基于光纤传感的多式联运物流运输位置监控系统

物流运输环境复杂,多样化的运输方式严重影响了物流运输位置监控精度,为此,提出基于光纤传感的多式联运物流运输位置监控系统。该系统设计了标签识别模块、数据传输模块以及监控中心模块,采用光纤传感射频识别技术完成标签识别模块的物流运输位置控制,基于模块化设计理念对图像预处理和目标跟踪程序进行设计,利用图像特征提取技术获取目标图像的纹理特征,基于光纤传感完成多式联运物流运输位置的监控。实验结果表明,所提方法的目标跟踪准确率高、成功率高、目标跟踪精度高、跟踪效果好。

高压电线巡检机器人结构设计与试制

传统的高压输电线路电线巡检工作多由人工完成,费时费力且具有较高危险性。为提高对高压电线的巡检效率,提出一种蛇类仿生电线巡检机器人,基于三维建模与运动仿真技术开展机器人的结构设计和避障分析,对机器人进行试制,并在无线通信的基础上实现对机器人主体结构的远程操控。研究结果表明,设计的电线巡检机器人在试验条件下可顺利完成各项规定动作,主体结构的功能符合设计要求。研究结果为自动化高压电线巡检设备的设计提供了参考。

超稠油原位催化改质提高采收率实验

针对蒸汽吞吐、蒸汽驱的低渗透区超稠油流动阻力大、开采困难等问题,提出低渗透区超稠油原位催化改质降黏技术。采用反应釜法和物模实验法,筛选高效原位改质催化剂,研究催化剂的注入方式,并筛选5种催化剂及其改质条件。研究表明:以有机锌为催化剂,催化剂用量为0.1%、稠油含水率为50%时,超稠油具有较好的改质降黏效果;物模实验法原位催化改质降黏效果优于反应釜法,稠油含水率为50%、催化剂用量为0.1%、反应温度为240℃、填砂管回压为8~10 MPa和反应时间为24 h条件下,稠油黏度由145000 mPa·s降至54260 mPa·s,降黏率达62.58%;物模实验法改质油的密度和酸值下降,重组分(胶质和沥青质)含量减少10.85%,300、500℃前馏分分别提高了6.75%、17.29%。在240℃、10 MPa条件下,采用自制生物质基调剖剂封堵优势渗流通道,将催化剂注入低渗填砂管后水驱,改质稠油黏度降至68450 mPa·s,降黏率达52.79%,流动阻力减少19.74%,采出率达到95.22%,稠油综合采出率由46.94%增至85.13%。该方法为超稠油蒸汽吞吐、蒸汽驱低渗透区域的稠油进行原位催化改质降黏提高采收率提供了借鉴。

基于K-means与模板匹配的水表指针示数判读方法

针对企业水表校验台校验效率低、人工读数误差大的问题,提出一种水表指针示数自动判读方法。运用Hough变换对水表成像系统采集到的表盘图像进行倾斜校正,再利用两次K-means聚类分割技术消除复杂光源、气泡对指针图像分割的影响,完成自然光照条件下水表图像的指针分割;运用模板匹配技术实现指针示数的自动判读。测试结果表明对比人工读数,该方法降低了读数误差、提高了读数效率,满足水表校验使用要求,对提升水表生产效率、降低企业生产成本有重要意义。

卧式加工中心空间精度预测及量化验证

为提高卧式加工中心整机加工精度,且针对卧式加工中心精度预测模型难以量化验证的问题,基于旋量理论建立了精度预测完备模型,在此基础上提出了一种新的精度预测模型量化验证方法。首先,以旋量理论为研究基础,并借助旋量指数积建立了某多自由度机器人末端运动学正解;其次,在分析了卧式加工中心几何误差的基础上,结合该机床运动链分析结果构建了卧式加工中心精度预测模型;进而借助"十二线法"完成了几何误差分离过程,并最终输出了机床精度预测结果云图;最后,基于ISO230-6的体对角线实验设计进行了精度预测模型量化验证。实验结果表明四条体对角线预测值与实验值符合程度较高,PPP、NPP、PNP、PPN预测与实际数据的平均偏差分别为-0.21μm、-1.06μm、-1.68μm、-0.05μm,有效验证了该卧式加工中心精度预测模型的正确性及合理性。

机床空间精度预测与NC代码补偿研究

以某立式加工中心为研究载体,提出一种空间精度补偿技术。以旋量理论为基础,在充分考虑机床切削点空间位置的基础上,建立包含全部几何误差的立式加工中心空间精度模型,同时输出空间精度显示预测模型。针对传统空间精度补偿不充分的局限性,将空间精度补偿思路转换为NC代码最优化问题,基于遗传算法求解该最优化问题,通过实验验证优化结果的有效性。结果表明:基于旋量理论的机床空间精度建模包含21项几何误差,空间精度预测结果较为准确;基于NC代码最优化的空间精度补偿技术使得机床空间定位精度最大补偿率为90.94%,验证了所提方法的有效性。

基于Fluent的射流喷嘴结构设计与优化

合理地选择射流喷嘴参数,实现天然气水合物的固态硫化开采,是促进天然气水合物商业化采掘的关键因素之一.利用Fluent软件建立不同结构参数的单喷嘴流场湍流模型,仿真分析了5种不同结构尺寸的喷嘴对水合物射流破碎的影响,并通过正交试验对单喷嘴结构参数进行优化.仿真结果表明:喷嘴出口处带有扩散角时有利于利用水射流的能量,达到良好的射流破碎效果;最优的喷嘴结构参数为,入口直径D=2.0mm,过渡段直径d0=0.8mm,过渡段长度l=4mm,收缩角α1=24°,扩散角α2=10°.

新型机械技术对机械加工行业的影响

机械加工行业的发展和进步离不开新型机械技术的发展和应用,近年来,随着对机械加工精度和可靠性能要求的提升,新型机械技术在加工行业中的应用不断扩展且得到了机械行业的普遍重视,新型加工技术对于完善加工能力,保持加工效率具有较大的作用。文章对新型加工技术的应用分析,以及通过新型机械技术的应用对机械加工行业产生的影响。

解黏弹性地基梁受迫振动的时域DQ法

采用时域DQ法探讨了黏弹性地基上长度为L的Euler-Bernoulli梁的横向振动.该方法直接从控制微分方程出发,在空间域和时间域均采用离散的DQ法,得到求位移场全部待定参数的可解线性方程组.针对策动力F(x,t)=Q·sinwt作用下黏弹性地基梁的动力学初—边值条件问题的计算结果表明,方法的数学原理依据充分,精度好,效率高,具有推广应用的价值.

准双曲面齿轮接触疲劳有限元仿真

针对准双曲面齿轮对强度、刚度、疲劳寿命等方面的较高要求,以某准双曲面齿轮为研究对象,建立准双曲面齿轮传动三维装配模型,导入有限元仿真软件ANSYS Workbench中建立准双曲面齿轮接触疲劳仿真模型,对准双曲面齿轮传动系统等效应力、等效弹性应变,准双曲面齿轮啮合齿对接触应力、疲劳寿命等参数进行有限元仿真分析。仿真结果表明:准双曲面齿轮啮合齿对的最大等效应力和等效弹性应变主要分布在大、小准双曲面齿轮弧形接触面部分及接触面附近;最大等效应力和等效弹性应变满足准双曲面齿轮传动系统在静动态实际路况下的传动及强度和刚度的要求;不同准双曲面齿轮接触齿面等效应力大小及其最大值分布存在差异;准双曲面齿轮接触应力最大的部位对应的疲劳寿命最小。该研究为准双曲面齿轮强度、刚度、疲劳寿命的提高提供理论参考。

椭圆形丁胞横截面形状和长宽比对传热管内流动和传热特性的影响规律

建立不同参数椭圆形丁胞传热管有限元模型,采用CFD仿真研究在雷诺数为5000~40000范围内,椭圆形丁胞横截面形状和长宽比(平行于流体流动方向为长度、垂直于流动方向为宽度)对传热管流动-传热特性的影响规律。研究结果表明,相比于光滑传热管,椭圆丁胞的存在将增强传热管的传热效果,但同时也会增加流体流经传热管的阻力。此外,丁胞横截面形状对传热管流动-传热性能的影响规律为:椭圆形>球形>锥形;椭圆形丁胞垂直于流体流动方向的长度大于平行于流体流动方向的长度时对传热管的流动-传热特性更有利。

织构尺寸对柱塞密封副摩擦学性能的影响

借助ABAQUS软件开展不同压力和尺寸织构对柱塞密封副丁腈橡胶弹性变形影响的仿真模拟,以及裂泵模拟工况下柱塞密封副单元的摩擦学试验。结合仿真模拟和单元摩擦学试验结果分析表面织构对压裂泵柱塞密封副摩擦学性能的影响机理,并探索织构尺寸的影响。结果表明:在相同条件下,工作压力和织构直径越大,丁腈橡胶的弹性变形越大;压裂泵工况下织构直径小于300μm对摩擦学性能更有利。

基于敏感度分析的机床关键几何误差元素辨识与评定

为了正确识别和判定机床关键几何误差元素对机床精度设计的影响,以PCV-620立式加工中心为研究对象,采用多体系统理论建立机床空间误差模型,从而得到机床几何误差元素与机床精度之间的关联函数。对空间误差模型进行灵敏度分析,获得机床各运动方向的局部灵敏度系数,完成机床关键几何误差元素的初步辨识。以局部灵敏度系数为基础,提出一种与局部灵敏度系数和工作空间中任意位置处的几何误差元素值相关的全局灵敏度系数计算方法,将其作为机床关键几何误差元素的辨识和评定标准,分析得到PCV-620立式加工中心的关键几何误差元素包含3项定位误差、3项垂直度误差和5项直线度误差。

自动化机械技术的创新发展方向分析

本文主要对传统的机械设计制造过程中创新技术的应用进行整理并针对未来自动化机械技术的创新发展方向进行了相应的分析。通过本文的相关分析可以凸显自动化机械加工的相关优点以及未来机械技术不断发展的方向和特点,这对于我国机械制造行业的整体进步有较大的意义。

基于ANSYS的皮带轮专用刀具静力学分析

皮带轮加工目前仍以金属切削加工为主,市场上多为槽刀,难以满足其大批量的生产。因而设计多齿皮带轮,提高加工效率已成为必要。为了有效提高多齿皮带轮的工作效率,需要对多齿皮带轮进行更加详细的分析,为设计提供有效支持。该文以双齿皮带轮专用刀具为例,对双齿皮带轮专用刀具进行了切削力分析,并在此基础上采用ANSYS进行了应力分析,对双齿皮带轮专用刀具受力情况进行了明确,为多齿皮带轮专用刀具的研发改进和实际生产提供理论依据。

立式加工中心关键几何误差判定与量化验证

针对现阶段机床空间误差模型不完整且传统灵敏度分析存在局限性,导致其关键几何误差溯源不准确,以及关键几何误差判定结果难以量化验证的问题,以某立式加工中心为研究对象,提出一种机床关键几何误差判定与量化验证方法。以旋量理论为基础,研究某立式加工中心空间误差建模,以输出机床完整空间误差模型;在此基础上,以基于传统局部灵敏度分析为基础,利用误差贡献度因子判定机床关键几何误差;借助数值模拟实验对判定结果进行量化验证。结果表明:相较于传统灵敏度分析结果,利用误差贡献度因子判定关键几何误差的结果更准确;基于误差贡献度因子的判定结果,不仅能量化几何误差相对机床空间误差的影响程度,同时可为机床部件制造精度设计提供理论参考。

不同参数织构对动压润滑性能的影响规律

为研究织构表面动压润滑性能,基于Reynolds方程和织构深度方程建立单一织构不可压缩牛顿体润滑条件下动压润滑模型,分析不同织构参数对织构动压润滑性能的影响;并采用正交试验法研究织构类型、织构横截面形状、织构深度和织构分布角度对织构动压润滑性能影响的主次顺序。数值计算结果表明:圆形、椭圆形和条形3种织构中圆形织构性能最优,且织构类型的影响与织构长宽比有关;织构截面形状和织构分布角度的影响与织构深度有密切关系;4种织构参数对承载力影响的主次顺序为:织构深度>织构截面形状>织构类型>织构分布角度,对摩擦系数影响的主次顺序为:织构深度>织构截面形状>织构分布角度>织构类型,因而织构深度对动压润滑性能的影响最大,而织构深度在最小油膜厚度左右时织构动压润滑性能最好。

基于SolidWorks的麦克纳姆轮三维建模与装配

进行较复杂的三维模型建立时,初学者会感到比较困难,基于Solid Works软件以麦克纳姆轮模型为例进行自下而上的建模过程分析,使用基础命令完成目标模型,对于每一步都进行详细的分析。通过此次以麦克纳姆轮为例的建模过程分析,得出软件应用和建模思路流程的总结,对三维软件使用和实体三维建模思维有一定参考价值。

织构对称性对润滑减磨性能影响的仿真和实验研究

基于雷诺方程建立单一织构动压理论模型,通过对理论模型求解研究织构对称特性对动压润滑性能的影响差异.此外,开展压裂泵柱塞密封副销、盘单元摩擦学实验,对比单元摩擦学实验结果讨论织构对称特性的影响.数值计算结果表明,不同对称特性下,动压润滑性能与织构最长边长和速度的夹角关系及速度的方向有关.摩擦实验结果表明,基于捕获磨屑、补充润滑介质的作用机理,不同织构对称特性条件下,均表现为织构垂直速度方向边长越长、织构表面的摩擦磨损性能越好.

基于ANSYS Workbench的直通式截止阀流道的分析

以直通式截止阀为模型进行研究,在阀体中利用阀芯的跨度来控制阀道中介质的流量,达到控制阀门出口的流体压力的目的。运用Solid Works对直通式截止阀的结构进行建模,并运用ANSYS Workbench软件中的Fluid Flow(Fluent)和Fluid Flow(CFX)模块对其流道的压力进行分析,当介质在相同压力的情况通过不同开度的流道分析流道压力的变化情况,从而获得其压力图和流线图,为提高和优化截止阀内流道结构和性能提供理论依据。