掏槽方式对光面爆破效果的影响研究

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数。进而,着重研究了掌子面掏槽方式对光面爆破效果的影响。针对相同的地质条件、围岩及爆破耗材条件下,分别设计了直眼掏槽、单楔形掏槽、双楔形掏槽共计三种掏槽方式。进一步地实施了在不同掏槽方式下光面爆破的施工,获得了直眼掏槽方式更有利于爆破的硐室成型;而单楔形和双楔形掏槽更有利于岩石的破碎及岩渣抛掷。同时,需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,此爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同掏槽方式的初步探索。研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。

弧齿锥齿轮双重螺旋法切齿原理及齿面接触分析研究

弧齿锥齿轮双重螺旋法具有高效、可实现干切削的特点,是Gleason制弧齿锥齿轮的先进加工方法。为揭示双重螺旋法的切齿原理,以大轮成形法加工的弧齿锥齿轮双重螺旋法为研究对象,以啮合原理和微分几何学为基础,根据刀盘、机床、工件之间的运动位置关系,利用矢量法、基于齿面3个参考点建立切齿数学模型,推导机床调整参数的计算过程;然后,以齿槽中点作为参考点,修正弧齿锥齿轮副的齿坯几何参数;另外,以小轮产形面方程代替其共轭齿面方程,提出新的齿面失配设计新方法,与传统方法相比简化计算过程。以一对7×43的准双曲面齿轮副为例进行设计计算和切齿加工,齿面接触分析与滚动检查结果验证所提出的双重螺旋法切齿原理的正确性,并根据该切齿原理开发弧齿锥齿轮双重螺旋法的设计软件,为该方法在国内的推广提供理论基础与技术支撑。

双联镐齿截割煤岩力学特性的数值模拟

为探索高效率、低能耗的煤岩截割方法,利用ABAQUS有限元软件对双联镐型截齿旋转截割煤岩的过程进行仿真模拟,分析双齿同步作用下煤岩的破碎形式,应用分形理论评价双齿同步截割煤岩的力学性能,对同步截割与顺序截割的阻力谱进行统计分析。结果表明:双齿同步作用时,煤岩应力间存在协同效应,相邻截槽的裂纹互相交错、叠加影响,有利于煤块的剥落。在仿真实验范围内,当切削厚度一定时,随着截线距的增大,两齿的盒维数呈现先减小后增大的变化规律,存在最佳的截线距使比能耗最小。同理,当截线距一定时,盒维数随着切削厚度的增大呈先减小后增大的趋势。在相同的截割条件下,截齿顺序截割比同步截割时,其截割阻力的最大值平均增大12.3%。该研究为高效的采煤机工作机构设计提供参考依据。

超大断面硬岩巷道光面爆破技术研究

为满足地下水封石油洞库工程的特殊要求及解决爆破开挖存在的诸多问题,结合前期施工经验,在理论分析与工程类比的基础上设计了中深孔全断面一次光面爆破技术,采用3.7~3.9 m的中深炮孔,三级复式楔形掏槽,崩落孔分层爆破,周边孔光面爆破,毫秒延迟起爆。现场试验表明,炮孔利用率高达90%,破碎块度适中,周边眼半孔率约为80%,超挖量控制在15 cm以内,巷道成型良好,围岩损伤小,开挖质量很好地满足了施工要求,为超大断面硬岩巷道全断面爆破开挖找到了高效可行的光面爆破方案。复式楔形掏槽技术能够获得理想的掏槽效果,为后续爆破创造了自由面及岩石碎胀空间。同时,该光面爆破技术可为其他类似的硬岩大断面、超大断面地下工程提供借鉴与参考,促进大断面硬岩巷道掘进爆破工艺水平的发展与提升。

高炉-中频炉双联熔炼短流程生产高质量铸铁件

分析了高炉 中频炉双联熔炼短流程生产工艺的特点,采用液态金属状态测评系统研究短流程铁液状态。通过比较短流程生产和常规流程生产的铁液状态,提出了短流程铁液状态调控措施,来改善其凝固组织和力学性能。结果表明,高炉 中频炉双联短流程工艺能生产出完全符合技术要求的高质量铸件。同时,探讨了短流程生产工艺在能源消耗、环境保护、生产成本等方面的优势。

双重螺旋法切齿参数对螺旋锥齿轮啮合特性的影响

针对螺旋锥齿轮双重螺旋法加工,考虑切齿参数误差,采用齿面接触分析方法,以双重螺旋法加工的(8×43)准双曲线齿轮副为例,分析了切齿参数对凹凸两齿面啮合特性(接触迹位置、传动误差及瞬时接触椭圆特征)的影响,获得了齿面接触位置对切齿参数误差敏感性特征。结果表明:滚比对接触迹位置的影响最大,正向滚比误差使得接触印痕向轮齿的大端以及齿顶方向移动,造成齿根附近潜在接触区增大;而径向刀位对齿长方向的影响较大,刀具齿形角在齿高方向的影响较为明显,角向刀位对接触迹位置则几乎没有影响。

复式楔形+中心孔掏槽在隧道掘进中的试验研究

为解决班界隧道爆破效果差、循环进尺小、无法满足工期要求的问题,在原复式楔形掏槽方式的基础上增加中心孔,形成"复式楔形+中心孔"的掏槽方式,同时适当增加炮孔深度。经现场试验表明,炮孔利用率由83%提高至90.5%,循环进尺由3.33m提高至4.26m,炸药单耗由0.983降至0.889,爆破破碎岩块块度较小且更均匀,爆破效果和经济效益良好。

双源双宿单源宿重合TDD两跳级联网络容量研究

对双源双宿两跳级联网络进行了研究,提出了一种TDD模式下可达的网络容量。首先,考虑一个由三个节点级联组成的双源双宿两跳网络模型:首节点是第一信源(S1),其对应信宿为尾节点(D1);尾节点也作为第二信源(S2);中间节点既是S2对应的信宿(D2),也是S1到D1的中继。网络工作在时分双工(TDD)模式,中继采用解码转发(DF)策略。其次,利用最大流-最小割原理获得了网络容量的外界,并证明其可达性。对于获得的容量结论,利用线性规划数学方法寻找最佳的时隙分配方案,并通过具体实例进行分析验证。分析表明,调节时隙分配可以优化容量。

基于时分双工三跳单向级联网络的容量研究

考虑一个由四个节点级联组成的双源双宿三跳网络模型,网络工作在时分双工(TDD)模式下,中继采用解码-转发(DF)策略,分析其容量区域,并对容量区域的分配问题进行研究。依据割集上界定理和最大流-最小割的方法,提取网络信道的数学模型,研究网络的容量区域并证明容量上界的可达性。通过调整每一跳信道容量的分配,提升网络的传输消息的速率。仿真结果表明,改变不同跳的信道容量,能够对网络传输消息的速率进行调度。

汽车用双相不锈钢车削加工特性试验

制作两种不同配方的汽车用双相不锈钢合金A和B材料样件,运用试验方法研究了不同的切削速度、进给速度对车削过程中不同材料工件表面粗糙度、切削力和刀具磨损量的影响,得到最佳工况条件。分析结果表明:不同材料工件的表面粗糙度随着切削速度的增加,先降低后增加,随着进给速度的增加而增加;切削力随着切削速度的增加而减小,随着进给速度的增加而增加;刀具磨损量随着切削速度、进给速度的增加而增加。汽车用双相不锈钢合金最佳车削工况为进给速度0.04mm/r及切削速度100m/min。

延迟焦化装置高压水泵节能及防腐蚀升级改造

高压水泵是延迟焦化装置水力除焦设施的关键设备,由于某石化企业延迟焦化装置受掺炼污泥和回炼轻污油等影响,导致除焦水中含有较高的氯离子、硫离子及游离氧,其中氯离子质量分数能够超过1 200μg/g。高压水泵叶轮材质为不锈钢,氯离子易引发不锈钢材质点蚀及应力腐蚀开裂,后果非常严重。两台高压水泵在2009—2014年,多次发生盖板断裂、穿孔、裂纹以及叶轮开裂等故障。试验结果表明:在适当降低高压水泵出口压头条件下,仍然满足除焦要求,并且对除焦时间无影响。因此,将高压水泵原叶轮直径由Ф383 mm切割至Ф359 mm,泵扬程由3 587 m降至3 300 m,进而降低高压水泵出口压力,节能降耗显著。此外,将叶轮材质升级为双相不锈钢可以有效抑制氯离子的腐蚀,提高设备运行稳定性。

高炉与中频炉双联短流程工艺生产机床灰铸铁件

近年来,国内采用高炉+中频炉双联短流程熔化工艺大部分以生产铸铁管、磨球和配重件的普通铸铁为主,生产高档铸件的企业为数不多。2011年,国家发改委把直接利用高炉铁液生产铸铁件的短流程熔化工艺与装备列入鼓励类项目。为适应国家宏观战略,结合企业生产实际,对采用高炉+中频炉双联短流程熔炼工艺生产HT200、HT250机床铸件进行了深入的研究,重点提出并研究了强化高炉熔炼和中频炉熔炼铁液孕育处理,使企业批量生产出了5万t以上HT200、HT250等牌号机床铸件,取得了良好的经济、能源、社会效益。

双相不锈钢切削加工工艺探索

为了解决切削加工用PH13-8Mo高强度不锈钢与其它不锈钢制成的特种双相不锈钢材料纺机零件切削时存在难度大、刀具磨损严重的问题,从机加工难点及刀具磨损形式、机加工理论进行分析,结合切削加工中影响刀具寿命的因素进行研究,并对国内外的多种类型铣刀进行试验对比。指出,加工硬度高、隔热性好的双相不锈钢零件时,应选用正前角快进给铣刀,要有足够的冷却液,以内冷却为宜;PVD刀片性能优于CVD刀片,WSM35材质刀片优于WSP45材质刀片,纺机零件切削加工过程中,应根据材料特点及产品要求,应用不同的加工刀具配套合理的刀片采用最佳的加工方法,有效提高此种材料的机械加工性能。

复式楔形深孔掏槽爆破研究

掏槽爆破时随炮孔深度增加,岩石夹制作用增强,抛掷效果差,导致炮孔利用率降低,直接影响岩巷的掘进速度.采用数值方法对12孔复式楔形掏槽进行研究,揭示了应力波在槽腔内的传播规律,再现了炮孔底部槽腔的形成过程.研究发现采用双楔形毫秒延期爆破,炮孔底部形成2个应力峰值,有利于槽腔内岩体的破碎.同时中心孔的存在增强了破碎岩体的抛掷作用,提高了炮眼利用率.根据分析结果进行了孔深3m的现场爆破试验,10组爆破实验平均炮眼利用率为94.9%.

螺旋运动及刀具参数对双重螺旋法加工齿面特征的影响规律

双重螺旋法具有高效率、低成本、可干切削等特点是取代'五刀法'的弧齿锥齿轮未来主流加工方法。为了揭示弧齿锥齿轮双重螺旋法的切齿原理,在分析五刀法切齿原理的基础上,研究了刀倾角和齿形角分别在五刀法和双重螺旋法中的不同作用原理,揭示了双重螺旋法切齿原理的本质;分析了螺旋运动在切齿加工中的作用及对齿面几何形貌的影响规律,推导了小轮齿面参考点处的曲率参数计算公式,揭示了螺旋运动系数与参考处曲率的关联规律,并利用轮齿接触分析方法研究了螺旋运动对齿轮副啮合性能的影响规律;利用数值方法研究了刀具齿形角、刀盘半径分别对轮齿接触椭圆长、短半轴半径的影响,建立了刀具参数与轮齿接触特征之间的作用规律。研究工作为优化双重螺旋法的切齿加工参数提供了理论依据。

金属材料晶粒度数字评定方法及应用

针对低碳钢冷轧薄板标准图谱的铁素体晶粒度,提出了一种采用改进后的面积法和截点法数字评定金属材料晶粒度的方法。结果表明,两种改进方法对晶粒度的评定都非常有效,实现了自动化和定量化。通过对实际金相图片验证,该方法不仅能准确评定晶粒度,而且还可对双重晶粒度进行判断、评定和表示。