针对传统物联网监控技术存在受建筑结构影响较大、传输不稳定、成本较高等问题,提出一种基于LPWAN的物联网监控技术并应用于电梯功耗监测领域。基于低功耗广域网技术的电梯远程状态监控系统方案,主要包括两部分内容:一部分是基于低功耗广域网技术的电梯状态监控专网研究与建设,另一部分是方便安装的电梯监控终端产品的研究与设计。新设计和研发的产品,集电梯运行状态实时监控、故障自动远程报警、应急消防救援联动、投诉管理等诸多功能于一体,有效提高了电梯的安全监管。
现有的混凝土搅拌运输车操纵系统多采用机械式操纵手柄结构,通过操纵杆及油门拉丝来控制泵的泵油量及发动机转速,无法实现下车操控,在使用过程中也无法监控油压、油温、搅拌罐转速和转向。研发出一种混凝土搅拌车运行参数智能监控系统,可替代操纵杆对混凝土搅拌车进行控制,为实现混凝土搅拌运输车的智能化控制提供了必要的理论基础。
分析叉车行业的发展现状,预测锂电叉车的发展前景及趋势;介绍磷酸铁锂电池(简称锂电池)作为平衡重式叉车(简称叉车)动力源相对燃油发动机、铅酸蓄电池的优势,并指出锂电叉车故障发生频率最高的零部件就是锂电池,而锂电池故障又以锂电池继电器粘连为主要问题点。将叉车整机电气控制系统与锂电池内部电气控制系统结合起来进行分析,提出从设计源头解决锂电池继电器粘连的措施,相关措施可保障操作人员的乘驾感,保持产品的性价比,可为今后类似工业车辆产品锂电池问题的解决提供借鉴。
针对目前装备运输中存在的轮式运输车辆适应地形能力差、伪装性差及战士搬运耗费体力等突出问题,提出一种基于螺旋连杆机构变形的履带行走机构,能够实现正常和压缩两种工作状态的行走。利用螺旋连杆机构实现机构的压缩变形,利用履带的方式行进,变形前后履带形状发生改变,但仍可正常运转。该行走机构承载能力高、便于伪装。配以箱体,可实现战场运输物资功能,以及自主适应地形的作战侦查、探险搜救等任务,具有一定的军事价值和社会效益。
为满足运输车辆扁平驱动的需求,以蜈蚣低姿多向灵活的运动为研究对象;对其进行动作分解和步态分析,得出其单足运行的4个过程,及足间步态协调方式;为模拟蜈蚣单节足的运动过程,设计曲柄导杆的仿生行走机构,分析曲柄尺寸对仿生机构运动参数的影响;进行仿生行走机构的步态规划及实现,以确保同组节足步态协调;在此基础上,通过模块化蜈蚣仿生机构的原理样机,验证仿生行走机构的运动实现及稳定性,论证仿生行走机构节间运动的参数关系,为最终实现曲柄导杆仿生行走方式的扁平驱动式运输车辆提供了理论依据和设计基础。
强夯机广泛应用于工业厂房、民用建筑、公路、铁路、桥梁、机场及港口码头等工程的地基加固。基于市场对安全、高效、节能强夯机的需求以及国家的“双碳”战略目标,推出增程式强夯机产品,并在工程实际中得到成功应用,施工效率、油耗等主要性能指标均较现有主流产品大幅度提升。分析目前国内强夯机的技术现状,介绍增程式强夯机的结构形式、新能源系统及工程应用情况,为新能源强夯机的设计开发提供参考。
水槽的同轴度、圆度、平行度等几何精度直接影响泵送系统装配后的同轴度质量,其制造精度超差会致使活塞偏磨,不仅会增加售后维修成本,甚至会导致发生无偿更换泵送系统、退车等情况。针对水槽多个几何精度无法复合检测的技术难题,开发水槽几何精度复合检测系统及方法,通过“三支腿+电磁表座”实现检测装置的精准快速定位,通过“电机+同步带组件+圆柱导轨”实现检测单元数据自动化采集,结合同轴度、圆度、平行度计算方法,解决混凝土泵送系统水槽几何精度无法复合检测难题,实现检测过程自动化,显著提升检测效率。
应武汉长江航道救捞局沉船打捞抢险的需求,为配合作业型ADS单人常压潜水装具的使用,开展中继站系统的设计与研究,其中包括:中继器中性缆绞车系统的研制,ADS啮合器和骑乘机构的研制,以及中继器水下液压系统的研制,并在研制过程中开展各项结构承载能力试验以验证设备的可靠性。同时,为满足水下作业的需求,在原有的水下液压作业工具的基础上进行改造,使其便于潜水服的夹持和作业。最终通过水池试验和长江三峡库区试验验证中继站和作业工具的实际使用效果。试验结果表明:单人常压潜水装具中继站及作业工具能够可靠地配合装具完成水下巡游、工具使用等一系列作业需求。
为了解决超载限制器安装完毕以及使用一段时间后出现起吊负载的实际重量与超载限制器实时显示的重量数据不匹配的现象,需要利用标准试块对仪表进行重量重新校准的问题,分析现有超载限制器的相应技术方法,提出利用PLC、压力传感器和触摸屏开发设计一种新型重量保护装置来解决上述问题。基于此阐述了装置的设计原理,描述装置的硬件组成和装置软件的开发流程以及操作步骤。试验结果表明,该新型重量保护装置可以实现超载限制器安装完毕以及数据显示不准后无需借用标准试块进行重量重新校准就可以投入使用的问题,同时进一步为现场节约了由于重新校准仪表产生的人力、物力、时间与财力等使用成本。
自动扶梯与自动人行道作为高集成度的特种设备,对于扶手带及梯级速度的检测都是使用的精度不高的方法,针对该现象,设计一款自动扶梯扶手带及梯级速度无线监控装置,在扶梯牵引轮和扶手驱动轮一侧加装传感器,并通过无线通信的方式进行信号传输,当检测到的自动扶梯梯级速度或扶手带速度信号超过预设值时,指示灯亮红灯并且蜂鸣报警器鸣叫报警,同时控制扶梯停止。这样的设计可以避免线缆发生绞线事故,并提高自动扶梯与自动人行道的可靠性和安全性。
复合材料具有高比强度、耐腐蚀、抗疲劳等特点,广泛应用于特种车辆大型承载结构及航天器典型部件。复合材料的承载性能往往依托有限元方法进行数值仿真和评价,但由于材料的各项异性导致数值仿真离散型较大,精度有待提高。为精确评估特种车辆用复合材料矩形梁结构的承载性能,提出一种基于NLPQL优化算法的仿真模型修正方法,并开展试验验证。研究结果表明,该模型修正方法能够有效提高仿真模型精度,复合材料矩形梁的数值模拟结果与样条试验数据吻合良好。研究工作为复合材料矩形梁结构的承载性能评价和结构设计优化提供了技术支撑。
随着现代高层建筑物的增多,电梯数量也在不断增加,电梯事故亦频频发生,造成了较大的负面影响和乘梯人员的担忧。电梯中存在大量电子元器件,容易遭受电磁干扰,影响电梯安全运行。以电梯门机控制器为例,探讨静电放电抗扰度、辐射抗扰度、传导骚扰抗扰度、电快速瞬变脉冲群及浪涌等电磁兼容测试项目的试验方法及判据要求,以提高门机控制器的电磁兼容抗扰度,继而保障电梯安全运行。
以一种新型双履带工程车辆电传动驱动桥为研究对象,通过Romax软件建立驱动桥传动系统模型,利用齿轮微观修形优化来提高驱动桥传动平稳性,减小振动冲击。通过对驱动桥齿轮进行齿向和齿廓修形优化,减小了齿面最大单位载荷,齿面应力分布更加均匀合理,齿轮的啮合性能得到改善。优化后驱动桥振动谐波幅值下降了约26.17%,减弱了齿轮传动过程中向外辐射的振动噪声,实现了电传动驱动桥的减振降噪。
为验证超大直径盾构管片拼装机的力学特性是否满足施工需求,在Adams软件中建立管片拼装机的虚拟样机模型,通过对管片拼装过程进行仿真工步规划,设置连接副和驱动函数,得到管片拼装机在不同管片拼装过程中的载荷极值。将载荷极值作为托梁和吸盘扼架的边界条件,对托梁和吸盘扼架的结构进行静力学仿真,得到应力和变形云图。静力学仿真结果表明,托梁和吸盘扼架的应力和变形均处于安全范围内,管片拼装机的整体刚度和强度满足施工需求。
盾构刀盘在掘进时会承受不均匀变化的大负载,因此对盾构刀盘的驱动系统的寿命和可靠性提出了很高的要求。以多齿轮并联盾构驱动系统为研究对象,建立含误差激励的非线性动力学模型。采用蒙特卡洛法计算齿轮啮合误差,采用龙格库塔法求解微分方程,通过计算均载系数,分析齿轮加工误差和装配误差对负载均匀性的影响。研究表明:加工误差会导致啮合副产生周期性偏载和冲击,而装配误差则会导致盾构驱动齿轮持续稳定偏载;盾构各驱动齿轮加工误差相位差越大,偏载越严重;齿圈加工误差对各啮合副的作用是均等的,偏载程度只与误差幅值正相关而与相位无关。指出在实际生产中应尽可能提高齿圈加工、装配精度,驱动齿轮可采用选配装配法。
为测试和维修中型电动装载机驱动电机,提出一种利用模块化设计思想来搭建中型电动装载机驱动电机试验台的方法。首先,根据电动装载机工况特性分析测试需求,并制定驱动电机试验台整体框架。从电源模块、负载电机模块、测试电机模块、测控模块和其他模块5个方面介绍其组成和功能,对转矩转速传感器等关键部件进行选型。搭建试验台架,并以某款中型电动装载机驱动电机进行测验,试验结果表明试验台架性能良好,满足中型电动装载机驱动电机试验需求,为同类型电机测验研究提供较好的参考。
为了进一步改善轴向柱塞泵在过渡区换向时产生的压力脉动,提出一种压力控制往复阀结构串联于各柱塞腔之间来代替原来的三角槽结构,建立AMESim模型,分别对三角槽柱塞泵和往复阀减振的柱塞泵进行仿真,得到在不同负载压力、斜盘倾角和原动机转速情况下柱塞腔的压力脉动曲线。结果表明,在不同的工况下,往复阀减振的轴向柱塞泵比三角槽柱塞泵的压力脉动率降低了2.31%~16.31%,因此,往复阀结构可以更好地减小轴向柱塞泵的压力脉动,且适应更多的工况。
针对沥青混合搅拌楼散热问题,用红外摄像仪和K型热电偶来监测搅拌楼温度并采集温度变化数据,基于传热学对其进行散热研究,对比再次保温前后散热量的变化。研究表明:热料仓所对应搅拌楼区域外表面的热量损耗最大,再次加装保温层可以显著降低热量散失,优先对较高温度的区域再次加装保温层会取得更好的节能效果。
工程车辆行驶工况恶劣,其悬挂件的主要失效模式为振动疲劳,为缩短开发周期,通常采用损伤等效原则利用PSD谱进行台架试验验证。某款工程车辆的尾灯支架与追尾护栏共用螺栓安装于车架尾部,开发过程中两者单体零部件振动试验均通过验证,但整车强化试验时却出现尾灯支架开裂故障。经模态分析,发现两者因共用安装点而存在振动挤压导致开裂,频响分析证实危险截面与故障位置吻合。经改进台架试验方案,随机振动准确复现了尾灯支架的故障部位,从而明确了故障机理。
高速铁路箱梁外形尺寸大,与隧道壁之间间隙小,导致隧道出口首跨负距离或者隧道内混凝土箱梁架设难度非常大。目前,架桥机已解决隧道出口零距离架梁难题,隧道出口负距离或者隧道内架梁施工普遍使用运架一体机,而对于运梁和架梁平行作业的架桥机来说依然存在较大难度。结合JQBS1100型单臂架桥机组的结构和功能特点,针对32 m跨度箱梁位于隧道出口负距离和隧道内的架设施工技术进行研究,提出架桥机窄式二号柱、组合式下导梁和吊重行车反向拖拉的设计方案,旨为高铁简支箱梁隧道内架设施工提供参考。
1210铝合金是一种6系改良合金,一般用作高强度的棒材、高强度母线以及导电体等。为了探究1210铝合金的蠕变性能,通过拉伸蠕变试验法研究110℃下1210铝合金的蠕变性能,探究键合铜层对蠕变寿命的影响,并获得该温度下母线槽导电排的本构方程和蠕变寿命预测模型。结果表明:在110℃的工作环境下,初始应力低于90MPa时,蠕变应变速率处于一个较低的水平;通过键合铜层处理,可以大幅延长导电排的蠕变寿命;通过SEM分析断裂机制,试样塑性断裂;并获得了该温度下的应力应变曲线及拟合曲线。由分析结果可知,1210铝合金可以满足导电排使用寿命20年的需求。
介绍轮式爬壁机器人的组成和工作原理。针对永磁吸附方式,从静力学方面对轮式爬壁机器人通用底盘在壁面运行时所需的安全吸附力进行分析计算。利用有限元分析软件,分析在磁体体积、外尺寸以及吸附系统磁铁与运动表面间距离等参数一致时,如何通过海尔贝克阵列改变磁力线,从而获得最大的磁吸附力,以及吸附系统磁铁与运动表面间距离对磁吸附力的影响。最后,通过试验装置对磁吸附力进行验证,结果证明试验结果与仿真结果的变化趋势基本一致,为后续设备优化提供了参考。
弹性辅助轮总成是托盘车底盘的重要组成部分,弹性辅助轮分担的载荷既要保证对车辆起到一定的支撑作用,又要确保驱动轮剩余的载荷足够驱动整车行驶。介绍现有弹性辅助轮总成的结构以及存在的问题,包括弹力固定无法调整、弹簧性能各异、对整车制造精度要求高等,创新性地提出一种可调弹性辅助轮总成设计方案。可调弹性辅助轮总成的改进之处在于改进了上支架,增加了弹簧顶杆和螺母。在装配调试环节,必要时可通过调整弹性辅助轮以达到最佳的载荷分配状态,降低生产装配要求及难度,节约制造成本。轮胎磨损将导致驱动轮、辅助轮的载荷重新分配,不必更换全新的轮胎,只要按需调整弹性辅助轮总成,即可延长轮胎的更换周期,维护简单,使用成本低。
为研究某型号双挂厢式列车中置轴挂车的结构性能,利用三维建模软件搭建中置轴挂车的整体模型,进行适当的零件删减与结构简化后,导入到有限元分析软件对其进行两种工况的结构静力学分析,得出相应的等效应力云图。基于应力云图,对应力集中部分进行结构优化。优化结果表明该中置轴挂车结构的安全性与可靠性得到提高。
为了提升SCARA机器人故障诊断效果,提出了基于机器学习的SCARA机器人故障诊断方法,利用萤火虫算法(Firefly Algorithm,FA)对支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的核参量和惩罚参量进行优化,得到了FA-SVM机器学习方法。利用FA-SVM机器学习法对SCARA机器人进行故障诊断,以机器人振动信号输入量,故障类型为输出量,建立基于FA-SVM的SCARA机器人故障诊断模型。仿真试验结果表明,FA-SVM模型对SCARA机器人故障诊断结果的正确率为100%,验证了所提方法的有效性。
车重是AMT车辆控制系统的一个重要变量,可以影响车辆驾驶舒适性和燃油经济性。以装备了6挡AMT轻卡车型为研究对象,对车辆动态行驶过程进行动力学分析,根据车辆动力学理论计算车重,采用卡尔曼滤波方法优化车重计算结果,在公共道路进行实车测试验证,试验结果表明:该车重计算方法能够很好满足AMT轻型商用车车重计算要求,车重计算结果准确,提高车辆起步和换挡舒适性,降低车辆油耗,具有很强的实用性。
通常毛坯板厚δ≥28 mm的大厚度滚筒筒圈,用四辊卷板机卷圆时,两边各需预留150 mm以上直边量,制作工序繁琐,增加了筒圈生产成本和设备损耗,制约了滚筒的生产进度和效率。为改变这种工艺手段,技术人员经过系统分析研究,对卷板设备预弯卷圆、上辊行程压力控制和下辊受力等程序进行系统改进,对筒圈制造工艺进行优化,毛坯板厚δ≥28 mm的筒圈不在预留两端150 mm直边量,直接进行预弯卷圆,改进后筒圈圆度及焊缝相接两端外圆加工壁厚均符合技术要求,大幅提升了滚筒生产效率,有效降低了生产成本和操作者劳动强度。
通过对仪器参数和试验条件的优化,建立电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定镍基高温合金中钽元素的分析方法。结果表明,此方法线性相关系数均大于0.995,相对标准偏差均小于5.0%(n=11),加标回收率在95%~108%,具有良好的精密度和准确度,能够满足日常分析中对镍基高温合金中钽元素测定的需要。
高速铁路简支双线箱梁变简支单线箱梁架设时,单线箱梁架桥机需要在已架设完成的双线高铁箱梁上过孔。单线架桥机恢复完成过孔时,架桥机后支腿支点一侧位于双线箱梁顶板,另一侧位于双线箱梁翼缘板的薄弱位置(简称踩双架单),容易导致箱梁支座偏载。为实现单线架桥机整孔架设,研制出带托辊装置的液压升降支架配合单线架桥机过孔,架桥机后支腿无需双线梁面受力完成过孔,过孔完成后,梁端搭设分载梁装置,将载荷传递双线箱梁腹板位置处,实现对双线箱梁的保护,保证施工安全。
介绍使用垂准仪、相机、陀螺仪、双轴倾斜仪组成竖向掘进机姿态测量系统获取姿态数据的方法,利用陀螺仪测量竖向掘进机的转动角度,消除由竖向掘进机自转引起的姿态数据误差,同时基于圆环滤波的光斑定中算法识别光斑中心,通过光斑中心的偏差数据实时检测竖向掘进机的姿态。解决了竖向掘进机自转引起的姿态误差及测量空间不足导致无法计算的问题。通过在现场实际验证,并与其他系统对比,两套系统的偏差在±5 mm。
无粘结钢绞线体外预应力加固是一项主动式加固技术,可以大大提高受弯构件的承载力和刚度,在老旧厂房加固中有着广泛应用。通过介绍无粘结钢绞线体外预应力加固技术的原理,详细论述该项技术的优点;通过一个工程案例,引出需要解决的加固问题;通过一步步解决钢绞线截面积的计算、预应力值的确定等问题,给出切实可行的无粘结钢绞线体外预应力加固施工方案,有效地解决了问题,对类似工程具有一定的参考价值。
阐述流线型结构的发展及应用,在流线型结构的基础上对产品表面进行优化处理可以达到更好的减阻效果,介绍多种表面结构形状,并阐述其减阻机理。针对应用于水中或其他潮湿环境中的流线型机械结构总结防潮防腐蚀材料。应用降低水阻或风阻结构的机械产品可以实现最大化的减阻效果和防腐蚀能力。最后,提出用Fluent进行流体仿真设计流线结构,根据模拟结果进行有针对性的优化,不但可以提高设计效率,还能节省设计成本。
锁死现象是不锈钢螺纹紧固件连接中的典型失效形式,了解不锈钢紧固件锁死机理和掌握其防护方法十分重要。综述不锈钢紧固件在快速锁紧过程中形成高温熔焊咬死和磨屑阻塞咬死的两种锁死机理研究现状,分析不锈钢紧固件易锁死的材料特性,从紧固件材料选用及表面改性、表面润滑控制和正确装配操作等三方面总结防锁死方法,旨在进一步揭示不锈钢紧固件锁死机理,为防锁死方法的应用提供参考。
为在碰撞事故中更好地保护行人,提出一种安装在车身前端的配有气囊的行人腿部保护装置。依据GB/T24550—2009《汽车对行人的碰撞保护》,对腿型冲击器进行有限元仿真分析。分析结果显示:汽车在40 km/h的速度下正碰腿型冲击器时,无气囊条件下的腿部加速度为172.29g,弯曲角度为23.17°,剪切位移为7.08 mm,超出法规阈值;而在有气囊的情况下,腿部加速度降低至126.91g,弯曲角度减小至11.41°,剪切位移减小至4.97 mm,符合法规要求。
盾构在掘进过程中,由于刀盘适应性、地层存在未探明的异物或者其他一些原因,会发生刀盘异常磨损。如不进行维修,很难进行后续隧道的掘进任务。以福州某区间盾构刀盘磨损为例,介绍冷冻法加固地层后常压进仓修复刀盘的思路、方法以及过程中解决的一些技术问题。对于后续出现冷冻加固地层维修刀盘具有一定的参考意义。
液化天然气(LNG)卸料臂是码头重要设施,LNG卸料臂供货长期被国外垄断,严重影响国内LNG产业的健康发展。归纳梳理国内LNG卸料臂发展现状,阐述国内LNG接收站使用国产LNG卸料臂的必要性,分析国产LNG卸料臂的优势。针对国产LNG卸料臂投运业绩少、运行时间短的情况,提出相应建议措施,以确保国产LNG卸料臂能满足LNG接收站项目生产运营的需要。
针对涠西南海域某中心采油平台放空火炬挡风罩因年久失修,造成挡风罩烧损变形严重,进而带来局部挡风罩烧毁坠落风险及给油气生产工况带来不良波动的隐患,通过采取“挡风罩分段加工+壁厚及结构升级+专用传送工装设计+优化焊接方式”的方法进行修复,实现了采油平台火炬隐患治理作业高效高质量的完成,达到了保障火炬的挡风效果、确保火炬放空运行工况稳定的目的,在完成既定修复目标任务的同时,为油田节省近70万元的操作费,并增加了5万m3原油产量。
介绍一种机械手柄控制挡位的装载机加装倒车蜂鸣器的方法。由于机械手柄控制挡位的装载机,车辆前进或后退由手动操纵机械手柄来推动变速器控制阀挡位阀杆来实现,全程没有相应电信号参与,在此情况下加装倒车蜂鸣器难以设计控制线路。通过分析装载机变速器液压控制原理,利用装载机前进或后退时控制油路的油压变化,再通过油压压力开关把油压变化信号转换成电信号,解决加装倒车蜂鸣器所需控制线路的难题,成功加装倒车蜂鸣器。
随着新时期市场经济的发展,制造企业面临严峻考验,制造型企业若想保持自己的市场地位,并能从中谋取发展,更好地迎接激烈的竞争环境,需要提高企业自身成本管理水平,提高市场竞争力。处于这样的历史背景和市场现状下,虽然高质量的核心产品有助于开拓市场,但其较高的制造成本,容易导致其市场竞争力较低。通过对产品市场深入调研,从零部件制造工艺、零部件制造价格竞争性谈判、进口元件国产化代替以及评价成本控制等方面开展研究,针对成本管理中出现的各种问题,制定相应的措施,在提高生产效率、降低制造成本的基础上,进行产品质量分级,提高油气弹簧市场竞争力。
根据企业知识产权管理的现状与需求,提出工程机械企业知识产权管理系统的总体架构及核心功能设计。对工程机械企业知识产权的业务类别、业务流程、用户需求等方面进行梳理分析,搭建了山河智能全流程知识产权管理系统,提升了企业的技术创新能力,规范了公司知识产权管理工作流程,知识产权工作效率提高50%以上。
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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