薄壁四点接触球轴承-腕部关节系统接触动力学分析

在机器人实际工况中,针对含有薄壁四点接触球轴承的机器人腕部关节系统的运动稳定性问题,对腕部系统模型进行了简化设计和仿真研究。在考虑薄壁结构的弹性变形和动态接触作用耦合影响的基础上,建立了刚柔耦合工业机器人腕部关节系统模型,分析了不同受载工况和正反转驱动下的变形规律和动态特性。首先,基于多体动力学和Hertz接触理论,设计了包含薄壁四点接触球轴承和中空轴及基座的腕部关节系统刚柔耦合接触动力学仿真模型;然后,考虑薄壁中空轴、基座、轴承套圈和保持架的结构弹性变形、钢球和套圈滚道、保持架的动态接触作用,研究了机器人腕部关节系统两种实际工况对保持架和钢球角速度、保持架和薄壁基座振动位移、钢球与套圈的动态接触力的影响;最后,计算分析了两种工况下腕部关节系统的动态载荷规律和振动响应特性。研究结果表明:在相对较大的径向载荷作用下,保持架和钢球会出现打滑现象,速度呈现周期波动,保持架和基座具有更好的运动稳定性,其薄壁轴承内部载荷降低,主副接触对均承担联合载荷,轴承内部载荷稳定性也更好。该仿真模型及结果可以为薄壁腕部关节系统的动力学分析与设计提供参考。

螺杆钻具挠性轴结构改进分析

通过对现有某型号螺杆钻具挠性轴的结构尺寸分析,建立了挠性轴受力分析的有限元模型。有限元分析结果发现:原始挠性轴过渡区结构不合理,在过渡区存在应力集中现象。研究了挠性轴过渡区倒圆半径与应力集中系数的关系,得出了挠性轴上过渡区倒圆半径大于150mm时,可以消除应力集中现象的结论;同时研究了挠性轴直径、长度结构变化与提高挠性轴寿命的关系,提出了螺杆钻具挠性轴结构改进的3种可行方案,这3种方案均可消除挠性轴上的应力集中,为挠性轴寿命的提高提供了理论依据。

螺杆钻具挠性轴力学模型建立及主控因素敏感性分析

挠性轴是螺杆钻具中的关键零部件,也是易失效件之一。针对挠性轴常见的失效特征,结合具体工况,建立了力学模型和有限元计算模型,通过大量的数值计算,研究了挠性轴主控因素对整体应力水平的敏感性,并根据计算结果进行了结构优化。计算结果表明,优化方案可大幅度降低挠性轴的整体应力水平。

起动发电机弹性轴断裂分析

针对起动发电机发生的弹性轴断裂故障,通过采用对断裂弹性轴进行宏微观观察、金相组织分析、硬度检测等方法,综合分析判断该发电机弹性轴断裂性质为扭转疲劳断裂失效,弹性轴锥体与转子空心轴之间配合不良是弹性轴发生扭转疲劳断裂的根本原因。进一步研究发现:起动发电机弹性轴采用锥面贴合的方式来传递扭矩,而在实际制造及修理过程中锥面贴合度难以保证,导致工艺可控性差、产品可靠性偏低,存在结构设计不合理的问题。提出将弹性轴锥体结构改成花键结构的建议,以避免故障再次发生。

螺杆钻具挠轴失效分析

两螺杆钻具挠轴在运转过程中突然断裂。采用化学分析、金相检验、力学性能测定等方法对失效挠轴进行了分析。结果表明 ,挠轴属脆性断裂 ,而原材料中的组织缺陷和加工工艺不当 ,是造成挠轴脆断的主要原因。

基于软轴式随动控制的运煤车液压转向系统分析

为了完善矿用车辆行驶转向系的设计体系,对某型运煤车的全液压动力转向随动系统进行了研究.该系统反馈采用独特的软轴结构,把转向控制机构与空间连杆机构连接,实现了运煤车转向控制机构的机液随动控制.通过对该转向系统的稳定性与响应特性的分析,得到了控制系统开环和闭环传递函数,可知:提高速度放大系数Kv,对于减小速度误差和负载误差都是有利的,但同时会降低系统稳定性;减小流量-压力系数Kce,可以减小负载误差,但会使阻尼比减小.研究结果表明,该转向系统幅值裕量为12.5dB,相位裕量为86.2°,系统响应上升时间为0.03s,最大超调量为52%,系统相位裕量较大,阻尼比较小,但响应快速性较好,系统处于稳定状态.该转向系统的独特结构也为工程机械车辆转向系的设计提供了一定的借鉴.

冬瓜山千米竖井突水淹井机理分析

冬瓜山千米竖井突水淹井是受多方面因素的影响，根据矿区、井筒水文地质资料，通过井筒究水淹井情况、试排水试验、工作面探水注浆孔以及井筒开挖下揭露的情况，对竖井突水淹井的机理作出了科学的分析。

钻孔灌注桩桩端压浆技术的应用

介绍了钻孔灌注桩应用压浆工法的工艺及机理。根据工程检测成果 ,分析该工法对提高单桩竖向承载力。

小保当一号矿井主斜井施工方法选择及井壁结构设计

针对小保当一号矿井主斜井穿过萨拉乌苏组含水层和新近系保德组松散岩层遇到的井筒长度长、断面大、施工难、工期短等问题,为了保证主斜井井筒施工质量和施工工期,根据井筒检查钻孔和调研资料,提出主斜井全过程采用普通法进行施工、井壁结构采取分段复合支护的设计方案。实践结果表明,小保当一号矿井主斜井井筒施工过程较顺利,井壁质量优良,该设计可为榆神矿区深部开采区类似地质条件下长距离、大涌水、大断面井筒施工方法选择和井壁结构设计提供了有益经验。

大型隔爆型三相异步电动机抱轴故障的分析与处理

针对大型隔爆型三相异步电动机的抱轴故障案例进行分析和处理,对不同解决方案进行了预期评估,解决了电机的抱轴问题。

框架结构在汽车软轴支架上的应用

框架结构是一种刚性极佳的结构,其广泛应用于建筑、桥梁等设计。在汽车软轴固定支架设计中,通过应用框架结构,有效解决了支架刚度不足和空间受限问题。

海上风电场采用柔性直流输电接入电网的控制策略研究

为了稳定海上风电场的交流电压,给出了一种基于RLC滤波器的送端VSC控制策略。讨论了通过转速控制器降低低频的轴系振荡。针对不同类型的故障,提出了风机故障穿越下的控制策略。在PSCAD/EMT-DC软件下,模拟了一个由双馈风机组成的150 MW风场通过VSC-HVDC并入系统。针对提出的控制策略进行了仿真,介绍了仿真结果。