传统棒料定位夹紧装置结构复杂,固定工件所需时间较长,加工效率低。针对传统棒料定位夹紧装置存在的不足,提出新的技术方案,即一种新型棒料自动定位夹紧装置,该装置结构简单,设计合理,工件夹紧牢靠稳定,零件不会发生滑移,使加工过程更安全,降低了劳动强度,实用性强,易于推广使用。
针对在用液压电梯液压泵保护不足的缺点,设计一种适用于液压电梯的双泵控制系统。采用1个主泵、1个副泵为液压缸供油,这样就能极大减少因为1个液压泵故障导致停梯的故障率。双泵控制系统具有4种工作模式:主泵工作模式、副泵工作模式、主副泵工作模式和手动检修工作模式。4种工作模式能够根据不同的工况自由切换不同液压泵工作而不影响电梯的运行,从而降低了液压泵造成的故障率。
针对在用自动扶梯采用链条传递动力存在部件间速度不同步问题,提出一种速度监控装置。通过在两侧扶手带压紧传动轮侧设置光电开关采集扶手带运行速度,在两侧传动链条上设置光电开关采集链条传动速度,将采集的数据传送至控制单元进行逻辑判断,根据得到的梯级、扶手带运行速度及同步率数据实现控制自动扶梯安全运行的目的。速度监控装置能够更好地保障自动扶梯的安全运行,为人们营造安全舒适的运行环境。
某15 t短尾挖掘机为新开发产品,采用全新外观设计,大量采用曲面特征线面,机罩外观及内部结构复杂。为验证各零件设计性能是否符合要求,缩短研发周期,对该机的机罩开展耐久性台架加速试验。基于损伤等效原则,对采集的不同实际作业工况下机罩的振动加速度时域数据进行总损伤谱计算,反算等效PSD谱,同时强化加速计算,最终将获得的强化的试验PSD谱作为振动台输入信号进行振动台架加速试验。试验中确保机罩安装状态与在整机上一致,试验工装满足试验刚度要求。通过振动台架耐久试验,发现了机罩设计时存在的潜在风险问题,有效降低了整机的可靠性风险和验证成本,缩短了产品的研发周期,加快了研发速度。
挖掘机作业时,在发动机振动、物料冲击及行走颠簸等的作用下,车体会发生振动,有可能与车体上的部品发生共振,从而导致该部品出现早期失效或疲劳破坏,对作业施工及安全性产生影响。以挖掘机安全护栏为研究对象,应用Creo Simulation对其固有频率进行解析,研究其结构、质量及约束方式等对固有频率的影响并进行优化设计,提高其固有频率值,避免了因共振现象的发生而导致的早期疲劳开裂。
针对目前智能运动底盘只能外出实地进行测试所导致的成本高、时间长等问题,设计开发一种专门用于智能运动底盘性能试验的转鼓试验台。该试验台可以兼顾大、小两种智能运动底盘,以及三轮和四轮结构的智能运动底盘的测试需要。系统软件采用QT平台进行开发,可以实时采集智能运动底盘的速度、加速度时间历程曲线,同时,配备有相应的传感器,可以测试智能运动底盘在加速、匀速、减速过程中的电池、电机性能参数和传动系统的性能参数,可为改善智能运动底盘的性能提供依据。
为全面、精细地分析挖掘机排放特性,基于便携式排放测试系统PEMS搭建挖掘机排放试验平台,细分挖掘、平整、行驶等测试工况,并赋予权重。在挖掘机工业考核中的第500 h、第1 000 h、……、第3 000 h开展排放试验,获得各阶段排放水平,研究其全寿命周期劣化态势。试验结果表明:试验样机3 000 h排放水平为8.401 g/(kW·h),大于限值8.25 g/(kW·h),排放超标,劣化明显;PEMS试验值与采用氮氧化物排放快速估算值相差2.68%,可验证试验的准确性;挖掘挡位对排放水平的影响不容忽视,试验结果显示,同动力系统履带式挖掘机排放水平高于其他机型,但挡位之间排放无固定关系,建议企业自测时进行全挡位排查。
以七自由度湿喷机械臂为研究对象,对其进行运动学特性的研究。建立湿喷机械臂的运动学模型,得到七自由度机械臂的运动学方程。运用MATLAB软件研究机械臂在关节空间中的轨迹规划,采用数值法求解机械臂的工作空间。运用ADAMS软件建立机械臂的仿真模型,对机械臂进行运动学仿真,得到机械臂末端的运动曲线。建立各关节运动参数间的转换关系,验证运动学方程的正确性。仿真结果表明机械臂能够完成预定的运动轨迹,可达到宽12m、高11 m的工作空间,机械臂运动平稳,连续性好。
针对当前市场上剪叉式升降平台无法满足变电站检修工作场景需求的问题,设计一种U形工作台面、双液压缸驱动对称式结构剪叉式升降平台,并对该平台剪叉臂等关键零部件进行受力分析。在SolidWorks软件中对该平台进行三维建模,随后在RecurDyn中进行多体动力学仿真,获得剪叉臂升起、降落过程中最大受力状态,然后在ANSYS Workbench软件中建立剪叉臂有限元分析模型,对其最大受力状态进行静力学仿真分析。升起、降落过程中的最大应力、最大变形量分别为187.1 MPa、2.53 mm,分析结果表明,剪叉臂满足强度和刚度要求,为进一步结构优化奠定了基础。
利用有限元分析的方法对盾构刀盘牛腿、刀盘结构等效应力及变形情况进行分析;通过对不同壁厚刀盘牛腿的强度分析得出刀盘牛腿钢板厚度与强度之间的对应关系,即随着刀盘牛腿钢板厚度的增加,刀盘牛腿、刀盘结构的最大等效应力及变形减小;但是当刀盘牛腿钢板厚度达到一定值后,单纯增加刀盘牛腿钢板厚度无法大幅度降低刀盘等效应力及变形;同时根据强度分析结果,在刀盘载荷一定时,40~190 mm厚度刀盘牛腿强度均能满足施工需求。
为研究多功能钻机变幅机构的动力学特性,以150T型多功能钻机为研究对象,采用Creo和ADAMS软件建立钻机变幅机构的虚拟样机模型。对变幅机构3种极限工作姿态进行动力学仿真,得到变幅液压缸受力变化曲线,并对受力情况进行分析。研究结果可为钻机变幅机构的强度分析、结构优化提供可靠依据。
近年来,全球汽车市场竞争激烈,各大车企纷纷布局新能源,电机驱动系统作为新能源系统中重要的组成部分备受关注。三维热管理仿真可以在研发初期发现并优化控制器功率模块因冷却结构设计缺陷导致的温度失效问题,目前的研究很少涉及。以SiC功率模块热仿真为例,介绍新能源汽车电机控制器功率模块热仿真操作流程。
单面铆钉采用余温发黑,为提高单面铆钉的耐蚀性,制备单面铆钉层发黑液配方,对发黑液中基本组分的作用进行分析,制定单面铆钉发黑处理的工艺流程。发黑处理流程主要包括发黑前处理、发黑处理和发黑后处理3个部分,每道工序都对发黑膜质量产生重要影响。对新制备的发黑膜层进行成分及微观结构分析,分析表明,新制备的发黑膜层结构致密。采用电化学工作站对新制备的发黑膜层的电化学性能进行电化学分析(包括系列的电化学曲线解析)。试验结果表明,新制备的发黑膜层具有优异的防腐蚀性能。
铜阳极板圆盘浇铸机在生产中的速度波动严重影响铜阳极板的外形质量,为了提升圆盘运行的平稳性和准确性,对圆盘波动原因进行研究分析。首先要明确各零部件对圆盘运行平稳性的影响,建立包含齿侧隙的双伺服电机传动模型,根据圆盘浇铸机的设计参数,选取齿侧隙等参数作为影响因子,使用基于方差的Sobol方法分析出传动机构中各参数对系统稳定性的影响,得出系统产生振荡的原因。仿真结果表明,减小齿侧隙是提升系统平稳性最有效的方法,每减少0.01°齿侧隙,系统平稳性可提高34.72%。为后续电机控制策略的研究提供了理论依据。
研究一种主流便携式排放测试系统(PEMS)检测设备在高原地区的颗粒物数量(PN)校准方法,为高原环境下PEMS检测设备校准提供了数据支撑。试验采用炭黑气溶胶发生器产生初级气溶胶,凝聚核粒子计数器(CPC)作为标准校准仪器,对PN分析仪进行校准相关的零点、颗粒计数效率、颗粒计数线性、颗粒计数重复性等技术指标试验验证。
为了使拖拉机在犁耕作业时达到最高效率,对装备有多模式机液复合传动装置的拖拉机进行研究,建立犁耕效率模型,包括复合传动装置效率模型、发动机效率模型、犁耕动态模型。在MATLAB中采用循环寻优的方法对犁耕效率模型进行仿真分析,仿真结果表明:耕深越深,达到最高犁耕效率时的犁耕速度与最佳速比越小;合理的耕深可使犁耕效率达到38%左右,耕深过深会降低犁耕效率。
现今在轨航天器饱受空间碎片撞击的威胁,因而发展一种实时的结构关键性能参数估计方法意义重大。基于无迹卡尔曼滤波(UKF)推导剪切形框架结构的刚度参数估计算法,该方法具有采样近似精度高、无需求Jacobi矩阵的优势。结合实时可靠度评估理论,得到结构实时可靠度评估曲线,对结构的维修护理具有指导意义。
以成自高铁1标锦绣隧道工程为背景,该标段盾构穿越地层主要为弱风化泥岩、强风化泥岩,根据地层特点及工程需求,对盾构刀盘进行针对性适应性设计,对刀盘结构进行有限元分析。分析结果表明,刀盘强度和刚度满足设计要求,结合盾构刀盘在隧道工程中的实际应用情况进行分析总结,得出该刀盘刀具布置合理,刚度强度满足该地层工程需求。研究结果可为类似地层的刀盘结构设计提供参考和基础数据。
基于C8051F040单片机,提出混凝土搅拌站称量仪表的设计方案,介绍称量仪表的系统组成。基于该仪表可实现混凝土搅拌站称量系统的分布式控制。详细介绍称量的逻辑控制过程以及数据交互方案和内容,并针对在实际使用过程中出现的数据漏记现象进行分析,给出详细的解决方案和应用程序说明。
支重轮作为挖掘机底盘的重要组成部分,主要起承担机身重量的作用,其可靠性直接影响着行走系统的可靠性。针对某38 t级挖掘机支重轮,采用ANSYS有限元分析软件对其进行应力及应变分析,据此找到受力薄弱处,提出采用加长轴套的结构优化措施。通过对比优化前后的支重轮有限元分析结果可知,优化后的支重轮最大变形量减少约5.7%,最大应力降低约10.6%;优化后的轴套最大变形量减少约6%,最大应力降低约22.8%。
在分析随车起重作业技术指标要求基础上,提出一种多变幅随车起重机设计方案。通过实物样机试验验证,该机可实现大作业幅度的吊载作业,达到“随车起重机作业半径不小于18 m、吊重不小于2 t”的要求,可应用于多种环境下的救援作业,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。
推进剂贮存方舱的结构设计应考虑推进剂泄漏废液的收集问题,建立推进剂贮存方舱底板的三维模型,采用Abaqus软件分析推进剂贮存方舱在使用和运输两种工况下底板的结构静态特性和模态特性。分析结果显示,推进剂贮存方舱底板满足所选材料的许用应力要求,且不存在刚度不足导致的共振问题。因此,可进一步通过优化设计实现底板的轻量化,采用Abaqus软件进行拓扑优化。优化后的分析结果显示:推进剂贮存方舱底板的体积减少了50%,同时在使用工况下的最大应力由9.332 MPa增大至10.43 MPa;第一阶固有频率由优化设计前的46.265 Hz升高至47.051Hz。优化后的底板低于材料许用应力且不会发生共振。研究结果表明,文中设计的推进剂贮存方舱底板满足结构可行性的同时达到了集成化、轻量化目的,可有效降低机动运输成本,为推进剂贮存方舱结构设计提供思路。
在运营铁路隧道整治过程中,部分隧道出现拱墙背后空洞、衬砌厚度不足等问题需要搭建施工平台进行修复,而运营铁路隧道的“天窗”时间有限,对作业平台组装效率以及时效控制要求越来越高。设计一种运营铁路隧道施工多杆机构作业平台,实现运营隧道施工平台快速搭建;首先对运营铁路隧道施工多杆机构作业平台的整体结构进行设计,分析作业平台各部件所承受的载荷和所处工况,利用SolidWorks中的Simulation模块,对整体结构进行有限元分析,校核运营铁路隧道施工多杆机构作业平台的强度与刚度。实物验证表明,多杆机构作业平台组装与拆卸效率大幅提升,满足施工要求。
风电塔机的机舱一般都离地面较高且空间狭小,零部件的维修相对困难,故机舱安装式维修吊机应运而生,而安装辅助吊机则为其重要的组成部分。因此,依据风电塔机机舱内的自身情况及辅助吊机的金属结构特点,通过传统经验公式计算并结合有限元模型受力分析,针对辅助吊机的制造及安装要求,利用SolidWorks进行三维建模,运用Workbench进行网格划分、加载及计算,从而研究辅助吊机在工作状态下的受力情况,并且在满足吊载要求及施工人员现场施工安全、便捷的情况下,对辅助吊机进行优化设计。
为解决某型舰用柴电机组公共底座固有频率与柴油机激振频率接近问题,采用拓扑优化方法对公共底座进行优化设计。在优化动态性能的同时兼顾公共底座的静强度,采用带权重的折衷规划法提出包含固有频率(动态)和柔度(静态)的综合目标函数,运用Optistruct完成公共底座多目标拓扑优化计算,使其动态固有频率和静态刚度达到综合最优。计算结果表明,优化后该公共底座在静强度储备相当的基础上,第1、2阶频率与激振频率的间隔分别提高了16%、77.5%,质量减轻了6.4%。该方法快速准确的解决了公共底座固有频率优化问题,同时提高了公共底座综合性能。
离散元是从细观角度进行振动压实仿真的重要手段。通过圆盘填充法建立不规则的颗粒模型,并选用抗滚动的线性接触模型反映颗粒间的接触特性,由此建立路基振动压实的仿真模型。基于该模型,研究振动作用下振动轮中心以下区域以及土体表面区域的受力特点,并对振动压实的原理进行探讨。结果表明:在振动作用下,振动轮中心以下竖向应力的分布在深度范围内基本呈现递减的趋势,且下部结构的应力幅值不断加大,上部结构的应力却有所下降;处于振动轮中心以下区域的水平应力的分布类似于劈裂试验的应力分布;处于表面的土体推挤作用明显,水平应力的传递距离较竖向应力大,加上一定程度的剪切作用,使得振动轮周围的土体有一定的隆起变形;总的来说,振动压实过程与反复荷载学说以及交变剪应变学说较为相符。
基于SAE标准理论,结合GB 10000标准中定义的中国人体身高、各关节尺寸等参数,从关节舒适性维度重点对11个百分位人体及其在不同H30(坐高)下对应H点位置进行分析与统计,得出H点分布图。并以这11个不同百分位人体拟合函数为样本做出多维正态分布,构建关于正常驾驶姿态下H点坐姿舒适曲线数学模型,对其他非特定百分位人体H点坐姿舒适曲线做出预测。同时为便于研发使用,将人体下肢简化为二维模型进行理论分析,获得H点二维理论模型曲线,并分析其与拟合函数间误差进而加以修正。
工程机械在我国基础设施建设中的广泛应用,对提高施工速度,保证施工质量发挥着不可替代的作用。对于进入报废期的工程机械,绿色再制造技术是让这些设备焕发新生的最有效途径。新技术的出现给职业教育的发展带来了机遇和挑战,将绿色再制造技术融入工程机械类专业的教学中,对促进教育教学改革,提高人才培养质量具有重要的意义。介绍工程机械绿色再制造技术的内涵及优点,分析将绿色再制造技术融入职业教育的必要性,并针对绿色再制造技术融入职业教育提出具体的途径和方法。
在对石油探测仪器高温高压井下机械零件裂纹进行分析和检测的基础上,确定产生失效的主要原因:由外壁多疲劳源起始的腐蚀疲劳裂纹,还叠加有一些应力腐蚀裂纹;材料金相组织中自由铁素体的平均含量超标;裂纹所在的区域硬度低于产品质量硬度要求;裂纹起源于零件壁厚最薄之处的安装台阶与过渡圆角处的多个腐蚀坑,下井作业时受到外部交变载荷的作用,腐蚀疲劳裂纹不断扩展直至失效。对现有结构进行改进,以确保仪器安全作业。
采用电磁搅拌辅助激光熔覆在H13钢基体上制备IN718涂层,研究施加电磁场对激光熔覆IN718涂层的显微组织、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明:由于电磁搅拌力的作用,打碎了组织中的柱状晶和枝晶网络,有效促使了柱状晶向等轴晶的转变,电磁场辅助制备的涂层显微硬度相较于无磁场辅助的涂层提高了15.96%,平均摩擦因数和磨损量分别降低了21.3%和40.3%,耐磨性能得到明显提高。因此,在激光熔覆过程中施加电磁场可以有效改善熔覆层的显微组织和提高涂层的耐磨性能。
重型塔式起重机塔身的弦杆承受上千吨的轴向拉压力,弦杆接头构造复杂,局部应力大,接头耳板通常采用较厚的高强度钢板焊接而成。针对重型塔式起重机塔身的受力特点,介绍塔节的弦杆和腹杆类型,给出不同接头的结构方式,分析单轴一对二耳板、单轴二对三耳板和双轴一对二耳板的优缺点,并采用有限元计算方法对销轴和耳板的强度应力进行比较,给出双轴一对二耳板的塔节结构形式。针对这种塔节提出一种组合焊接工装,阐述其构造特点和使用方法,并介绍该工装的设计要点和注意事项。
为使盾构刀盘符合施工要求且具有良好的掘进性能,在隧道开挖前,需要对刀盘进行地质适应性评价。盾构的刀盘参数众多并且互相关联,需要建立综合全面的评价体系,结合参数特点进行刀盘地质适应性评价。提出一种结合模糊层次分析法、模糊综合评价和模糊TOPSIS决策法的多指标盾构刀盘地质适应性评价方法,建立以掘进性能、掘进平顺性和经济性为一级评价指标,11个二级指标构成的评价体系。选取某盾构工程区间的6种地层下的掘进参数进行刀盘的地质适应性评价,评价结果与实际工程情况相符,表明所建立的盾构刀盘地质适应性评价体系与方法具有合理性。
提出运用特征参数法及配合间隙法定位故障的新方法,解决目前定位故障无方和无法快速排除故障的难题。基于四因法提出机械配合件“本体、形位和配合”3种故障新概念,通过分析零件“磨损、变形和裂纹”3种失效机理及其相互影响规律,发现影响零部件功能的故障最终是配合故障,提出在判断定位故障时关键是寻找机械总成的各关键配合面。通过系统级试车检查到部件级性能测试,再到零件级配合检测,不断细化深入故障现象,并运用关联部件法将故障逐层定位到终端故障点即配合面,最终运用“调整—换件—修复”,由易到难的不解体维修策略进行故障排除,起到了“以外修内、少修不修”不解体维修的功效。
液压挖掘机作为一种性能良好的工程机械,在工程建设中得到了极其广泛的应用,但油耗高、效率低一直是传统液压挖掘机面临的不容忽视的问题。将液压系统元件由液控改为电控,有助于提升液压系统的工作效率。分析了挖掘机液压系统功率损失的主要形式:发动机-主泵匹配、泵阀匹配(单动作)、泵阀匹配(复合动作)、泵阀匹配(无动作),并以某小型挖掘机为对象,对其电控系统的开发提出了6种方案:1)保留所有补偿阀,补偿阀实现压力补偿;2)保留行走、动臂补偿阀及行走液控,增加传感器实现压力补偿;3)保留行走、动臂补偿阀及行走液控,预设优先级实现压力补偿;4)保留斗杆、铲斗补偿阀,现有传感器及补偿阀实现压力补偿;5)取消所有补偿阀,增加传感器实现压力补偿;6)取消所有补偿阀,预设优先级实现压力补偿。
针对家庭及企业用纸被直接扔掉造成的资源浪费和环境污染问题,设计出一款废纸再生助手。该机由碎纸、制浆、成型和干燥等4个功能模块组成,体积小,成本低,机械结构精巧,可以实现将废纸粉碎后重新制浆成型,再生出新纸的功能。利用SolidWorks对机器装置整体进行建模,采用Arduino作为机器的控制系统,通过分析计算、实物搭建等方法验证机器结构的合理性。
<正>新拌混凝土的含气量是国标规定的一项重要检测指标,它影响混凝土的强度、流动性与抗冻性能等~([1])。新拌混凝土的含气量,除了添加引气剂等造成改变外,目前普遍认为还有3个来源,即:搅拌过程中引进的气体,混合料中存留的气体,以及搅拌过程中生成的气体。由于很短的搅拌过程中主要发生的是物理混合,搅拌过程中生成的气体可以忽略不计。目前普遍认为,新拌混凝土中的空气主要是搅拌过程中引入的。笔者所在团队的研究发现,
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