针对路面压实监控系统存在的数据传输效率低,信号连贯性较差的问题,提出云边协同的智能监控系统。针对弱信号环境下的路面压实过程功能需求,提出云边协同计算系统的架构和场景交互部署方案。集成单基站RTK技术、加速度传感器和WiFi局域网技术等硬件要素,建立数据库、通信协议接口、参数实时监控模块和数据管理追溯模块的连接与设计。通过开展压路机碾压过程参数的实时采集传输试验,验证云边监控系统在高寒地区快速采集和反馈数据的可行性和有效性。试验结果表明,云边监控系统能够实现路面压实过程的实时通信、管理、统计和历史数据追溯,可作为施工单位提高道路建设质量和效率的压实监测平台。
鉴于挖掘机整机重量越小越能够节省材料成本和使用能耗,挖掘机结构轻量化设计一直以来都是技术研究热点。无尾型挖掘机回转平台因尾部短小的特殊结构,设计重量与标尾机型相比整体偏大,对其进行轻量化设计很有必要。通过分析回转平台的特点,总结出一些轻量化举措,包括去除多余材料、降低板材厚度、减少焊接量、简化结构与制造工艺等,合理运用以上举措,以有限元强度分析结果为判据,对回转平台进行多轮轻量化设计,在保证结构强度满足要求的情况下,实现轻量化目标。用上述方法对某小型无尾挖掘机回转平台进行轻量化设计,优化后的平台减重比约为10%,轻量化效果显著。
以某MBR工艺再生水厂膜擦洗空气悬浮鼓风机曝气吹扫系统为基础,结合风机性能曲线和膜池工艺需求重新分配单台机组曝气量,增加风机开启台数,降低单台转速比下限,在4个阶段的试验中分析对比风机不同开度、模式和水量下的运行工况及能耗变化,摸索出高效稳定运行下的最优转速比及最佳运行模式,提高了风机运行效率,降低了电单耗,对未来MBR工艺空气悬浮鼓风机曝气系统的设计调试及高效节能运行具有一定的借鉴意义。
为提高施工升降机运行过程中的平稳性、舒适性,针对齿轮齿条啮合引起的振动,对施工升降机的试验模态进行分析,并提出基于振型节点位置的螺栓连接优化方案。通过试验模态与计算模态分析的对比验证,提出施工升降机关键结构的模态计算简化方法。基于计算模态分析研究传动板的结构改进对于模态的影响规律,为施工升降机传动板的结构优化提供思路。
采用离散元软件EDEM分别对平地机在土壤和碎石两种介质中的作业过程进行仿真研究,并对铲掘深度、铲掘角度、铲掘速度和铲刀半径等因素的影响进行正交仿真分析。研究结果表明:平地机在作业过程中,铲刀水平方向受力大于垂直方向受力,满铲后,两个方向的受力保持稳定;在不同介质中作业,各影响因素的敏感性由大到小依次均为铲掘深度、铲掘角度、铲掘速度和铲刀半径,但各因素的影响程度有所差异;在碎石介质中,铲掘角度的选取应小于土壤介质,较小的铲掘角度有助于铲刀切入碎石介质,降低平地机的铲掘阻力;作业过程中,较小的铲掘速度有助于降低铲刀的冲击力,减少铲刀的磨损。建议在平地机作业时,根据实际工况进行正交仿真试验确定各因素参数的最佳组合,以降低平地机的铲掘阻力,提高铲掘性能。
根据RCC-M要求,电站设计阶段应合理设计管线的支撑,以确保振动在许可范围内。应用LOF评估方法,对某电站主蒸汽管线工艺、布置的合理性进行流致振动风险评估,并给出管线的振动风险等级。进行仿真分析并与现场实测结果做对比验证,在验证管线安全性的同时,验证了LOF方法的合理性和可用性。
某型号贴面热压机在工作过程中出现液压冲击现象,为此,在不改变液压系统结构的条件下,考虑通过延长阀口的关闭时间来减弱液压冲击。利用AMESim软件建立液压管路仿真模型,保持管路长度不变,设置阀口关闭时间,比较不同时间下液压冲击的变化规律。改变管路长度,设置阀口关闭时间,比较不同管路长度下液压冲击随时间变化的规律。研究结果表明,当管路长度小于10 m时,在10~100倍相长的阀口关闭时间内,液压冲击减弱效果明显,液压冲击下降到相同水平,但长管路需要更长的阀口关闭时间。
目前越来越多大型不可分割的重物使用由独立自推进模块组成的自走行模块化运输车(SPMT)运输。在多轮转向控制理论背景下,研究使用信息技术操作这种松耦合车辆的基本原理,以及松散耦合转向控制系统的转向运动控制。
以某超大吨位平头塔式起重机塔身标准节为研究对象,该塔式起重机塔身标准节主弦采用H型钢的结构形式,分别采用现行标准中规定的应力比法与应力幅法验算塔身的疲劳强度。对比两种计算方法的原理及计算结果,并结合目前国内外最前沿的焊接结构疲劳寿命研究成果,得出应力幅疲劳评价方法更加适用于塔式起重机,且方法简单,结果可靠的结论。
针对某型高空作业平台,在主臂缩到底憋压的工况下,出现主臂瞬间上窜的异常现象进行分析,对各种可能原因逐一进行测试排查。结果表明,主控阀弹簧腔两侧不均压,使阀芯受力不平衡,从而推动阀芯,高压油窜到变幅工作油口,导致了异常现象。通过适当增大弹簧腔回油单向阀压力,同时优化阀块内部回油通道,有效解决了弹簧腔两侧不均压的问题。
为提升汽车行驶安全性和乘坐舒适性,以汽车悬架系统为研究对象,基于模糊控制算法建立整车悬架半主动阻尼力控制策略。以CarSim中自带的27自由度整车模型为研究对象;在MATLAB/Simulink中以滤波白噪声的方法建立车速为60 km/h的B级路面模型,并将所建立的B级路面模型导入到CarSim中;基于模糊控制设计悬架半主动阻尼力控制策略,利用CarSim和Simulink进行联合仿真,验证所建控制策略。仿真结果表明:相比于传统被动悬架,悬架半主动阻尼力控制策略可有效改善车辆行驶的平顺性,保证驾驶的安全性。
通过统计分析场车新老检规实施期间检验时提出的整改项目,发掘场车检验不符合项的变化规律,发现电气和控制系统、安全保护与防护装置、制动性能试验仍是检验时需要关注的重点。基于大量的检验数据及对场车的检验质量评价,提出影响检验质量的因素、检验质量监督模式及提高检验质量的方法。采用量化指标的方法来评价检验质量,实现了跟踪分析和评价各地区、检验部门、检验人员的检验质量的变化趋势,对提高检验质量、高质量检验有一定的参考价值。
轨道养护机械为保障铁路线路运营,需要适应平原和高原地区的变化。在高海拔时,柴油发动机进气量不足,产生功率下降等问题,影响机械的使用效率。对样机建立进气模型,针对随着海拔升高进气量需求增加,实际进气量减小的问题,提出改进进气系统,增加二级增压,以提高进气密度,解决高原功率下降的问题。通过建立二级增压进气模型,计算出随海拔变化的柴油机转速及负荷的压比控制参数,指出对既有动力装置改装电动二级增压系统,能够增加轨道养护机械的海拔适应能力,减弱海拔变化对发动机进气量的影响,解决高海拔地区轨道养护机械动力下降问题。
隔膜压滤机是固液分离设备中的机械过滤设备,因隔膜压滤机在普通压滤机过滤的基础上具有二次压榨的功能,故可以有效降低滤饼含水率,在污泥深度脱水行业得到了广泛的应用。隔膜压滤机的核心过滤部件是隔膜滤板,在隔膜滤板的质量检测中,隔膜滤板的腔室密封性强度检验是最重要的一项检测,在该项检测中,需要用到专用腔室密封性强度检验设备。现用于生产的腔室密封性强度检验设备没有经过系统的强度校核与优化,造成了材料的浪费及安全隐患。根据隔膜滤板特殊的工作环境和工作压力,使用Pro/E三维软件辅助设计隔膜滤板腔室密封性强度检验设备机身结构,并采用有限元方法,利用Pro/Mechanica模块对腔室密封性强度检验设备机身设计结构进行分析,在施加设计载荷条件下进行仿真计算,得到腔室密封性强度检验设备机身在受到载荷条件下的应力分布云图和关键部位的变形情况,对腔室密封性强度检验设备机身结构进行强度校核和结构优化,为最优设计结构的确定提供了可靠的依据,降低了设备使用过程中的安全隐患且避免了生产设备的材料浪费。
以流体力学基本原理为基础,对原始竖直间隙的喷嘴进行改进设计,使用有限元软件对新型喷嘴进行流体动力学仿真。仿真结果表明,新型喷嘴具有以下特点:能够有效提高流速均匀性;能够减小喷嘴处的特征长度,降低喷嘴对流体的阻力;增加了内收角,减少了对机壳防磨板的冲刷磨损。应用实践表明,新型喷嘴能优化内部流场,减小局部阻力。
具有位置参数的三参数寿命分布在定数截尾场合下求取参数的估计是一个比较困难的问题,现有的方法大多计算相当复杂(如极大似然估计等,都涉及复杂的超越方程组求解问题)。针对三参数Weibull分布、三参数对数正态分布和三参数BS疲劳寿命分布给出一种求参数点估计的简易算法,这种方法不仅编写程序简便,而且所得到的分布函数更接近于经验分布函数,统计意义明显。通过若干算例说明该方法的应用,并与原有的估计方法进行相应的比较,结果表明该方法优势明显。
为提高采用随机表面形貌参数表征端面形貌的泄漏率模型的精确度,建模时引入工作过程中端面形貌变化对泄漏的影响。基于分形理论,通过时变分形参数,建立径向双端面机械密封的端面平均温度计算模型和平均膜厚分形模型,引入压力流量因子,由平均雷诺方程推导出混合润滑状态下考虑端面分形参数变化的径向双端面机械密封端面泄漏率。对径向双端面机械密封的累计泄漏量的分析表明,考虑工作过程中端面形貌变化的模拟曲线更符合实际情况。
针对高速公路道路养护作业时交通锥布放存在危险性大及劳动强度高的问题,基于轮式移动机器人结构、不倒翁结构以及仿生学角度,设计出一种自立式交通锥机器人,该机器人具有移动底盘、控制单元、供电单元和驱动单元。对机器人结构进行建模,并分析结构的平衡原理与步态行走原理。所设计的交通锥机器人具有驱动轮行走和四足行走两种行走方式,可实现在不同地形场景的应用,并可解决人工扶正问题,能够提高交通锥使用的安全性、便捷性及道路养护作业的自动化程度。
为了改善平衡重式叉车驾驶环境,提升驾驶员工作舒适性及工作效率,通过工作环境和流程的比较分析,确定人机工程问题。基于工程实际数据,建立驾驶室人机工程分析系统。以JACK软件为工具,对叉车座椅设计的H点进行界定,分析可达域、下背部受力、关节舒适度及作业静态强度等驾驶影响因素。根据分析结果对座椅的高度、靠背与座面角度、前后可调距离等参数进行设计优化。结果表明:通过人机工程设计,有效提升了驾驶员完成特定动作比例、双手可达域范围及工作舒适度,使人车达到最佳匹配状态。
回转平台是液压挖掘机重要的组成部分,包括工作装置在内的一系列上车部件几乎全部安装在回转平台上。超大型液压挖掘机结构及工艺复杂,承力较大,且造价昂贵,修复难度大,在设计过程中需重点保障其部件的强度和寿命。对某超大型液压挖掘机回转平台在3种典型工况、2种挖掘模式下进行有限元分析,并根据分析结果指导实际生产。
在大型力加载试验中,需要一种成本较低,响应快且能够准确复现实际工况负载力的力加载装置。提出一种基于比例减压阀的阀控缸系统,通过优化控制策略,解决了比例减压阀在力加载伺服系统工程应用中的精度问题。仿真及试验结果表明,在一定频响范围内,通过比例减压阀对加载系统进行闭环控制的方法能够满足大型力加载试验场景的试验要求。
介绍稀浆封层机的基本组成,以及目前国内使用稀浆封层机的两种结构,即整体式结构和独立式结构,同时介绍以可编程控制器为核心的开环控制系统和以运动控制器为核心的闭环控制系统,说明两种控制系统的元件、功能和控制流程,分析两种控制系统的特点和不足。针对目前缺少专业操作人员等影响施工质量的情况,提出继续加强稀浆封层机自动化水平的研究方向。
铝合金制电动离心泵壳体有着壁薄、腔深及外形复杂等结构特点,传统热喷涂技术难以满足壳体损伤修复需求。为保证航空装备修理质量,提升产品修复能力,利用沉积温度低、孔隙率小的冷喷涂技术,进行电动离心泵壳体再修复工艺研究。简介冷喷涂技术的发展和应用、工作原理和技术特点;设计电动离心泵壳体冷喷涂修复工艺流程;进行产品检测和工艺验证。检测和试验结果表明:冷喷涂层表面质量好,金相符合要求,强度、硬度高,且壳体装配后性能试验合格,可满足装备尺寸和寿命要求,验证了冷喷涂技术在航空电动离心泵修复工艺中应用的可行性。
通过对超大型塔式起重机起重臂的焊接过程进行仿真计算,获得起重臂焊后变形趋势和变形量,并对计算结果进行试验校核。根据仿真计算得出的变形趋势,设置不同焊接顺序和工艺支撑优化方案,得到最佳焊接变形控制方案,并且采用试验验证优化方案的变形控制效果。研究结果表明,起重臂上下主弦呈现波浪形变形趋势,最大变形出现在上主弦端部,数值为7.3 mm,与试验测得的最大变形7.5 mm,较为接近。通过对比研究,得出工艺支撑优化方案控制焊接变形较为明显,控制效果在69%以上。
支架大缸径液压缸由于体积质量增加、材料强度提高,对加工工艺及加工设备提出更高的要求,存在较多关键工序亟待解决。以Φ420~Φ630 mm大缸径立柱在加工过程中易出现的应力变形、焊接变形、沟槽断屑及装配挤伤等关键问题进行研究,对大缸径液压缸缸体、中缸体、导向套等部件的加工工艺及装配工艺进行详细论述。
设计出一种隧道仰拱混凝土摊铺机,可以使仰拱混凝土在隧道纵向方向一次性自动摊铺成型。该摊铺机主要由模板系统、行走系统、摊铺系统及支撑系统组成。隧道仰拱混凝土摊铺机的施工特点包括:可严格实现仰拱与填充分开浇筑,摊铺后衬砌成型面误差小;施工时,摊铺面覆盖面积小,仰拱面处于敞开状态,振捣及排气无死角,混凝土成型后密实强度高,无气泡、空洞等质量缺陷;摊模随衬砌进行移动,布料不受限制,利于混凝土浇筑,施工速度快。介绍隧道仰拱混凝土摊铺机的结构组成及施工工艺。
以钻爆法施工为研究目标,深入研究隧道仰拱施工工艺,结合施工工艺对仰拱栈桥进行研究,通过分析现有栈桥优缺点,提出一种安全性更好,劳动强度更低,效率更高的仰拱施工解决方案。通过详细的设计计算,研制了一种大跨度仰拱栈桥,有效跨度达36 m,可满足3个仰拱施工面的开展,在多个工地现场应用效果良好,为后续仰拱施工及栈桥设计提供了思路和方法。
高速公路的特殊性和山岭隧道的典型性决定着隧道施工机械化配置方案必须科学合理。以渝湘高速武隆隧道机械配置方案为案例,分析其全套机械化配置的利弊,结合传统机械配置方案定性、定量决策方法优缺点,提出山岭隧道机械配置综合决策方法,并建立相应的评价模式、评价指标体系和评价方法。实际应用表明,所提出的山岭隧道机械配置综合决策方法能够实现定性和定量的有机结合,可以根据具体山岭隧道项目的特点,对综合决策指标进行优化调整,确保决策评价体系有效性和合理性,而且操作简单,对数学模型的应用能力要求不高,在一线工程项目中具有较高的适用性。
在含砾砂岩地层进行地墙施工时,由于含砾砂岩强度高,成槽机抓槽困难。受海相地层影响,含砾砂岩地层中含泥量高,泥质、钙质胶结,岩质软,仅用铣槽机铣槽存在糊齿、滑齿现象,工效低。提出一种先用旋挖钻引孔,再用铣槽机铣槽的施工工艺,大大提高了施工工效,具有施工速度快,施工成本低,施工工艺简单等优点,适用于含泥量高的含砾砂岩成槽施工。
飞机主机轮刹车系统弯接头的主要作用是不间断传递刹车所需的液压压力,以实现主机轮的刹车功能。对飞机进行地面检查时发现弯接头存在纵向穿透性裂纹故障,为分析裂纹产生的原因,开展裂纹宏观观察、断口宏微观分析、能谱分析、金相分析及硬度分析等失效分析,结果表明该裂纹为应力腐蚀导致。开展弯接头修复工作,并通过耐压试验和气压泄漏试验,验证了修复方案的可靠性。
针对某新型稀浆封层机在开发过程中出现的石料马达启动阶段转速问题,基于马达的驱动和控制原理,阐述从马达转速的信号检测到控制逻辑再到控制条件的排查处理过程和思路,最终问题得以解决,满足基本使用要求。
在工程机械租赁市场上,租赁商提供的设备租赁价格和质量保障是承租方选择的重要考虑因素。因此,建立合理的设备租赁商选择评价体系对于双方都具有重要意义。采用层次分析法,计算了包括租赁价格在内的6个一级指标以及包括价格合理性在内的18个二级指标的权重。在这些指标的权重分析基础上,建立一套工程机械行业合格租赁商选择评价体系。通过该体系,施工方可以更加精准地选择适合自己的优质、合格租赁商,租赁商也可以通过此指数提升自己在市场上的核心竞争力,同时该办法对规范租赁市场也有很好的积极推进作用。结合实例论证了该体系的可行性,并给出了具体的合格租赁商评价及选择方案。该方案能够帮助施工方在选择设备租赁商时更全面、更科学地考虑各种因素,从而选择到最适合自己的租赁商。
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
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全国首届优秀科技期刊一等奖期刊
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