高速精量播种机阿基米德螺线型弧面双齿盘覆土装置设计与试验

针对现有重型精量播种机在高速作业时存在覆土装置影响播种均匀性、种沟内种子被“架空”等问题,基于阿基米德螺线切刃曲线与挤压式覆土原理相结合的思路,设计了一种阿基米德螺线型弧面双齿盘覆土装置,实现了覆土厚度适宜且均匀一致,降低覆土作业对播种均匀性影响的目的。本研究对覆土装置的结构参数、覆土量进行分析,确定了影响覆土效果的主要参数取值范围;利用EDEM离散元仿真技术建立了覆土装置-种子-土壤间的离散元模型,对关键参数进行仿真优化,确定弧面双齿盘的最优参数组合;通过田间试验对该装置的作业性能进行了验证。研究结果表明:影响弧面双齿盘作业性能的主要结构参数为阿基米德螺线型弧面双齿盘的中心间距、安装倾角、入土深度。当弧面双齿盘的中心间距为142.6mm、安装倾角为20°、入土深度为55mm时,该装置通过性能良好,覆土厚度均匀一致,平均厚度为47mm,合格粒距标准差、变异系数与空白对照组分别相差0.22mm、1.81个百分点,对播种均匀性影响小,满足精量播种的农艺要求。

新型媒介点啮合弧面凸轮分度机构设计与分析

采用圆锥滚子轮齿创成弧面分度凸轮廓面,与球形滚子齿实现点接触共轭,构建一种新型的点啮合式弧面凸轮分度机构装置,文中给出了该机构的技术实施方案,通过改变球形滚子齿的球体半径来实现可控点啮合,能够提高此机构对制造和安装误差的适应性。运用媒介共轭的原理与方法,分析了此种间歇运动机构的啮合原理,运用给出的媒介曲面(圆锥滚子轮齿廓面)方程获取其创成的分度凸轮廓面方程的基础上,利用圆锥滚子轮齿廓面与球形滚子轮齿廓面间的线接触关系,推导出分度凸轮廓面与球形滚子廓面间的点啮合条件下的接触迹方程及其诱导曲率方程,以此来确定获取此种高副机构最佳点啮合性能情况下共轭轮齿的运动几何参数。

气囊抛光蓝宝石弧面研究分析

随着国防军工和LED产业发展,对蓝宝石衬底的需求和形状复杂度的要求逐步提升。蓝宝石传统抛光方式如化学机械抛光存在效率低、曲面加工效果不佳等问题,而气囊抛光作为快速抛光方式之一,适用于各种曲面的抛光,故将气囊抛光技术应用于蓝宝石弧面抛光。首先基于机器人平台建立抛光运动模型,随后通过单因素试验和正交试验得到较优工艺参数,最后在较优工艺参数下进行整弧面抛光并探究抛光时间对蓝宝石表面质量的影响。结果表明,抛光时间为8 min时,工件弧面表面粗糙度Ra从541.5 nm下降至41.2 nm并成功保形,验证了气囊抛光蓝宝石弧面的工艺可行性。

一种新型双曲弧面海堤护坡结构的防浪消能效果

研发新型海堤护坡结构对守护人民生命安全、提高海堤工程稳定性具有重要意义。针对钱塘江河口潮流强劲,而传统海堤护面光滑,难以对强大冲击浪进行有效缓冲的工程问题,设计研发了一种具有双曲弧面结构的海堤护坡结构,采用室内水力试验和数值模拟等手段对其防浪效果、压强分布特征进行分析。研究结果表明,新型海堤护面结构通过有效引导、改变冲击浪的流向及流态,既能起到较好的消能作用,又能增强钱塘江大潮的观景效果,为复杂水流条件下海堤护坡结构设计提供了新的工程思路。

一种新型双曲弧面海堤护坡结构防潮消能效果的数值模拟研究

发展新型护坡结构对提高海堤工程结构强度,降低失事风险具有重要意义。为得到一种新型海堤护坡结构的更加准确的试验数据,基于Flow-3D软件对双曲弧面海堤护坡结构进行水动力数值模拟试验,并从消能防潮效果和压强分布特征等角度与传统海堤护坡结构进行对比分析。计算结果进一步验证了新型海堤护坡结构的导流消能效果,证明其能在中、高流速涌浪冲击下有效提高越浪高度,形成较好的潮涌景观效果,同时还明晰了新型双曲海堤护坡的结构安全薄弱区域。研究成果为复杂水流条件下新型海堤护坡结构的应用及推广提供了理论及数据支撑。

基于弧面分度凸轮机构的舰炮弹鼓运动规律研究

某舰炮弹鼓为实现间歇步进运动,采用了余弦加速度运动规律的弧面分度凸轮机构,由于在运动始末处加速度发生突变,运动停止时会产生振动和柔性冲击,导致弹鼓运动平稳性较差,不利于弹鼓与扬弹机交接弹药。基于弧面分度凸轮机构基本运动规律中速度和加速度相对较小、且连续无突变的改进正弦加速度运动规律,对跃度曲线进行优化,建立数学模型,利用Matlab求解相关系数,得到跃度连续的改进正弦加速度运动规律。通过改进前后凸轮机构运动曲线对比分析,说明改进运动规律的有效性,为提高弹鼓运动平稳性提出一种解决途径。

基于UG Open Grip的不同滚子类型弧面凸轮三维实体建模

为了快速、准确地建立4种不同滚子类型的弧面凸轮三维模型,采用UG Open Grip二次开发工具,根据不同弧面凸轮廓面方程生成一系列离散点,再由点生成线,由线生成面,由面生成体,逐步完成不同滚子类型弧面凸轮的三维建模。该方法为快速、准确地建立弧面凸轮三维模型提供了一种方法。

带弧面调节丝杆支撑装置的设计与应用

打叶复烤风力输送管道在拆卸时,由于工艺布局问题,维修平台难以搭建,拆卸风道时难度较大。目前采用人力托举的方式,维修耗时耗力。为此我们参考“单牙式手摇千斤顶”设计了针对风道拆装的弧面支撑工装,本工装支柱上端采用圆弧形可调式支架,底部可固定的于各种平面手里,在维修时,利用丝杆升起,撑住风道受力后再拆卸,达到了有效支撑的同时保证维修人员安全,提升维修效率及安装精准度。

基于熵权可拓理论的弧面凸轮减速机构综合性能评价

为评价弧面凸轮减速机构的综合性能,提出了基于熵权可拓理论的弧面凸轮减速机构综合性能评价模型。基于可拓理论设计出点、线啮合两种类型8种弧面凸轮减速机构创新方案,从结构设计、加工制造、动态特性和静态特性4个方面提取了10个评价指标建立弧面凸轮减速机构综合性能评价体系,基于熵权可拓理论建立综合性能评价模型,融合定性指标和定量指标数据,并通过层次分析法(AHP)熵权法进行指标权重组合赋值,采用可拓评价方法得出综合评价结果。该评价方法同时考虑主观性和客观性评价,对线啮合型和点啮合型两种啮合类型的弧面凸轮减速机构进行综合性能评价分析,在通用设计参数相同、运动条件相同和负载相同条件下对弧面凸轮减速机构综合性能进行排序选优,为后续弧面凸轮减速机构应用提供理论支持。

基于正交试验的弧面凸轮减速机构模态敏感性影响因素分析

为了设计出性能优良的弧面凸轮减速机构,提高传动性能,基于空间共轭接触原理,推导了工作曲面方程和共轭接触方程;运用Creo软件对弧面凸轮常量参数进行参数化预处理,完成了弧面凸轮减速机构的参数化设计;依据有限元法,分析了减速机构的前6阶模态,采用正交试验方法进行了试验方案设计;运用统计学理论和方差分析,定量分析了压力角、转盘节圆半径、滚子半径和滚子宽度4个因素对减速机构约束模态的敏感性影响。结果表明,转盘节圆半径、滚子半径的方差值分别为0.021和0.043,均小于0.05,对弧面凸轮约束模态影响较敏感;其次是压力角和滚子宽度。研究结果为弧面凸轮机构设计的振动和噪声研究提供了基础。

硬质合金弧面磨削方法试验研究

通过分析单颗磨粒运动轨迹、单颗磨粒工件接触面积和弧面磨削走磨法砂轮动态有效磨刃数之间的关系,建立了弧面磨削走磨法磨粒的运动轨迹和磨削动态有效磨刃数Nd方程,并利用试验验证了弧面磨削走磨法的有效性。结果表明:在同等磨削条件下,采用弧面磨削走磨法单件产品的加工时间是成形磨削法的37.5%,弧面磨削走磨法砂轮保持性是成形磨削法的2.3倍,弧面磨削走磨法在硬质合金弧面磨削加工方面有较大优势。

异型滚子弧面凸轮减速机构参数化设计及系统开发

为了提高异型滚子弧面凸轮减速机构设计效率、规范设计体系,提出一种基于NX二次开发的参数化设计方法,并开发了设计系统。依据空间几何理论和共轭曲面原理,推导了圆柱滚子、圆锥滚子、球锥滚子、鼓形滚子、球滚子5种典型类型的异型滚子及弧面凸轮工作廓面方程;提取关键设计参数,利用NX二次开发工具开发人机交互设计菜单和对话框,结合NX Open C/C++API和Visual Studio编译环境,开发异型滚子弧面凸轮减速机构参数化设计系统,并根据机构中各部件之间的装配约束关系,开发了自动装配功能。系统验证表明,开发的整套系统可以满足用户的个性化设计需求,有助于实现异型滚子弧面凸轮减速机构设计流程的规范化、标准化,实现快速设计与修改,缩短设计周期。

小角偏测量误差型弧面多电极电场矢量传感器

当前多数电场传感器面向标量信号采集,难以用于测量区域的场源结构分析,其在态势感知与状态评估方面存在明显应用局限。另一方面,电场矢量探头对感应方向的要求极为严苛,细微的装设角度偏差将会对精度产生显著影响。论文基于多维电场耦合感应机制及其矢量合成方法,提出一种新型弧面多电极电场矢量传感器。首先,提出新型极板参数确定式及其拓扑电路结构。随后,通过仿真得到电场分布,电荷量随角度变化的偏移机制,以及传感器的电容参数分布规律。最后,搭建传感器系统,并完成稳态、暂态及角度偏差测试,检验电场信号的幅值测量精度及稳定性。结果表明,所提传感器电场幅值测量误差约为1.914%±0.03%,同时传感器具有较好的抵抗角度偏差的电场测量能力。

深水工况下弧面胸墙沉箱堤的反射形态分析

为推广应用新型弧面胸墙沉箱堤,结合模型试验和数值模拟对比分析了深水工况下弧面胸墙沉箱堤和削角胸墙沉箱堤的反射形态。波面和波压的数值结果与试验数据吻合良好,验证了数值方法的有效性。反射系数表明,入射波浪在与弧面胸墙沉箱堤相互作用过程中的能量损耗最小,其反射强于削角胸墙沉箱堤。波面和流速包络图显示,两种堤型均在堤前形成了部分立波系统,腹点和节点以四分之一波长的距离增量交替出现,胸墙和直立部分产生的反射波存在相位差,导致初始腹点的位置向海侧偏移。弧面胸墙沉箱堤前叠合波的相位差影响最小,腹点包络高度最大,节点包络高度最小,反射效应最明显。两种堤型前中下层水流的周期平均速度均较小且对称,表明底床泥沙不会产生趋势性输移,但迎浪基床上方的环流系统可能引起局部冲刷。相对而言,弧面胸墙沉箱堤前的环流强度最弱,更有利于冲刷防护。

基于NX的弧面分度凸轮参数化实体建模与仿真加工研究

针对弧面分度凸轮机构模型及加工工艺进行研究,基于共轭曲面原理,运用齐次坐标变换方法建立圆柱滚子弧面分度凸轮廓面通用方程式,推导共轭方程式,求取共轭接触角,通过MATLAB软件编程计算轮廓面坐标点数据,然后导入NX 12.0软件中建立弧面分度凸轮三维模型,再进行弧面分度凸轮加工工艺分析及编程。VERICUT虚拟仿真加工结果表明,弧面分度凸轮加工精度满足预期要求。

高层建筑弧面幕墙安装应用吊篮施工技术的实践探索

结合某超高层建筑工程项目实例,介绍该超高层建筑弧面幕墙安装用吊篮施工准备工作,分析吊篮安装技术要点,论述高层建筑弧面幕墙安装用吊篮施工技术的具体应用。研究表明,该超高层建筑弧面幕墙安装用吊篮施工技术操作简单、安全系数高、工作效率高,具有广阔的应用前景和推广价值,值得在同类工程项目中推广应用。

空间站新型渐开弧面齿轮传动理论及试验研究

针对因空间站大型对日定向装置传动末端齿轮副尺寸大导致的中心距偏移及倾斜偏差问题,提出具有中心距可分性的新型渐开弧面齿轮,具备中心距补偿能力,有效解决末端齿轮传动中心距偏差问题;依据对末端传动指标要求及约束条件,采用渐开弧面齿轮传动技术对齿轮副进行设计、强度校核及仿真分析;设计并开展等比例方案下多套产品研制及多轮次齿轮副寿命试验研究工作,测试传动效率并观察齿轮齿面状态,以验证新型齿轮传动的中心距补偿能力及可行性。研究内容为大型传动机构齿轮副方案设计奠定基础,并为新型渐开弧面齿轮的研制提供参考。

高层建筑弧面幕墙安装用吊篮施工技术

为了确保高层建筑弧面幕墙安装质量,通过研究吊篮施工技术提供具体的方案。首先介绍了吊篮施工的优点,包括提高施工效率、保证安全性和适应复杂形态等。接着详细探讨斜向爬升吊篮安装技术和定制悬挂支架吊篮施工技术。在斜向爬升吊篮安装技术方面,阐述了工艺原理和工艺流程,利用该技术实现了吊篮在高层建筑弧面幕墙安装中的灵活性和稳定性。而定制悬挂支架吊篮施工技术则可以确保吊篮能够适应不同弧面幕墙形状和尺寸,提供准确的安装位置和平衡支撑。研究结果表明,这些技术能够提高施工效率、保证安全性,并确保高层建筑弧面幕墙安装的准确性和稳定性。

弧面分度凸轮工作轮廓曲面的反求与构建

针对弧面分度凸轮工作轮廓曲面形式复杂、设计难度大的问题,提出了一种利用运动仿真技术手段构建曲面的方法。根据弧面分度凸轮与分度盘之间的共轭接触状态,建立工作轮廓曲面的数学模型,以此为基础确定弧面分度凸轮机构的共轭运动规律及基本结构参数,通过分度盘的运动状态反求得到工作轮廓曲面,并进行仿真计算,输出分度盘的角位移、角速度、角加速度以验证曲面的准确性。结果表明,基于运动仿真的反求设计方法获取的弧面分度凸轮工作轮廓曲面能够实现预期运动规律,可显著提高设计效率,为复杂分段曲面的构建带来极大的便利。

新型点啮合弧面凸轮机构的刚柔耦合动力学分析

使用椭球形滚子替代圆柱滚子,与圆柱滚子弧面凸轮实现点啮合,构成点啮合弧面凸轮机构,将机构的输入轴、输出轴和椭球滚子作为柔性体,其余部件作为刚性体,采用ADAMS软件建立刚柔耦合模型,进行动力学仿真,分析机构的振动和运动规律的影响因素。仿真结果显示:在载荷作用下,柔性体的弹性变形在停歇期引起机构的残余振动,且随转速的提高而增大;输入轴和输出轴产生较大的轴向变形和弯曲变形,弯曲变形影响啮合并改变中心距,轴向变形引起附加位移,影响运动规律,随转速的提高影响增大;在分度期,椭球滚子进入和退出啮合,影响机构的受力,使机构振动。椭球滚子和凸轮接触的刚度对比分析结果显示:接触刚度影响残余振动,接触刚度越大,残余振动越小。