STRESS ANALYSIS OF ROLL RING FOR HIGH SPEED WIRE ROLLING MILLS

This paper introduces a new method for fixing type of the tungsten carbide roll ring for high speed wire rolling mills, and analyses the stresses of the roll ring. The lifetime of roll pass is twice longer that of the old one.

基于磁平衡的钢丝绳探伤数字传感器研究

针对钢丝绳在长期运行过程中会出现断丝、截面磨损、锈蚀等损伤而形成安全隐患的问题,指出应进行钢丝绳健康状态定期安全检测和评估。针对常用的强磁检测法的不完善之处,提出基于空间磁场平衡机制检测的新型钢丝绳损伤判别方法。首先研究采用PRO/E进行三维实体建模,进行了磁路设计;其次采用有限元分析,比较X轴、Y轴磁化方向的优劣,依据磁力线密度、中间直线磁场变化强度得出Y轴磁化方向优于X轴磁化方向;最后通过运用三维磁场数值分析软件,设计计算出合适的传感器聚磁环结构和感知单元。实验研究结果表明,基于空间磁场平衡机制的新型钢丝绳探伤传感器的检测效果较传统强磁探伤传感器的检测效果有明显改善。

浅析磁环在汽车高压线束系统中的应用

文章通过对汽车线束系统天线效应的分析,从理论和实践两个方面论述磁环在该方面应用的可行性,为线束系统成本优化和控制器开发后期电磁兼容问题的解决,提供参考。

钢丝圈位置对半钢子午线轮胎胎圈压力的影响

采用有限元仿真技术建立三维轮胎模型和轮辋模型,研究钢丝圈位置对半钢子午线轮胎胎圈压力的影响。结果表明:采用有限元仿真方法可以较准确地模拟胎圈压力,其精度取决于轮胎模型的准确性和建模方式等;钢丝圈部位的建模方式对胎圈压力影响较大;胎圈压力对钢丝圈水平位置[以钢丝圈外缘到轮胎外缘的水平距离(W)为代表]变化很敏感,W越小,胎圈压力越小,W越大,胎圈压力越大。

高功率Tesla变压器次级绝缘结构电场分析与设计

高功率Tesla变压器在脉冲功率技术领域应用广泛,但其次级线圈处于非均匀电场中,线圈匝间电压分布不均,容易导致匝间绝缘击穿。文中设计了一台双磁心Tesla变压器,利用有限元法建立次级线圈的电场仿真模型,分析其匝间的电场分布情况。针对匝间电压分布不均问题,提出次级线圈首尾两端双线并绕及增加屏蔽环来改善电场分布的措施,使最大场强小于微小油间隙的击穿场强,确保变压器次级线圈的绝缘安全。通过仿真分析发现首尾两端并绕可改善电场分布,但并绕匝数不宜过多。高压端增加屏蔽环后,场强分布更加均匀,最大场强下降62.9%,且最大场强远低于脉冲条件下的油间隙击穿场强,能够满足绝缘设计要求。

基于有限元法的导电滑环刷丝成型特性分析

导电滑环刷丝的工作性能对卫星的整体能源安全与在轨寿命有着至关重要的影响。为了保证信号和电流的实时传递,需要对刷丝角度进行控制。本研究通过有限元法的理论分析,建立了电刷板和刷丝的三维模型;结合显式动力学和隐式静力学的有限元模拟方法,确定了刷丝最佳的角度成型方式,完成了刷丝角度成型与回弹的有限元模拟;提出了一种基于有限元针对刷丝角度回弹过程的测量方法,并对刷丝回弹角的仿真值与理论值进行了对比分析。结果表明:与单侧偏转板和双侧短夹持板相比,双侧长夹持板对刷丝角度成型的作用方式最佳;刷丝的回弹角度与成型角度呈正相关,刷丝的成型角度越大,刷丝成型后的回弹变形值越大;刷丝成型角度在120°以上时,由于残余应力过大,所以刷丝材料很可能发生破坏。为了防止刷丝在发生弹塑性变形时其材料左侧根部发生破坏,应将夹持板左侧夹紧面尽量贴近刷丝左侧根部位置,对刷丝根部增加约束,以保证刷丝角度成型的质量;刷丝回弹角度的最大相对误差约为2°,但平均误差值在1°左右,总体回弹趋势基本一致,可以很好地表示出刷丝回弹角度的变化规律。

能谱CT MARs技术在脑动脉瘤术后的影像质控探讨

目的:评价GE Revolution256排能谱CT去金属伪影技术(MARs)在脑动脉瘤术后的图像质量及临床应用价值。方法:脑动脉瘤术后33例患者,行能谱头颅动脉CTA检查。测量每位患者动脉夹或弹簧圈紧邻的正常脑组织,选取3个点测量不同方向CT值,记a1,a2,a3,即A组,共99个CT值,然后在健侧分别测量其对称点,记b1,b2,b3,即B组。C组为A、B组之间CT值差值的绝对值|a1-b1|、|a2-b2|、|a3-b3|。由两位工作经验10年以上的中级医师对图像质量进行主观评价,把图像质量分为五个等级。结果:A组总体CT平均值51.3±8.8HU,B组CT值平均值49.7±14.4HU,A、B组CT值平均值相差1.6±11.7HU,相差很小。A、B两组进行配对T检验,P=0.2>0.05,不具有统计学意义,说明患侧总体CT平均值与健侧差异不显著。C组平均值为9.7±6.7HU,具体量化了患侧与健侧CT值的差异大小,密度差异接近图像分辨率最低灰阶,与医生主观评价图像相符的合格率为93%,说明图像质量优秀,能满足诊断要求。凭借优秀的图像质量,动脉瘤手术并发症也可以被其检测。结论:GE Revolution256排谱CT MARs能有效减少动脉瘤金属伪影,清晰显示术区精细解剖,为病人术中及术后诊断提供巨大的帮助。

F5G工业光环网通信技术及其在煤矿的应用与展望

矿井传统有线通信网络存在带宽固定、有效利用率低、时延较高、系统配置不灵活等问题,无法满足矿井智能化业务发展需求。矿用5G及WiFi6无线通信存在巷道衰减大、可靠性不及有线通信的问题。针对F5G(第5代固定网络)工业光环网通信技术的特点,指出F5G工业光环网通信技术是矿井有线通信的发展趋势。介绍了F5G工业光环网的2个关键技术:10 Gibit/s PON(无源光网络)技术、数智光分配网(DQ ODN)技术;比较了F5G工业光环网与传统有线网络在网络时延、电气安全、业务安全、施工安全、维护安全等方面的优势。结合F5G工业光环网通信技术在煤矿井下应用的需求特点及建设实例,分析了F5G工业光环网通信技术在井下工业远程控制、高清视频回传、工业网络迁移、远程故障诊断、无线网络信号回传等场景的具体应用,指出F5G工业光环网通信技术在矿井应用的不足与前景:(1)基于F5G工业光环网通信技术的矿用设备种类较少。(2)在不同场景的适应性、不同业务种类的适配性方面有待提升。(3) F5G工业光环网通信技术在系统接口与协议方面与传统以太环网通信接口相同,终端设备无需更改适配即可接入使用,是未来煤矿场景工业网络的有效解决方案。(4)煤矿应结合自身实际情况建设F5G试点,以实际场景支撑F5G工业光环网通信技术的应用与研究。

复杂环境下穿越电量的监测及计量方法研究

为了提高系统的运行稳定性,大多330 kV电网采用合环运行方式,对于设置多个关口点且“源、荷”共存的系统,在某种运行方式下因电压或相角不完全一致势必会在电源侧或负荷侧存在功率穿越,导致电量结算时电源侧与负荷侧的计量电量不一致而造成争端。目前大多结算方式是采用周期冻结电量求和的方式,按预定规则对各种工况分别计费,则会消耗大量人力。文章通过PSCAD模拟运行工况,分析了电量穿越情况,本文提出基于和电流的数字式计量系统,可直接计算多关口点的计量数据。该方案比常规计量系统更加便捷,且能够反映系统的功率穿越情况,对于电力系统交易结算的准确和公平性具有重大意义,推动电网交易市场的稳定发展;同时对穿越功率及损耗的分析对电力系统的安全稳定运行具有重大意义。

型钢悬挑脚手架设计施工问题探讨

针对高层建筑建造中普遍应用的型钢悬挑脚手架设计与施工,分析了型钢悬挑梁的设计计算模型,基于算例结果提出了模型参数的取值标准;建立了U形拉环在混凝土楼板上锚固破坏的三棱柱体模型,给出了锚固承载力的设计计算方法;总结了斜拉钢丝绳在实际工程应用中的缺陷,建议取消斜拉钢丝绳。

沉积路径对电弧增材制造钛合金环形结构件热变形的影响

针对典型钛合金环形结构件,在电弧增材制造中易出现变形开裂的问题,开展沉积路径对钛合金环形结构件成形过程中残余应力和变形的研究。通过建立电弧增材制造热应力仿真模型,分析不同沉积路径对钛合金环形结构件应力和变形的影响规律。研究发现:不同沉积路径下,钛合金环形结构件的残余应力和变形量明显不同。同时,变形量随着高度的升高而增大,沉积路径对基板的应力影响明显。对于典型钛合金环形结构件来说,不同沉积路径对成形件热应力变形演化行为有较大影响。该研究为电弧增材制造钛合金环形构件高质量近净成形技术的研究提供重要参考。

线材生产线精轧机辊环碎裂的原因分析与防治

辊环是轧机辊系中重要的机械部件,通过锥套连接在轧辊轴上。热轧生产中,由于冲击负荷、轧制应力等各种因素的影响,辊环炸裂的现象时有发生。对高线生产线生产效率造成了很大影响,增加了生产成本。对高速线材生产线精轧机辊环炸裂的原因进行分析,提出了减少碳化钨辊环碎裂的技术措施。

西马克夹送辊双唇密封冷却方式改进

西马克高速线材轧机夹送辊双唇密封冷却方式不当,生产过程中双唇密封损坏严重,使用周期缩短。易造成夹送辊进水,润滑站油品乳化,影响设备稳定使用周期。结合现场实际运行情况对夹送辊八字板进行改进,增加了冷却环,引入压缩空气进行高效冷却,能起到密封作用,双唇密封的寿命由改进前的3 d延长到15 d,满足生产现场使用要求。

大倾角环形结构电弧熔丝增材工艺研究

整体式闭式叶轮因其性能优越、稳定高效、寿命长等优势在工业上应用越来越广泛。大倾角环形结构是整体式闭式叶轮的关键组成,其倾角变化大,不同倾角条件下,增材过程中熔滴过渡形式不同,造成逐层增材时层高层宽各异,层间焊道搭接亦不同,为电弧熔丝增材高质量近净成形带来了极大挑战。鉴于此,文中进行了大倾角环形结构电弧熔丝增材工艺研究,分析了其结构特征并形成了增材路径策略,即每层由2条环形轨迹搭接而成,同时轨迹法向与倾角相适应,还进行了进给速度、搭接率等工艺参数对成形质量影响的研究,在此基础上确定了合理的增材工艺参数,即送丝速度7 m/min,进给速度500 mm/min,搭接率50%。最终实现了大倾角环形结构毛坯的高质量近净成形。

12.00R20载重轮胎用圆形钢丝圈的研究

研究圆形钢丝圈[1×5.5+(10+17+23)×2.2]在12.00R20载重轮胎中的应用,并与六角形钢丝圈(7-8-9-10-11-12-11-10-9-8-7)进行对比。结果表明:六角形钢丝圈主要靠中心钢丝承受拉应力和压应力,圆形钢丝圈每根钢丝均匀承受拉应力和压应力,六角形钢丝圈的Mises拉应力较大,Mises压应力较小,圆形钢丝圈受压易产生钢丝散股问题;圆形钢丝圈对称承受弯曲应力,六角形钢丝圈的Mises弯曲应力较大;顺时针旋转时圆形钢丝圈的钢丝有拉直的趋势,逆时针旋转时圆形钢丝圈的钢丝有收紧的趋势,六角形钢丝圈的Mises旋转应力大于圆形钢丝圈;圆形钢丝圈轮胎的耐久性能更好,且圆形钢丝圈有助于减小轮胎质量、降低滚动阻力。

基于磁通门效应的非晶丝弱磁传感器

研制钴基非晶态合金丝制成的环形磁芯三绕组磁场传感器,缩小现有磁场传感器尺寸,提高传感器探头测量灵敏度和输出信噪比。采用旋转水纺法制备淬态非晶丝,经过电流退火工艺处理后作为传感器磁芯材料,利用环形三对称磁通门磁芯结构,有效地减小磁芯材料不均匀造成的测量误差,提高探头的信噪比。通过单片机、信号发生电路、相敏滤波电路等环节的集成构成传感器测试系统,提高传感器的测量精度和稳定度。试验结果表明传感器探头灵敏度达到了设计要求。

环形丝单向运丝电解线切割加工技术试验研究

为了解决加工间隙内电解加工产物的排除问题,在分析电解线切割加工特点的基础上,采用环形镀锌黄铜丝作为阴极,在电机的驱动下,使环形丝的运动方向与重力方向保持一致,从而便于带出加工区的电解产物;在搭建的加工系统上进行了正交试验,研究加工电压、进给速度、电解液浓度及环形丝单向运丝速度对加工间隙的影响。最后采用优化的加工参数加工出缝宽为250μm、深宽比达20的五角星结构。

柔性环形防护网顶破受力归一化分析

开展了6组环形钢丝网片单元顶破承载力试验,并基于LS-DYNA开展了非线性数值模拟,揭示了柔性环形网的顶破受力的三阶段工作特性。进一步考虑钢丝缠绕圈数、圆环直径、顶破端与环形网的面积比以及环形网长宽比等影响开展参数分析,据此提出了环形网片拉伸变形的解析计算方法,建立了顶破力-拉伸位移的相关性方程。研究结果表明:随着圆环缠绕圈数的增多,环形网的极限破断力线性增大,极限拉伸位移线性小幅减小;随着圆环直径的增加极限破断力指数型降低,极限拉伸位移线性增大;随着顶破端与网片的面积比的增大极限破断力和极限拉伸位移均幂函数持续减小,变化速率基本一致;随着环形网长宽比的增大,极限破断力和极限拉伸位移都呈幂函数减小,破断力的减小更为明显。研究成果可用于柔性防护系统环形网单元设计。

环形电镀金刚石线锯的研制

研制了一种新型环形电镀金刚石线锯 ,介绍了锯丝基体的制备及锯丝电镀工艺。锯切试验表明该金刚石线锯具有锯切表面质量好、锯切效率高、出材率高等优良性能 ,尤其适合贵重硬脆材料以及各向异性复合材料的切割加工。

L波段高功率线极化径向线阵列天线理论分析与数值模拟

探索了L波段的高功率线极化径向线阵列天线。基于三角形栅格形式实现了径向线圆形平面阵列天线,分析并给出了径向线并联馈电网络,并以同轴馈电的水平单圆环线极化天线为基础,利用径向线并联馈电网络设计出了间距小于一个波长下L波段高功率线极化径向线阵列天线。研究结果表明:这种结构实现径向线阵列天线的线极化辐射是可行的,该天线在中心频率1.57GHz下,增益为19.97dBi,轴比为-52.06dB,反射系数为0.1052;在1.37～1.77GHz的频率范围内增益大于18.64dBi,轴向轴比值小于-46.45dB。