气动钉枪减振手柄优化设计及有限元分析

目前,气动工具减振手柄的设计已经引起了广泛的关注。本文就是以气钉枪为研究对象,通过对所设计的减振手柄进行水压测试,以有限元软件ANSYS Workbench为计算平台,对其进行整枪振动加速度分析,为气钉枪减振手柄优化设计提供理论依据。

圆弧型指尖密封径向极限变形量的计算方法研究

指尖密封是一种允许产生径向变形的接触式密封技术,径向极限变形制约着其使用工况要求。为揭示圆弧型指尖密封结构对径向极限变形的影响规律,构建了指尖密封径向极限变形量的数学计算模型,并与有限元分析结果进行了对比,研究了结构参数的影响。研究表明:数学计算模型计算结果与有限元分析结果误差为4.88%;指尖密封径向极限变形量随指梁间隙、指梁根圆直径、指梁型线圆弧半径等结构参数的增加而增加;随周向角、指梁顶圆直径、指梁基圆半径等结构参数的增加而减小;结构参数影响程度由大到小依次为:指梁间隙、周向角、指梁根圆和指梁顶圆、指梁基圆、指梁型线圆;其中,指梁根圆和指梁顶圆的影响需要根据具体结构尺寸来确定;指梁间隙影响程度最大,指梁间隙每增加1 mm,小尺寸指尖密封径向极限变形量就会增加10.005 mm,大尺寸的就会增加9.03 mm。

基于脉振高频注入和模糊超螺旋滑膜观测器的永磁同步电机全速域无感控制

为进一步满足永磁同步电机(PMSM)高精度和高动态响应速度的控制要求,提出一种基于脉振高频电压注入法与模糊超螺旋滑膜观测器法的永磁同步电机全速域无传感器控制策略。基于PMSM数学模型,将电机旋转速度分为零低速域与中高速域,在零低速域内采用脉振高频电压注入法,中高速域采用超螺旋滑模观测器法,提出一种可在不同转子转速和位置估计方法之间平滑切换的基于加权切换的方法,最终实现PMSM的全速域无感控制。仿真结果表明,提出的无感控制策略提高了各个速域内转子转速和位置的估计精度,高低速运行切换平顺,动态响应速度较高。

气动钉枪外缸充气过程数值模拟及特性参数

以数值模拟技术为基础,采用三维可压κ-ε湍流模型对气动钉枪工作过程中外缸充气流场进行瞬态数值模拟,并对流场重要结构—阻尼孔的设计参数进行了讨论。研究表明,阻尼孔的大小和数量对外缸流场流动参数分布及充气时间有重要影响,增大阻尼孔直径或增加阻尼孔数量都可以显著缩短充气时间,提高打钉效率,但同时流场的不稳定性和能量损耗都将增加。采用三维瞬态数值模拟技术可获得不同时刻流场中每一点的压力、速度等流动参数分布,据此可以为气动钉枪气道结构参数的优化设计提供可靠依据,从而提高气动钉枪的气动性能。

橡胶缓冲件冲击强度与缓冲行为动力学特性研究

手持式冲击类工具缓冲件设计的核心是要同时满足寿命及缓冲性能两方面要求,以冲击动力学中的冲击刚度理论为基础,结合超弹性材料的材料特性,对典型手持工具—气动钉枪缓冲垫进行动力学特性研究。研究结果显示,动力学方法能准确描述手动工具的缓冲行为,有效解决手动工具缓冲件研发的核心问题。

橡胶缓冲垫非线性数值模拟研究

针对国内企业气动钉枪缓冲垫寿命偏低的情况,文章根据气动钉枪的工作状态,采用非线性材料模型对橡胶缓冲垫进行数值模拟。研究表明,现有缓冲垫结构形式导致了该零件的疲劳损坏。依据数值模拟结果及打钉疲劳试验进行的结构改进,获得了实际应用价值,为今后的橡胶件结构设计提供了理论指导。

面向产品创新的气钉枪数字化工业设计平台

为了提高企业产品开发能力及产品竞争能力,建立了面向产品创新的数字化工业设计平台。该平台在PDM系统的支持下,以产品开发流程为线索,集成了产品配置设计系统、工业设计概念设计系统、设计分析与评测系统、知识库与数据库系统。在此平台上研发产品,明显提高了产品宜人性及关键零部件的使用寿命,缩短了产品研发周期,企业获得了显著的经济效益。

工具手柄舒适度评定方法的研究及其实现

针对手持式工具手柄舒适度评定的需求,建立了相应的评定模型和评定指标。根据手的生理特征及握持姿态,建立了6个断面,且每断面5个测评点的评测指标体系,并构建了测评点的评定值与手柄舒适度的计算模型,在此基础上开发了一套工具手柄舒适度评测软件。研究结果表明,该软件在一定程度上有效的实现了工具手柄舒适度的评定。

橡胶缓冲垫受偏心冲击特性的数值研究

气动钉枪缓冲垫在工作过程中常受到来自枪针组件的偏心冲击。文章以气动钉枪工作状态为基础,通过ANSYS/LS-DYNA软件对缓冲垫承受偏心冲击的特性进行数值模拟研究。研究表明,在偏心冲击下,橡胶缓冲垫的损坏将加剧,提高枪针组件的对中性将有助于橡胶缓冲垫寿命的提高。

手持冲击类工具壳体动力学特性分析与结构优化设计

通过对手持式冲击类工具进行工作状态下的动力学特性分析,得到冲击环境下壳体的应力分布状态,确定冲击强度薄弱位置,进行结构优化设计。优化后结构的数值模拟结果表明优化结构提高了壳体强度,且与试验结果基本一致,解决了手持冲击类工具壳体冲击强度不足,需反复试制问题。

考虑不同温度的电动工具锂电池模型研究

随着社会发展和科技水平的不断提升,消费者对电动工具的电池管理水平需求不断提高。电动工具电池包的荷电状态(SOC)估计是电池管理系统设计的重点和难点,准确的电池模型对SOC的精确估计至关重要。以三元锂电池为对象展开研究,考虑了电动工具的复杂工况对电池模型类型进行选择,开展不同温度下的电池特性实验以分析电池容量规律及SOC与开路电压(OCV)之间的关系;结合不同温度下的HPPC实验进行电池模型的参数辨识,从而建立电池模型;通过搭建仿真模块在不同温度下对电池模型的精确度进行验证。结果表明:电池模型在不同温度下的最大误差小于7 mV,具有较高的精度,能为电池包SOC估计提供更精确的电池模型。

基于效率提升的装载机动臂的专机制作

通过对动臂的工艺结构进行分析,提出了镗孔的加工工艺和调整装置,并且基于此设计了一种液压式校正专机,该设计可以达到节约成本,提高效率的目的,为批量化的生成提供了可能。