矿用液压起重机吊臂结构优化设计分析

矿用液压起重机是井下设备安装和拆卸的重要器械,吊臂又是起重机上的关键部件,它的设计直接影响到起重机的吊升能力。为了对矿用液压起重机吊臂的结构进行优化设计,基于Solid Works建立三维实体模型,利用Solid Works Simulation将其转化为有限元模型,在静态算例下进行有限元分析;得到相应的应力和位移云图,并在静态分析的结果和满足其强度的基础上以质量最小化为优化目标对吊臂的结构进行优化设计,得到了满意的结果。

基于恒温边界一维非稳态传热模型测量固体材料热物性参数

采用超级恒温水浴结合黄铜板形成恒温边界,通过控制试样尺寸（长和宽为厚度的8~10倍）结合侧壁面绝热层,保证在试样中产生准均匀一维热流。然后基于恒温边界下的一维非稳态传热模型,利用随机共轭梯度法对固体材料导热系数、比热容等进行参数估计反演计算。针对比热容灵敏度系数较低,参数反演估计误差较大的情况,估计热扩散率,并对比热容估计结果进行修正。建立实验测试装置,对松散煤体进行热物性测试,分析温度测量误差对估计结果的影响。最后,对玻璃等6种材料进行热物性测试分析。研究结果表明：利用随机共轭梯度法进行参数估计,准确性和抗不适定性较好,温度测量标准差达0.6时,仍能保证足够的参数反演精度（相对误差〈10%）。

钻井泵泵阀的虚拟设计

针对不同功率,不同型号钻井泵泵阀设计难的问题,结合钻井泵生产厂家对现有钻井泵泵阀设计与改进的实际经验,提出了一种关于泵阀的参数化虚拟设计,此方法实现了泵阀的理论计算、理论校核和绘图的一体化,解决了多种型号钻井泵泵阀的设计难题,缩短了泵阀的研发时间,实现了泵阀的系列化设计,为以后泵阀的系列化生产奠定了一定的基础。

固体材料热物性参数智能测试系统设计与研制

为实现厚度较薄固体板状材料热物性的准确测试。基于平行热线法基本原理,将温度测点由原来与热线平行布置,改为试样厚度方向布置,并考虑热穿透效应的影响,利用数值解法结合计算机编程直接测算材料热导率及热扩散率。研制了热物性智能测试系统,对硼硅玻璃、石棉、硅藻土耐火砖等进行热物性测试实验,结果表明与国家标准测试方法测试值和文献值较为吻合。考虑热穿透效应的影响,通过适当的数据处理手段,不用通过熔融加厚也可实现薄固体板状材料热物性的准确测试,有效拓展了热线法应用范围。

矿用液压吊装机变幅机构动力学仿真分析

为掌握矿用液压吊装机变幅机构动力学性能,进而为其控制设计和结构改进提供依据,以某新型矿用液压吊装机为研究对象,在对其变幅机构工况进行系统分析的基础上,基于等效元素法结合ADAMS仿真软件,对其变幅机构进行了动力学仿真分析.结果表明:吊臂起升角速度在初始阶段较为平稳,但随着变幅液压缸驱动力的增大,其跳动量会在某一时刻突然增大,并对起升平稳性造成影响.针对此,利用MATLAB曲线拟合方法对驱动函数进行反求,获得了匀速变幅驱动修正函数,使起升角速度跳动开始时间明显延迟,跳动量降低,吊装机起重性能得到改善.同时通过变幅液压缸驱动力仿真分析,确定了危险工况,使吊装机结构优化设计更有针对性.研究结果为矿用液压吊装机设计与完善提供了新的思路.

矿用吊装机变幅机构三铰点位置优化设计

对矿用吊装机变幅机构三铰点位置进行受力分析和研究,在动力软件中创建变幅机构模型,对其三铰点位置进行优化,计算出优化后各铰点的位置坐标,并得到铰点位置优化前后对应危险工况液压力变化曲线图,得出优化后的变幅机构对应最危险工况的液压力较之前未优化的变幅机构所对应最危险工况的液压力下降了6.56%。

新型上糊纸壳机设计

针对目前中小型包装企业生产设备自动化程度低,而大型自动化生产设备价格昂贵、难以在中小型企业推广的现状,在对纸壳自动化生产需求和现有技术进行充分调研分析的基础上,设计了一种结构简单、工作效率高、操作方便、低成本的半自动上糊纸壳机,可实现彩纸分离输送、纸壳定位、压紧的的自动化作业,提高了纸壳上糊的工作效率,对于提高中小型包装企业的生产效率和降低用工成本,具有一定的工程实际意义。

含内热源非饱和松散煤体热质耦合仿真计算与试验

为研究含内热源非饱和松散煤体内的传热传质的基本规律,考虑了水分的蒸发和在热动力驱动下因速度和温度的变化引起的自然对流与热弥散效应,采用流体分析软件对建立的含内热源松散煤体热质耦合物理模型进行仿真计算,并对试验结果和仿真结果进行分析。结果表明:在含内热源的松散煤体内部,以热源为中心温度纵向呈椭圆形分布规律,即纵向温度变化比其在横向的变化要快,此现象随着内热源控制温度的不断增大而变得越来越显著,且所得的试验结果和Fluent模拟结果基本吻合。试验与模拟表明在平均粒径小于6 mm的含内热源的松散煤体中存在明显的自然对流和热弥散效应,松散煤体内部水分的蒸发和迁移对温度的分布有很大的影响。

含竖直线热源松散颗粒物料的传热特性

基于Brinkman扩展达西模型,采用直角坐标系下的压力与速度耦合SIMPLE算法,对竖直线热源下松散颗粒的物料传热特性进行了数值模拟.结果表明,竖直线热源作用下的松散颗粒物料中存在明显对流换热效应,且与粒度大小和空隙率无明显相关性.热源表面平均Nusselt数Nuavg随瑞利数Ra增大呈线性增加趋势,而热源表面局部Nusselt数NuR与Ra之间的关系较复杂,但除热源表面顶端位置外,其余位置均可由关联式NuR?a Ra2+b Ra+c表示.为降低对流换热的影响,利用热源表面温升数据测算试样导热系数时(交叉热线法),实验时间不宜超过120 s;而基于平行热线法测热物性参数,温度测点宜布置在试样筒中下部位置处(Y?0.33).利用本模型计算的典型测点温升与实测结果较吻合,而利用热传导模型计算的部分测点温升与实测值最大偏差达17℃,中下部区域则较小.