带式输送机不停机更换托辊机器人研究与应用

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不停机更换托辊理论研究,利用SolidWorks软件建立机器人三维实体模型,并对行走机构、姿态调整平台、伸缩支撑平台、拆装机械手参数进行优化。通过ANSYS Workbench软件对支撑平台和皮带举升机构进行有限元分析,伸缩支撑平台采用滑轨式结构,滑轨在悬臂和举升额定载荷下应力分别为15.647 MPa和66.395 MPa,最大变形位移出现在额定载荷条件下,位移为1.0742 mm。皮带举升机构选用剪叉式结构,额定举升时最大应力为152.82 MPa,最大位移为0.7331 mm。依据设计参数加工机器人样机,以功率为64 kW的柴油发动机为动力,通过液压马达驱动履带行走,速度范围在3~8 km/h,姿态调整平台可实现升降高度0~357 mm、俯仰角度±15°、侧倾角度-4°~7°、旋转角度-10°~20°、横移范围0~400 mm、纵移范围0~350 mm,多级伸缩机构采用组合滑轨方式实现平台0~2.1 m伸缩,采用五自由度机械手可实现对不同位置托辊进行拆装。通过地面及井下试验测试对机器人样机的行走、姿态调整、举升皮带、拆装托辊功能进行试验验证,结果表明:机器人在主平硐狭窄巷道行驶通过性良好,伸缩支撑平台在输送机不停机状态下举升皮带最大高度为241 mm,为机械手拆装不同位置托辊提供足够操作空间以达到设计性能要求,研究带式输送机不停机更换托辊机器人可为煤矿带式输送机维修提供新途径。

非侵入式翼伞组提带张力测量传感器的设计

实时掌握并安全稳定地测量翼伞组提带张力大小,探究组提带张力与翼伞姿态的反馈关系,对翼伞研究非常重要。为解决目前翼伞组提带张力传感器量程小、结构复杂,以及破坏组提带结构等问题,本文设计了一种体积小、易于安装和拆卸、对翼伞组提带结构无破坏的双臂梁旁压式大量程张力传感器。本文使用SolidWorks对传感器弹性体进行建模,并使用ANSYS有限元分析软件对其进行静力学分析与模态仿真分析,通过分析结果对传感器弹性体模型的结构进行调整优化,从理论上证明传感器弹性体结构设计的合理性。设计了以STM32为主控芯片的信号采集系统,完成张力信号的采集、数据处理和数据存储等功能。使用拉力机对设计的翼伞组提带张力传感器实物进行多次测试,试验结果表明所设计的张力传感器具有高结构强度、高精度、良好的线性度以及重复性,满足对翼伞组提带张力的无损测量需求。

要素密集度视角下中国与“一带一路”沿线国家贸易合作潜力及提升路径研究——基于254种产品贸易的证据

十年来,“一带一路”已成为新时代中国对外贸易合作的新亮点。文章基于新经济地理学理论,以“一带一路”沿线60个国家为研究样本,利用2001—2019年跨国面板数据,从空间视阈运用动态空间面板随机前沿模型检验了要素禀赋对中国与“一带一路”沿线国家贸易合作的影响效应,在此基础上分析了中国与“一带一路”国家贸易合作效率的变化特征,并分析了不同类别商品贸易的合作潜力,进而结合二维矩阵思想依据要素禀赋和贸易潜力的适配性提出未来释放贸易合作潜力的路径。研究结论表明:基于互联互通指数构建空间互联互通矩阵,检验发现中国与“一带一路”沿线国家贸易合作存在时间—空间双重正向依存关系,自然资源要素和资本要素对中国与“一带一路”沿线国家贸易合作具有显著促进作用,而劳动力要素方面存在一定“竞争关系”,创新要素的贸易促进效应尚未充分发挥。在控制变量方面,东道国经济规模、工业化程度、城镇化水平、两国间存在共同边界、签订协议和加入世界贸易组织贸易均有利于中国与“一带一路”国家间贸易合作,地理距离仍然是阻碍双边贸易合作的重要因素。除此之外,双边贸易合作还会受到非效率因素的影响,中国与“一带一路”沿线国家间贸易合作尚有较大拓展潜力,以上结论经过贸易距离矩阵和经济地理矩阵稳健性检验后依然成立。在异质性方面,进一步发现中国与“一带一路”沿线国家贸易合作存在明显产品异质性特征。在贸易效率方面,中国与“一带一路”沿线国家贸易合作效率不断提升,尚未达到“最优状态”。从贸易潜力层级看,再造型贸易伙伴数量最少,成长型贸易伙伴居多,不同类别产品贸易潜力层级结构呈现非均衡结构特征。最后,结合二维矩阵思想,依据要素禀赋与贸易潜力的适配性,可将贸易伙伴划分为集约高效型、效率引领型、稳步提升型和规模扩张型四类贸易伙伴,在此基础上提出单边突破式、扬优补短渐进式和跨越式三种贸易潜力释放路径,为促进“一带一路”实现“贸易畅通”,高质量推动共建“一带一路”提供重要参考和借鉴。

TRIZ在高压开关柜顶检修作业中的应用

针对目前变电站内10~35 kV开关柜柜顶检修作业时因未系安全带或系安全带不规范行为频发的高坠事件,文章采用TRIZ理论分析方法,设计一种开关柜上安全带的悬挂装置,解决现有开关柜柜顶无安全带悬挂点的问题,有效杜绝违章行为,大大降低高空坠落的风险,有力保障了作业人员人身安全。

带式输送机更换托辊用皮带举升机构设计与应用

针对长运距大型带式输送机托辊故障频发,托辊更换工作导致停机停产,以及传统人工更换托辊方式效率低、设备单一等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,提出了一种可实现不停机更换托辊的机器人,以提高托辊更换效率。皮带举升机构是更换托辊机器人的重要部件,基于该机器人的功能需求以及带式输送机空间狭窄、皮带载荷大等特点,设计了剪叉式皮带举升机构。首先,利用SolidWorks软件构建了剪叉式皮带举升机构的三维模型,基于带式输送机参数计算得到举升皮带的工作载荷后,对皮带举升机构进行受力分析。然后,采用SolidWorks Motion模块对皮带举升机构进行运动学仿真分析,同时利用ANSYS Workbench有限元软件对其进行静力学仿真分析。最后,开展地面试验和井下试验,以验证所设计的皮带举升机构的可行性。地面试验结果表明,在20~60 kN载荷下,皮带举升机构竖直位移的实测结果与仿真结果的匹配精度为6%~15%,验证了其主体结构的承载能力满足设计要求;井下试验结果证明了皮带举升机构设计的合理性和可靠性。剪叉式皮带举升机构的承载能力和举升高度均符合更换托辊机器人的功能需求,是实现带式输送机不停机更换托辊的关键技术突破。

温室作物生长信息检测相机的电驱平台设计

设施园艺作物精准调控,需利用高光谱、多光谱等相机检测作物生长状态信息,而开发出可搭载相机的电驱平台,提高检测的效率和效果,已成为开展设施园艺作物精准调控工作的迫切需求。为此,介绍了一种采用功能拓展设计方案的电驱平台:在现有设施园艺移栽机装备上合理增设一套以三菱PLC为控制器,采用伺服驱动的相机搭载平台,其机械架构由同步带轮组、丝杠丝母副、不规则升降平台,行走装置及双层横梁轨道等组成。测试结果表明:拓展设计的电驱平台,可搭载多种相机开展作物生长状态信息定点检测,节省了开发成本及占地空间,有效提升了设施园艺装备的功能水平,具有较高的示范推广价值。

面部软组织可吸收提拉带联合自体脂肪填充在面部年轻化中的应用

目的:探究面部软组织可吸收提拉带联合自体脂肪填充在面中、下部年轻化手术中的临床应用效果。方法:选择2019年8月-2021年8月笔者科室接受面部软组织可吸收提拉带联合自体脂肪填充手术改善中下面部老化的28例就医者(年龄32~68岁,中位数年龄41岁)临床资料,回顾性分析就医者术后疗效、就医者满意度及并发症发生情况。结果:术后随访10~24个月,本组28例就医者整体美学改善量表(Global aesthetic improvement scale,GAIS)评分中完全改善23例(82.14%)、明显改善4例(14.29%)、稍有改善1例(3.57%)。面部整形美容就医者评价量表(Face questionnaire,FACE-Q)评分中面部整体满意度(88.93±4.23)分、颧部满意度(91.32±3.27)分、颊部满意度(91.89±2.77)分、颈部满意度(84.61±3.45)分、鼻唇沟评估(88.71±3.05)分、全面部皱纹评估(86.21±3.17)分、手术决策满意度(88.03±4.16)分、手术效果满意度(86.96±3.85)分、心理功能评估(88.39±3.28)分、社会功能评估(89.86±3.64)分。术后明显肿胀、瘀青2例,口服消肿药3周基本消退;诉牵拉紧绷不适感3例,无特殊处理3~5 d自行缓解适应;其他就医者均未出现感染、线体外露等严重并发症。结论:面部软组织可吸收提拉带联合自体脂肪填充对面部年轻化效果显著,且手术创伤小、术后恢复快、就医者满意度高,值得临床推广。

刮板升运带式膜上覆土装置覆土特性

为解决全膜覆土种植模式膜上覆土量不足造成的风力破坏、穴孔错位、烧苗等问题,设计一种适用于全膜覆盖铺膜机的膜上覆土装置,即刮板升运带式膜上覆土装置。对其覆土特性进行理论分析,建立理论输土量模型,基于EDEM离散单元法对覆土宽度进行模拟试验,借助Design-Expert软件建立覆土宽度的二次回归模型。在此基础上,进行覆土性能田间试验。结果表明:带速与机组前进速度比由1.38增至2.56,覆土量均值减小;刮板高度由40 mm增至60 mm,覆土量均值增加,取土、输送效率降低;刮板间距、升运带倾角分别由100 mm增至140 mm、35°增至55°,覆土量均值减小,取土、输送效率降低。参数限制区间内,最优参数组合为带速与机组前进速度比1.38,刮板高度60 mm,刮板间距100 mm,升运带倾角35°;覆土宽度模拟值接近田间测试均值,表明EDEM离散单元法模拟覆土宽度可行。该研究可为刮板升运带式膜上覆土装置的改进及优化提供参考。

松辽盆地北部深层构造的平衡剖面研究

以平衡剖面理论为指导,利用平衡剖面反演技术,研究了松辽盆地北部深层3条代表性剖面构造的发育史.研究表明,研究区火石岭期初始张裂,沙河子期断陷强烈扩张,营城期断陷向拗陷转化,登娄库—泉头期断陷期后热冷却沉降,青山口—姚家期表现为弱伸展作用.从火石岭期—泉头期的整个深层构造发育期构成了一个完整的伸展盆地演化序列.从油气主运移期与构造形成期的配套关系考虑,古中央隆起带是深层天然气聚集的有利场所.根据松辽盆地深层构造演化史,认为近期的勘探重点应放在以中央古隆起带为核心的深层常规构造油气藏勘探上,同时兼顾非常规天然气的勘探研究.

移动带系统升力实验与数值研究

对空载时移动带系统所产生升力进行实验测量和数值计算,两者得到的升力相差很小,表明所使用的数值计算方法具有可行性,并利用数值计算分析移动带系统与车型的关系.结果表明:对于不同车型,移动带系统给车身升力系数测量带来的影响均在0.040左右.风洞实验可利用该关系对测量结果进行修正.

风洞移动带系统对气动升力影响的数值模拟

为探讨风洞移动带系统对气动升力测量的影响,采用计算流体动力学方法对移动带系统进行数值模拟。结果表明,当移动带自身空转时,无论是否有来流,都会产生升力,且该升力随着来流速度增大而增大。当移动带上方有简化汽车模型时,其自身产生的升力会有所减小。移动带产生的附加升力导致实验车升力测量误差高达25%以上。因此,在风洞实验中必须扣除移动带产生的升力,才能得到正确的气动升力值。

白河-谷城断裂带中段构造变形特征与第四纪活动性

通过地质地貌、断层物质测年及第四纪沉积物测年等方法,对白河-谷城断裂带中段构造变形、活动性进行了初步分析。认为断裂带经历了多期构造变形,分带性明显;断裂带及周缘地区第四纪晚更新中期以来抬升速率为0.64～0.85 mma-1;在早第四纪有明显活动,断裂带活动方式以左旋走滑为主;邻近断裂带周边地区小震在时间上具有增强的趋势,与断裂带的第四纪活动具有构造上的联系。

复合式大倾角皮带机在地铁施工中的应用

城市地铁隧道普遍采用盾构法施工,通常采用龙门吊提升矿斗出渣,车站或者竖井深度较小时不会影响盾构的施工效率,但提升高度较大时会严重制约盾构的施工效率。大倾角皮带机具有连续高效提升渣土的优势,但土压平衡盾构的渣土黏度相对较大、含水量高,胶带清理不彻底问题较为突出,会影响设备的正常运行。总结现有波状挡边皮带机、斗式皮带机、夹带式皮带机3种提升皮带机的工作原理、适用范围以及土压平衡盾构施工渣土提升存在的问题,分析土压平衡盾构施工渣土特点及其对大倾角皮带机的要求,并结合工程实践,研发由牵引皮带机与支撑皮带机相配合的复合式大倾角皮带机。研究表明,采用可分离的复合式胶带、清扫器与清洗箱技术以及矩阵式高压喷水技术解决了胶带清理难题,可有效防止漏渣、掉渣,提升了施工效率和设备可靠性,推广应用市场广阔。

CH透明纸包装机烟包压紧装置的改进

为解决在CH透明纸包装机停机状态时,存在的烟包压紧装置下方烟包在受压状态下易被输送带磨擦出现划痕的问题,对压紧装置进行了改进:1将铰链板与支架之间由螺纹连接改为弹性连接;2 CH透明纸包装机停机时,压紧装置被气缸提升离开烟包而不对烟包施加压力。应用效果表明,改进后该装置能有效解决烟包与输送带磨擦有划痕的问题,压紧装置下方被擦伤有划痕的烟包由原来的每班约8包降为0,提高了卷烟包装品质和设备运行效率。

汽车气动升力风洞试验值的修正方法

分别采用数值模拟和风洞试验,研究汽车风洞移动带产生的附加升力,获得前后轮移动带静压系数和附加升力系数的数值模拟和试验结果。接着通过对静止和运动工况移动带静压系数变化的数值模拟,发现由静止工况变为运动工况后,前轮带的附加升力系数仅增加0.004,而后轮带增加0.008。结合静止工况的试验数据和静止与运动工况的数值模拟结果,给出了运动工况汽车风洞气动升力系数的修正公式,从而可获得被测车辆的真实升力系数。

沧参1井热历史及成油气环境研究

本文通过Ｕ－Ｐｂ同位素地质年代学研究，指出沧参１井沉积地层中的物质来源是华北古陆；隐伏花岗岩侵位年龄为９９Ｍａ，来源于具下地壳特征的太古宙岩石的重熔。对奥陶系碳酸岩流体包裹体特征研究指出沧参１井流体包体类型可分为３大类、８个亚类，本区碳酸盐类岩石有机质丰富，应为一套生油储油较好的岩系。特别是通过不同深度１０个磷灰石样品裂变径迹表观年龄和径迹长度特征的研究，论述了本区古地温的变化，约在１４３Ｍａ前石炭二送纪地层中的磷灰石经历过完全的退火，这是二迭纪以下地层的第１次生油作用；９９Ｍａ花岗岩侵位，岩浆热对围岩中有机质的转化和油气的形成起了促进作用，这可作为第２次生油期；第三纪时因地壳下降，沉积了巨厚的第三系地层，这时磷灰石退火带范围（大致相当于生油带）约为１７００—３９００ｍ，古地温梯度为３．１℃／１００ｍ，这是本区第３次生油阶段。

机场行李传送车举升机构设计与分析

为提高民航机场行李传送车的工作性能,对其举升机构进行了改进设计,前举升机构采用剪式腿结构,后举升机构采用一组同步伸缩的举升液压缸。先用Creo分别建立改进后的和传统的举升机构的三维模型,再将模型导入到ADAMS中对举升过程进行了分析,并对传统的举升机构和改进后的举升机构分别施加同样的干扰,以对比其抗干扰性能的好坏,最后,用ANSYS分别对改进后的举升机构和传统的举升机构进行了静态强度分析和模态分析。结果表明,改进后的举升机构的抗干扰能力更强,稳定性得到了很大的提高,且结构刚度和强度满足设计要求,避免了因共振对车辆结构产生的损坏。

选煤厂带式输送机制动器配备原则探讨

介绍了带式输送机制动器的功能,对选煤生产中常用的水平带式输送机和上运带式输送机的制动工况进行了详细计算与分析,并基于计算与分析,提出了制动器的配备原则,为选煤厂带式输送机制动器的配备提供了有益参考。

提高玉石洼铁矿综合生产能力的科技攻关经验

玉石洼铁矿设计规模为７０万ｔ／ａ，多年来实际矿石产量徘徊在３５～４５万ｔ／ａ左右，同时２２０ｍ水平以下矿体开采条件变坏，面临减产局面。为此，从１９９１年开始组织了提高综合生产能力的科技攻关，到１９９４年矿石产量已达７１万ｔ／ａ，实现了攻关目标．本文介绍了这次科技攻关的基本经验。

实验兔面部提升模型的建立及可吸收软组织拉提整形带的应用

目的建立实验兔面部提升模型,并进一步评估可吸收软组织拉提整形带（整形带）对皮肤的提升作用,为整形带的临床应用提供实验依据。方法取36只日本大耳白兔随机分成模型对照组（6只）和整形带提升组（30只）,均采用面部皮肤切除术制作面部皮肤提升模型,其中整形带提升组面部皮肤切除术后植入整形带,而模型对照组仅行面部皮肤切除提升术;术后观察4周内各组实验兔的一般情况、皮肤提升效果以及植入后整形带的性能分析和皮下组织病理变化。结果术后各兔在3~7 d内皮肤创口愈合,未见感染发生,植入4周期间未见整形带移位或断裂,仅见二组齿孔周边有局部发白;与模型对照组比,整形带提升组MA和MB距离均显著降低（P〈0.01）,但整形带在面部皮肤提升模型兔体内的生物学拉力随植入时间延长而有显著增加（P〈0.01）,4周时生物学拉力达到18.62 N;另外,植入后整形带二组齿和板抗张强度在植入4周时降低显著（P〈0.01）,且二组齿和板抗张力强度分别保持在35.07 N和53.31 N,同时二组齿/板抗张强度比值在植入4周期间均保持恒定（P〉0.05）;此外,整形带的重均分子量（Mw）、峰值分子量（Mp）、Z均分子量（Mz）和粘度均有随植入时间的延长而逐渐降低（P〈0.01）;并且其分散度Mz/Mw比值亦在植入2周后开始逐渐显著降低（P〈0.01）,并且皮下植入整形带后无明显病理改变。结论本研究已成功建立了实验兔面部皮肤提升模型,整形带能明显提升皮肤筋膜系统,并在体内完整维持4周以上,可适用于临床衰老性损容病症的面部软组织拉提整形除皱。