食品包装热成型机电动八杆开合模机构的运动及受力分析

目的:解决热成型机的核心部件开合模机构相关杆件设计及其分析技术难题。方法:运用解析法阐述了一种热成型机的电动八杆开合模机构的运动和受力分析。结果:基于实例计算得到执行滑块位移与曲柄转角关系曲线,并进一步推导了速度和加速度变化规律;同时还揭示了片材挤压阶段的理论合模力和各杆件受力变化趋势及特点。结论:实现了在不具备专业软件的条件下对电动八杆开合模机构的分析,缩短了设计和试制周期。

基于模内组装的环式挂链多功能注射模具设计

结合某新款窗帘环式挂链6种组合状态塑件的注射成型要求,基于模内组装设计方法,设计了一副多功能三板注射模具,用作该环式挂链6种组装态产品的注射成型。模具中,模腔由6个独立的单环模腔构成,并且,两环之间的空腔形成90°垂直交叉型环套环状态,有利于通过对各独立模腔浇口的开闭控制,满足6种组装状态组装环挂链的生产要求。为实现对6个模腔浇口的独立开闭控制,设计了一种插板式浇口开闭控制机构,机构由6根插板、1个插座及1个压块组成,用6个螺丝对插板的停留位置进行锁紧。模具能满足单环、2环、3环、4环、5环、6环,共6种组装态的模内直接组装生产要求,具有较好的设计参考价值。

基于电机电流的高压断路器弹簧操作机构的LM-BP故障诊断算法

BP(back propagation)神经网络由于具有线性映射能力强及自适应能力强等优点,常被用于高压断路器弹簧操作机构的故障诊断中,但易陷入局部最小点限制了网络的收敛速度和分类精确度。文中提出了一种基于L-M算法优化BP神经网络的高压断路器操作机构故障诊断方法,分析了神经网络的数学模型及映射关系,运用L-M算法对传统BP网络进行优化,解决了传统BP神经网络梯度下降法存在局部最小化、易产生平坦区等问题,有效地提高了算法的训练速度,同时提高了分类的精确度。诊断结果表明:L-M算法优化后的BP神经网络能有效地实现高压断路器操作机构故障诊断。文中研究内容对高压断路器操作机构故障诊断提供了思路与方法,对提高高压断路器安全可靠性具有重要意义。

一种新型登机门开启限速装置的设计

登机门是民用飞机舱门中的一个重要部件,其直接影响民用客机结构、功能的完整性和安全性。根据项目研制的需要,针对MA600飞机登机门无阻尼式自由下落导致登机门转轴及舱门损坏的问题进行原因分析,设计了一种限制登机门下落速度的新型开启限速装置。在CATIA中建立了包括登机门、登机梯、开启限速装置在内的虚拟样机模型,在MSC/ADAMS中对安装和未安装开启限速装置的登机门自由坠落进行动力学仿真分析,分析了产品不同设计参数对登机门自由坠落时间的影响,确定出了最优的结构参数,仿真结果表明:所设计的限速装置能够将登机门的坠落时间限制在6 s,有效减少登机门坠落对门体结构冲击,为后续的样件产出和试验提供理论依据。

ZW32-12型弹簧操动式断路器运动特性分析及零件优化

ZW32-12型断路器的弹簧操动机构易发生故障,因此减小操动机构故障率将提高断路器可靠性。利用Solidworks Motion和Simulation模块对断路器进行动力学分析,着重对分合闸时间、分合闸速度、动静触头接触力和弹簧力大小进行分析,并在此基础上对操动机构中关键零件进行应力分析和优化设计。结果表明:通过优化超程弹簧压缩长度,调整超程弹簧预紧力的方式可以缩短合闸弹跳时间;增加磙销直径可以减小其最大应力,当直径增加为5.5 mm时,其最大应力低于屈服强度。

基于角点定位的高压断路器分合闸线圈电流特征提取及状态判别

分合闸线圈的电流特性提取是高压断路器状态监测的重要手段。从高压断路器分合闸线圈电流的波形形态出发,研究了基于CCS(曲率尺度空间)局部阈值的电流波形角点提取方法,进而根据真实角点处的电流特征曲线实现了高压断路器机械状态的精准监测。对某变电站高压断路器实测分合闸线圈电流的计算结果表明,所提CCS局部阈值方法能够精确识别分合闸线圈电流的波形特征。基于分合闸线圈电流特征曲线的高压断路器机械状态监测效果良好,研究结果可为高压断路器的机械状态监测提供重要参考。

手术室滑动门开启条件下流场测试分析

通常情况下,手术室内部的气压往往高于室外大约20Pa,这是为了避免室外受污染空气侵入室内,以减少伤口感染的风险。然而当手术室门打开时,手术室和外部走廊的压差将消失,这会导致手术室的密封性失效。如果在门开启期间有人员进出手术室,这会在门口引起额外的干扰。采用超声波三维风速计测量了人员进出期间门口瞬时的气流变化。结果显示当采用类似使用滑动门,保持初始正压为20Pa,在开门期间排风量降至初始值的50%等措施,即使没有人进出,开关门的过程中仍会有少量走廊受污染的空气进入手术室。此外当有人进入或者离开手术室的瞬间,走廊的受污染空气仍然会侵入手术室。相对于无人员进出的工况,有人员进出会使得进入手术室的空气量增加83.8%,大约0.269m3,离开手术室的空气增加13.6%,大约0.424m3。本研究为手术室通风的设计提供了指导。

220kV断路器分合闸速度异常下降分析

断路器是电力系统中的保护性装置。当发生电力事故时,断路器需要及时响应,因此,断路器机械特性是保证正常工作的关键。分析了一起220 kV断路器分合闸速度下降的案例,通过多次调节分合闸弹簧以及对结构的进一步分析,判定本次异常是由断路器气室连杆与气室密封件摩擦阻力过大、存在卡涩现象导致。通过在气室连杆涂抹硅脂进行润滑处理,分合闸速度得到恢复,机械特性试验数据符合标准,断路器得以正常投运。该研究不仅解决了实际问题,还强调了定期检查和润滑的重要性,为电力系统中断路器的维护提供了宝贵经验。

基于触摸屏的地铁列车开/关门信号发生器设计

地铁列车车门调试时,需进行多次开关门试验,每次测试次数和周期均不同。传统的测试装置无法快速修改开关门测试次数和周期,为提高地铁车辆开关门试验效率,研制了基于7寸触摸屏的地铁车辆开/关门信号模拟发生器。该装置由7寸触摸屏和主板组成,两者通过USART进行通信。主板为自主开发的一块集成电路板,以Atmega16单片机为核心,控制2路高/低电平信号驱动地铁列车开/关门信号和1个微型蜂鸣器信号。该设计方案能够完全实现预设功能,具有智能化优点,值得在行业内推广应用。

全自动运行列车远程开关门设计方案研究

全自动运行列车由于不设置司机,一些行车相关命令需要远程下达。既有的远程控制命令主要用于列车的休眠、唤醒、照明、空调、断路器复位等,而随着全自动运行线路的普及,运营方对于列车人员的高效疏散、车场人员的灵活上下车等有着迫切的需求。为此提出远程开关列车门设计方案,针对站台和区间远程开关门、存车线和车辆段远程开关门等场景,设计疏散防护区域和门使能区域,阐述列车在站台精确停车、列车在区间停车、列车在存车线或车辆段等情况下的远程控制开关门流程,在确保安全的前提下,最大程度提升运营组织效率。该方案可供后续全自动运行项目的远程开关门设计参考。

矿山风巷自动防爆门安装应用浅议

对大林矿矿井防爆门改造升级适应数字化矿山发展趋势,解决矿井风机停启状态实现风门自动开闭的需求,ZMK660型电液全自动防爆门系统通过本安型位置传感器实时监测风门的开闭状态,对风门状态进行实时监测与预警,确保矿山通风系统安全、稳定、可靠运行。

既有铁路漏斗车底门开闭机构适应性分析

底门开闭机构是铁路漏斗车的关键部件,其稳定性、可靠性及卸货速度等关键性技术和性能指标会直接影响车辆的卸货效率、运输能力和运输安全。为了更深入地了解底门开闭机构的性能,文章通过对既有铁路漏斗车底门开闭机构进行型式分类,从结构、原理和性能特点等方面对几种开闭机构的优缺点进行了分析,并进行了各型底门开闭机构的适应性研究。

风门开闭对矿井风流影响规律模拟试验研究

为探究风门开闭动态过程对矿井风流的影响规律,采用数值模拟的方式对风门开闭全过程中的矿井风流场变化进行分析,分析结果表明:风门开启首先使风门所在巷道风速上升,并逐渐影响其他关联巷道,使风门所在巷道串联巷道风速上升、并联巷道风速下降,风门固定角度开启时,风速变化程度继续增大,直至流场充分发展,风门关闭后流场逐渐恢复至开启前状态;流场变化程度与风速、开闭角度、开启至固定角度后持续时间呈正相关,与风门开闭速度呈负相关。在数值模拟的基础上,为更好地应用这一过程中监测监控系统所采集到的风速数据,用相似试验的方法进一步研究了风门开闭全过程中风门所在巷道迎风侧、通风侧、串联巷道、并联巷道位置传感器风速监测数据的异常波动时间、最大波动幅值与风门开启前入口风速、风门开闭角度、开闭速度、开启至固定角度后持续时间之间的相关性规律,研究结果表明:1)风速数据异常波动时间与风门开启前入口风速、开闭速度、开闭角度、开启固定角度持续时间存在多元非线性关系,除风门所在巷道迎风侧处监测点外,其他位置监测点风速数据异常波动时间的拟合公式精度皆达到90%以上;2)肯德尔相关性检验显示,所有监测点风速数据的最大波动幅值与风门开启前入口风速与开闭速度并无显著相关关系(p>0.05水平);除风门所在巷道迎风侧处监测点外,其他位置监测点风速数据的最大波动幅值与风门开闭角度呈显著正相关(p>0.05水平);所有监测点风速数据的最大波动幅值与风门开启固定角度后持续时间呈显著正相关(p>0.05水平)。

基于DWT与SVM的风门开闭阶段识别方法

为解决因风门开闭导致的风速传感器数据异常波动与误报警问题,提出一种基于离散小波变换(DWT)与支持向量机(SVM)的风门开闭阶段识别方法。使用多尺度滑动窗口将传感器风速监测数据离散化为若干段不同尺度的子时间序列数据,利用统计方法与DWT,提取各尺度子时间序列数据中的统计特征与隐含的波动特征,建立SVM风门开闭阶段识别分类模型。为进一步优化识别结果,基于重叠度(IoU)规则合并、修正、组合、取优分类识别结果,再根据相似准则建立长度方向取变率为2、整体相似比为1∶16的相似试验模型,开展风门开闭扰动试验,验证方法的可行性。结果表明:在测试集上的识别准确率较高,对于风门开闭时间的识别准确率可达到90.08%,风门开闭阶段的划分准确率可达到71.05%,优化滑动窗口尺度数量,可继续增加方法识别的准确率。

新工科视角下工程力学课程混构教学模式研究与实践

该文针对新工科视角下工程力学课程教学中存在的问题,提出工程力学课程混构教学模式。该模式以真实工程案例为导入背景,以开放性问题为教学模块主体,进行没有唯一答案的开放式设计,以封闭性问题为学习辅助支撑资源,为学生提供学习支持和引导,构建开放与封闭相协调、自由与限制相统一的教学模式。教学实践结果表明,该模式可以理顺新工科视角下工程力学教学设计思维,提高学生参与课程学习的质量,促进工程力学课程教学成效不断提升。

运动仿真在客车前围开合机构设计上的应用

通过三维运动仿真校核不同的开合机构在客车前围检修门上的运动轨迹,为开合机构的设计选型提供准确的数据支持,在缩短设计周期的同时,提升设计的精细化水平。

KW5型煤炭漏斗车底门开闭机构性能分析

为了考察KW5型煤炭漏斗车底门开闭机构能否实现预期的基本动作,首先利用ADAMS多体系统动力学软件建立底门开闭机构的多体仿真模型,进行开关门过程传动模拟,校验各部件在传动过程中是否存在干涉或传动不到位等情况,验证该机构方案的可行性;然后分析开关门气缸所需要的驱动力,并校核手动操作轮在关门和开门过程中所需要的作用力;最后校验了关键传动部件的强度与稳定性。结果表明,KW5型煤炭漏斗车底门开闭机构的结构设计满足工程应用要求。

汽车弯管接头注塑模具设计

分析某汽车弯管接头塑件的结构特点,结合其外观及性能要求设计了一副包含定模和动模抽芯机构,定距优先开模机构,开合模顺序保护装置和强制合模机构的复杂注塑模具,通过采用定模斜滑块抽芯机构成功解决了塑件定模侧向倒扣问题;针对塑件翻边结构上外观表面可能会出现纹路脱伤和碰穿孔批锋的问题,采用侧边分型斜向抽芯的方式解决。定距优先开模机构为抽芯顺序提供有效保障;强制合模机构避免合模时定模滑块与动模滑块出现撞模现象;两者与开合模顺序保护装置相配合保证了模具生产的安全性和稳定性。

大型液压启闭下卧式弧形闸门流激振动及抗振优化研究

大型液压启闭弧形下卧门系特种门型,其水力结构特征有其特殊性。因泄水闸泄流的弗氏数普遍较低,下泄水流流态和对门体的作用力复杂,且闸门面板采用全包结构,存在较大的浮动力,容易引起结构的动力失稳。针对下卧门结构构造及运行特点,通过水动力荷载模型,研究测试不同运行工况下作用于闸门结构各部位的水流脉动压力荷载,获得脉动压力的数字特征及谱特征;通过水弹性振动模型,揭示了闸门发生强烈振动的原因;通过三维有限元空间数值模型,研究闸门结构的静动力特性,取得闸门结构的应力位移分布及闸门结构的流固耦合振动特性,为结构的共振分析提供科学判据。通过对闸门结构水力结构特征成果的综合分析,提出解决闸门强烈振动的抗振优化布置方案,确保工程运行安全。

中国天眼馈源支撑缆索检测机器人设计

中国天眼,即五百米口径球面射电望远镜,简称FAST,是中国的重大科技基础设施。而馈源支撑系统是FAST中对馈源舱进行高精度位姿调节的重要部件。为保障FAST的正常运行,必须定期开展馈源支撑系统的安全检测。为此,需要设计能够自主进行馈源支撑缆索缺陷检测的机器人系统。针对机器人在FAST馈源支撑缆索上的工作环境,设计机器人总体方案。根据缆索上障碍多的特点,将检测机器人设计为底部开口、多轮抱索、多节串联形式;根据缆索长、陡的特点,确定两端卷扬机牵引驱动为主、轮驱为辅的驱动形式。依据总体设计方案,分别开展机器人各部分的详细结构设计,保障机器人能够可靠地沿缆索运动与避障;设计主动调整、弹性适应的连接机构实现各节机器人之间连接与相对位置调整。最后,进行机器人整机样机运行实验。实验结果表明,机器人能够稳定地在缆索上运动及避障,验证了所设计的机器人系统沿FAST缆索检测所需的运动能力。