带均压槽的多孔集成节流静压气体轴承静态性能分析

为了提升静压气体轴承的静态性能并探究其变化规律,文章研究了一种带均压槽的多孔集成节流静压气体轴承。通过推导气体润滑控制方程建立数学模型,并通过编程软件对离散化的控制方程进行求解计算,分析不同节流孔数量、供气压力、均压槽槽宽和均压槽槽深对静压气体轴承静态性能的影响规律。结果表明:与无均压槽多孔集成节流静压气体轴承相比,带均压槽的静压气体轴承承载力和刚度有了明显的提高;同时节流孔数量对带均压槽的多孔集成节流静压气体轴承的承载力影响显著,但孔数增加到一定程度后承载力增速减缓;均压槽槽宽对其承载力影响较小;均压槽槽深和供气压力对静压气体轴承的静态性能有明显影响。

双向均压槽节流静压气体轴承静态特性分析

为进一步优化径向静压气体轴承的静态性能,提出在传统小孔节流的基础上配合开设轴向和周向均压槽的复合节流式静压气体径向轴承。利用Fluent软件对比分析传统孔式节流与不同形式复合节流静压气体轴承的静态特性,探究均压槽截面形状及供气压力对轴承静态特性的影响规律;利用正交试验探究节流器各结构参数对承载特性的影响。结果表明:复合节流式静压气体轴承在一定程度上提升了轴承的静态性能,其中均压槽以“口”字形布置以及截面形状为矩形时效果最优;供气压力的增大也可提升轴承静态特性;节流孔直径和均压槽深度对轴承静态特性的影响要大于节流孔深度和均压槽宽度,节流孔直径以及均压槽深度的增大均使得承载力与刚度呈现出先增大后减小的趋势。

某深部巷道底板卸压槽尺寸数值模拟研究

随着煤矿开采深度的不断增加,国内许多矿井已经进入深部开采,深部巷道围岩稳定性差,底鼓现象突出,矿压显著。以平顶山矿区某煤矿为工程背景,分析了巷道围岩变形破坏特征,提出了“四层次喷混凝土+三层次钢丝绳网+三层次锚杆+底板卸压槽+壁后注浆”的联合支护方案,采用UDEC模拟了巷道围岩应力场分布特征。结果表明,增加卸压槽宽度可以有效保证巷道底板应力向深部转移,当卸压槽宽度为1600mm时,巷道底板围岩塑性区范围为14.84m,底板水平应力峰值向深部转移了14.5m,为深部巷道围岩变形控制提供了一定的理论支撑。

基于流固耦合的液压阀芯均压槽多目标优化设计

高压大流量换向阀依靠阀芯的移动来实现控制执行机构的运作,合理的设计阀芯上均压槽的尺寸、槽间距与阀芯与阀套间间隙能够降低阀芯与阀套之间的卡紧力与泄漏量。基于ANSYS建立流固耦合三维求解模型,以矩形均压槽宽深比、槽间距和阀芯与阀套间间隙为设计变量,将泄漏量、卡紧力与等效应力作为响应变量,通过建立Non-Parametric Regression响应面模型,分析了设计变量对响应变量的影响。结合多目标遗传算法(MOGA),实现阀芯均压槽的尺寸与分布的优化设计。当均压槽槽宽与槽深比值为0.83,槽间距为1.43 mm,阀芯与阀套间间隙为0.027 mm时,泄漏量与卡紧力能够较小,其值分别为6.05 mL·min^(-1)和0.28 N,与优化前相比泄漏量降低了25%,卡紧力降低了36%。为阀芯均压槽的尺寸设计提供了参考。

均压槽结构对超高速空气静压轴承性能影响分析

以超高速空气静压止推轴承为研究对象,建立了圆形、环形、扇形和十字形四种均压槽轴承的CFD仿真模型,采用计算流体力学方法,对比分析了有无均压槽轴承在不同气膜厚度与工作转速下对轴承承载性能(压力分布、承载力、刚度、消耗气体质量流量)、稳定性(最大气流速度与湍流动能)的影响。结果表明,气膜厚度和工作转速对5种轴承的承载性和稳定性影响较大,并得到了其影响规律;其中,环形槽轴承兼顾承载性与稳定性,通过实验验证得到环形槽轴承的最佳工作转速。研究成果可为超高速空气静压轴承的进一步优化提供一定的理论依据。

高端住宅圆弧形铝合金压槽铝模施工方法

结合某高端住宅项目,论文重点阐述圆弧形铝合金压槽的设计及施工过程,对木方压槽施工、挤塑条压槽施工、梯形铝合金压槽铝模施工、圆弧形铝合金压槽铝模施工4种施工工艺的优缺点、可操作性及经济效益进行对比分析。

卸压槽法在修复煤矿破损井壁中的应用

卸压槽法修复破损井壁对保障煤矿的安全、持续生产具有重要意义。以临涣煤矿东风井修复实例,根据实际地层参数计算分析井筒与地层相互作用,获得等效含水层收缩量,在此基础上,利用FLAC^(3D)有限差分软件建立模型,分析不设卸压槽疏水及在-237 m设卸压槽疏水的2种工况条件下的井壁受力及位移情况。结果表明,在-227 m处设置卸压槽后,竖向应力变为渐进连续分布,井筒整体承载能力提升;卸压槽对疏水沉降层中的井壁有显著的卸荷作用,改善三隔下部井壁应力的集中现象;卸压槽的存在使得井筒自身可发生垂直收缩,其与岩土层共同作用的整体沉降量增加。

高等级公路水泥混凝土路面不等距压槽的研究

水泥混凝土表面构造形式是影响路面使用品质的主要因素之一。通过研究横向不等距压槽问题 ,光面、不同等距压槽及不同不等距压槽表面构造形式之间的试验对比 ,找出具有平整、抗滑、低振动、低噪声效果的最佳压槽形式。

带有圆周方向均压槽的静压气体止推轴承的气锤自激

通过开设均压槽,可以增加静压气体轴承的承载能力和刚度,但是如果气体轴承的均压槽等参数设计不合理,会出现一种振动现象——气锤自激振动,尤其是设计高压重载气体止推轴承时。针对常用的圆盘止推气体轴承,建立轴承活动件的动力学方程,再运用小扰动方法和流量连续性方程得到了气锤自激振动的稳定性判别方程。通过求解稳定性判别方程,发现供气压力越大,自激振动的倾向性越强;气膜间隙在一定范围内容易引起自激振动;节流孔直径越大,自激振动的倾向性越强;当止推轴承的外径和内径的比值比较小时,容易发生气锤自激。通过计算得到了不发生气锤自激振动的轴承设计参数,可用于高压重载气体止推轴承的设计。

具有可变均压槽的气体静压推力轴承性能研究

具有可变均压槽的气体静压推力轴承,是作者提出的一种新结构轴承.本文建立了这种新结构轴承的性能计算方法,用有限差分法耦合求解气体静压推力轴承的雷诺方程和弹性薄片的变形控制方程,得到轴承的各项性能参数,并通过试验加以对比验证,计算结果与试验具有较好的一致性.结果表明该新型气体静压推力轴承的设计方案能够提高轴承的刚度.

高应力巷道底板卸压槽防治底鼓的机理研究及实践

随着煤矿开采深度的增加,高地应力巷道的底鼓问题越来越突出,针对这种现状,根据"强弱强结构"原理深入分析了底板中部卸压槽支护技术机理,在巷道围岩高强度支护的基础上,采用了底板中部卸压槽支护技术解决高地应力巷道底鼓问题。由于底板中部卸压槽施工工序复杂,施工困难,在巷道卸压支护中很少应用,为了解决施工问题,底板中部卸压槽采用了"二次爆破"技术,并优化技术施工方案,平行作业,保障了施工进度,成功解决了底板中部卸压槽的施工难题。现场工业试验表明,高应力巷道周围岩体的变形得到了有效地控制,采用卸压槽支护技术有效地解决了高应力巷道底臌问题,维护了巷道的稳定性,保证了矿井的安全生产。

均压槽与静压气体轴颈轴承承载特性的关系研究

主要研究通过开设不同结构形式的均压槽来提高静压气体轴颈轴承的承载能力和刚度,利用加权余量法和有限元离散化方法求解雷诺方程进行数值计算和仿真,针对单排孔和双排孔轴颈轴承,分析不同长度的周向均压槽,以及不同数量、不同位置和不同长度的轴向均压槽对轴承承载能力和刚度的影响规律。结果发现:开设周向均压槽和轴向均压槽都可以提高轴承的承载能力,相比开设周向均压槽,开设轴向均压槽对提高轴承的承载能力更为有效,而且只开设一条或两条轴向均压槽就能显著提高轴承的承载能力,通常将轴向均压槽置于气膜间隙较小的位置时能使轴承的承载能力和刚度最大。数值仿真结果通过试验进行验证,研究结果可用以指导高承载和高刚性静压气体轴颈轴承的设计。

均压槽对空气静压轴承微振动的影响

由于空气静压轴承工作过程中的微振动制约了它在超精密设备中的应用,本文对空气静压轴承的动态特性进行了实验分析,并提出用带均压槽的结构设计来解决上述问题。运用有限元软件对空气静压轴承进行仿真,得到了空气静压轴承的各项性能参数。分析了微振动产生的原因并提出在空气静压轴承工作表面增加均压槽来有效抑制空气静压轴承的微振动的方法。通过实验对提出方法进行了验证,结果显示计算结果与实验具有较好的一致性。实验表明通过增加均压槽的方式可以将轴承微振动降低80%,有效地提高了空气轴承的稳定性和运行精度。本研究为抑制空气轴承微振动和提高整个机床设备精度做出了有益探索。

煤巷卸压槽及其防突作用机理的初步研究

本文应用弹塑性力学、相似理论、岩体力学等知识，探讨了煤巷卸压槽的防突作用机理；并进行了实验室的模拟试验，得出了煤巷卸压槽开挖后煤体周围应力分布状态。研究表明：煤巷卸压槽能够防止煤和瓦斯突出的必要条件在于卸压槽开掘后应能形成较大范围的卸压区。

带均压槽气体静压轴承承载性能仿真研究

气体静压轴承的承载力和刚度相对于传统轴承较低,限制了大承重在高精度等场合中的应用,传统设计方法为了提高气体静压轴承承载性能,采用增大供气压力和增加节流孔等措施,造成轴承结构复杂,且易导致轴承自激振动现象。提出在气体静压轴承承载面开设均压槽的结构优化设计方法。建立带有周向均压槽的平面气浮圆轴承有限元模型,对比分析不同形状和几何参数的均压槽对轴承承载性能的影响。结果表明:均压槽能够明显提高气浮轴承的承载力;正常工作时,带三角形均压槽的气浮轴承承载能力和刚度最佳;气浮轴承承载力随均压槽深度和宽度的增加而增大,但增速趋缓。

弹性均压槽空气静压轴承静特性的影响因素分析

为了研究影响弹性均压槽空气静压轴承静态特性的因素,基于气固耦合原理,建立弹性均压槽空气静压轴承的耦合控制方程,采用有限差分对控制方程进行离散求解,分别研究供气压力、均压槽宽度和节流孔直径对弹性均压槽空气静压轴承静态特性的影响。结果表明:供气压力、均压槽宽度和节流孔直径对弹性均压槽空气静压轴承承载力和刚度的影响较大,供气压力越大,轴承的承载力和刚度也越大,但刚度最大时的工作气膜间隙越小;均压槽宽度越大,轴承刚度最大时的工作气膜间隙越大;节流孔直径越小,轴承刚度越大。实验结果和理论计算结果基本一致,验证了数学模型和理论方法的正确性。

卸压槽布设位置对井壁受力影响的试验研究

利用FLAC3D软件分别对在井壁上布设一道卸压槽、两道卸压槽及三道卸压槽的卸压效果进行了模拟,由模拟结果及综合经济和施工技术等考虑,布设两道卸压槽卸压效果明显,经济上合理,其最佳布设位置是在底含与基岩交界处和三隔上部。

空气轴承的弹性均压槽力学性能分析与测试

该文设计了一种新型空气轴承。建立了弹性环形薄板的有限差分数值计算模型。设计了含有均压槽气体润滑轴承的计算模型和弹性环形薄板的有限差分数值计算模型的耦合计算过程。探索了用多重网格法求解四阶偏微分方程(弹性薄板变形控制方程)的迭代过程,取得成功。对新型气体静压推力轴承的环形弹性均压槽弹性变形的检测结果表明:均压槽的宽度、深度都能随设计压力的改变产生满足控制要求的尺度变化,表明这种结构的设计、制造和检测都是成功的。

带有均压槽的环形气浮垫设计

针对空间飞行器太阳翼展开地面试验中使用的二维平面滑轨式零重力吊架卸载设备,存在轴承沿导轨运动的摩擦力引起附加的展开力矩问题,设计了带有周向均压槽的高承载力、高刚度环形气浮垫,来代替上述吊挂滑轮车,在水平方向上实现了极低摩擦力,并基于气体的运动方程、质量连续性方程和状态方程,对环形气浮垫进行建模计算其承载力,并用Fluent仿真计算,仿真结果与理论计算基本一致。当吊挂试件的重力在环形气浮垫承载力范围内时,就能在水平方向上实现极低摩擦力展开,从而消除由摩擦力引起的附加展开力矩的影响,最终验证了带有均压槽的环形气浮垫替换方案的可行性。

基于CFD的液压滑阀阀芯均压槽的研究

该文首先对液压滑阀阀芯偏心且倒锥时受到的卡紧力进行数学建模,然后介绍了3种不同形状的液压滑阀阀芯均压槽,并用Fluent软件对阀套与阀芯之间的流场进行模拟仿真。最终分析结果表明,在液压滑阀阀芯上加开均压槽虽然会导致滑阀缝隙泄漏量略有增加,但能有效减少阀芯受到的径向不平衡力,避免阀芯发生卡滞现象。