器在使用过程中摩擦材料凭经验定期更换,无法准确判断其失效程度的现状,研制一种制动器在线检测系统,打造智能制动器。在介绍斜井运输设备制动器分类的基础上,分析现有盘式制动器在使用过程中存在的问题,详细介绍应用于斜井运输设备的智能制动器,对其工作原理、监控系统的设计以及全冗余恒转矩液压站等分别进行阐述。
介绍中子活化水泥元素在线分析仪(型号:DF-5701)的工作分析原理及设备上线标定安装过程,对实际使用后产生经济、生产效益进行总结分析。结果表明,在露天矿山配矿过程中使用水泥元素在线分析仪,可以迅速、精准指导矿石质量搭配,提高质量控制过程矿石指标合格率、矿山废渣使用量,节省矿山企业施工成本,延长矿山服务年限,矿山废渣排放减少,废渣占用土地资源减少,给矿山企业带来较大的经济和社会效益。
某款推土机推土试验40 h后,出现1挡状态下,发动机由高怠速降至低怠速过程中,系统压力下降至额定值以下,存在变速器离合器压力安全系数不足的问题。通过理论分析及试验验证,推土机用动力换挡变速器1挡旋转密封环存在异常磨损,同时总结类似问题的临时解决方案及最终解决办法。
针对某型发动机启动机频繁损坏问题,分析故障产生原因,介绍排查过程,最终找出解决办法,即对原线路进行改进,增加继电器和开关,防止故障再次发生。
以20 t挖掘机斗杆掉臂为例,通过对相关的各个零件进行分析,用简单、快速的方法锁定掉臂的原因,介绍两个掉臂故障实例,并列举常见错误的诊断方法,为挖掘机掉臂故障的解决提供参考。
针对某型挖掘机异响问题,经过测试分析得出异响源为输入一级齿轮副摩擦异响,且马达柱塞泵拍振会加剧此异响噪声;建立变速箱多体动力学模型,采用NVH仿真方法对变速箱进行故障及正常情况下高级系统变形分析,得到不同情况齿距及圆跳误差下的变速箱传递误差,进一步运行NVH分析得到变速箱壳体辐射噪声,验证测试分析结果。结合仿真分析与试验测试,优化了齿轮参数以及齿轮齿数,优化后的整机峰值噪声由52 MPa下降到36MPa,异响消失,声品质得到极大改善。
油田施工为工程起重机的常用施工工况。近年来,随着油井深度、井架重量提升,对起重设备的起重能力、作业平稳性要求不断提高。越野轮胎起重机变幅低角度作业,是油田井架作业的典型应用。当起重机程序限制仰角,变幅角度低于作业范围时无法进行吊载,这时在低角度大负载的工况需求下,要对作业条件进行提升,通过液控技术改进,以及安全控制程序优化,实现低仰角吊载。
期刊名称:工程机械
英文名称:
Construction Machinery and Equipment 创刊时间:1964年 主管及主办单位:
天津工程机械研究院有限公司 出版周期:月刊,每月10日出版 电话:022-26899851 投稿邮箱:cme@cm518.com 国内刊号:CN 12-1328/TH
国际刊号:ISSN 1000-1212
第二、三届国家期刊奖获奖期刊
中国期刊方阵双奖期刊
全国首届优秀科技期刊一等奖期刊
EBSCO 数据库收录