烧结单辊破碎机主轴扭矩在线监测系统设计应用探讨

为提升工业生产效率,提高扭矩在线监测质量,文章选取烧结单辊破碎机主轴扭矩在线监测系统的设计与应用为研究对象,针对在高负荷工作条件下存在的安全隐患和生产效率低下的问题,提出可靠性较强的监测系统来实时监测主轴扭矩。文章目的在于设计基于传感器技术和数据处理算法的在线监测系统,为实现主轴扭矩的实时监测和预警信息,进而保障设备安全运行,提高生产效率。基于相关数据的对比分析,研究结果显示该监测系统能够准确捕捉主轴扭矩的动态变化情况,并及时发出警报,为操作技术人员提供精确化的预警信息。同时,烧结单辊破碎机主轴扭矩在线监测系统还可记录和分析历史扭矩数据,为后续设备维护和优化提供了技术参考。

基于非对称铺层的复合材料弯扭耦合结构设计与试验验证

复合材料弯扭耦合结构在前掠翼飞机机翼的结构设计中具有重要的应用价值.现有研究主要基于对称铺层复合材料设计弯扭耦合结构,存在设计域窄及耦合效应不足等问题.非对称铺层复合材料有望解决上述问题,但因其易产生固化变形,目前未能在工程实际中得到应用.文章首先引入层合板的几何因子和材料常数,推导了拉剪多耦合效应层合板的湿热稳定解析条件;其次,利用湿热稳定的拉剪多耦合效应层合板构造了变截面弯扭耦合盒型结构模型,并利用遗传算法-序列二次规划(genetic algorithm-sequential quadratic program,GASQP)混合优化算法实现了结构的非对称铺层优化设计,使得结构在不发生固化变形的同时显著提升了耦合效应;然后,对弯扭耦合结构的湿热稳定性和弯扭耦合效应进行了数值仿真验证,并利用Monte Carlo方法进行了耦合效应的鲁棒性分析;最后,设计并完成了弯扭耦合效应的测量试验,验证了理论设计的正确性和可行性.结果表明:当铺层角度满足湿热稳定条件时,非对称弯扭耦合结构不会发生固化变形;非对称铺层设计可以显著提升耦合效应,最大可达90%以上.

采煤机截割部的扭矩轴强度和优化

以MG900/2210GWD型采煤机为例,介绍一种采煤机截割部扭矩轴优化设计,基于ABAQUS有限元分析软件,结合扭矩轴基本结构,构建扭矩轴有限元仿真模型,并以此为基础,从静力学仿真和模态仿真两个角度实施扭矩轴强度仿真分析。根据分析结果确认扭矩轴受力薄弱点后,介绍三种扭矩轴优化设计,再通过有限元仿真分析获取最佳设计,将最佳设计应用于工程实践,确认可有效提高扭矩轴综合性能。

一种扭矩传感器的结构优化设计

设计了一种用于机器人关节输出扭矩测量的扭矩传感器。传感器承载结构采用弯曲轮辐式结构,并采用有限元分析软件对轮辐式结构进行了优化设计。通过将所设计的弯曲轮辐式结构与剪切轮辐式结构扭矩传感器的测量灵敏度进行对比,结果表明弯曲轮辐式结构扭矩传感器具有更好的灵敏度。

?127mm涡轮钻具反扭矩结构设计与优化

探讨了?127 mm涡轮钻具定、转子反扭矩能力设计理论,推导定、转子反扭矩计算公式并进行台架实验验证。在不影响涡轮水力性能的、不提高钻具加工和装配难度的前提下,对转子反扭矩结构形式进行优化设计。新结构彻底打破了以往涡轮钻具转子与心轴的扭矩传递形式,解决了转子反扭矩能力较弱的问题,降低了装配难度。

Galfenol合金扭矩传感器优化设计与实验

结合逆磁致伸缩效应,设计了一种Galfenol合金贴片接触式扭矩传感器,对贴片的厚度、栅条宽度等参数进行了仿真优化,根据仿真结果搭建了实验平台。仿真与实验结果表明:该传感器在加载情况下,灵敏度为0.721 mV/Nm,最大误差为6.31%;在卸载情况下,其灵敏度为0.684 mV/Nm,最大误差为6.59%。研究结果表明,该传感器在中小范围扭矩测量的精度与灵敏度较高、适应性能好,可为扭矩传感器研究提供参考和借鉴。

Φ90恒扭矩钻具中滚珠螺旋机构的优化设计

设计出一种水平井新型Φ90恒扭矩钻具,其对钻井扭矩起到一定的调控作用。为了提高Φ90恒扭矩提速钻具的使用寿命,对其中部件滚珠螺旋传动机构进行了优化设计。把滚珠螺旋传动机构简化为滚珠丝杠模型,以滚珠螺旋机构的额定动载荷最大为优化目标,应用MATLAB优化工具箱对其进行结构寿命的优化设计。优化结果表明,优化后滚珠螺旋机构的额定动载荷大大提高,从而提高了钻具的使用寿命,达到了预期的效果。

大扭矩压滤机压力与扭矩测试装置设计与优化

为测量大扭矩压滤机实际工作时的压力与扭矩,设计了一种压力扭矩测试装置,使用Solidworks对该装置进行三维建模,分析了该装置各部件组成及工作过程。使用ANSYS Workbench对该压力扭矩测试装置进行静态分析,根据仿真结果对结构进行优化,并对比优化前后机构的结构性能。研究结果表明:测力机构最大变形位于测力机构与压滤机压头接触的轴孔处;设计了三种优化结构,其中第三种结构的质量减轻了25.56%,总形变位移减少了6.03%。根据优化结果制备的样机实际工作效果好,达到了预期的效果,符合测试要求。

主轴单元性能评价装置设计及结构优化

主轴单元刚度、回转精度等性能指标对机床的加工精度和表面质量产生决定性的影响,是机床功能部件可靠性考核过程中需要评定的重要指标。为了对刚度和回转精度进行综合性能评定,基于测量工作原理提出了一套主轴单元性能评价装置;其结构设计是在主轴单元的主轴前端设置加载圆盘和测量基准球,通过对加载圆盘加载,利用非接触位移传感器测量加载圆盘的径向位移和基准球三个方向的位移,获取主轴单元在不同载荷下的刚度、轴向窜动和回转精度等性能;基于有限元分析,对主轴单元性能评价装置的大小立柱进行了结构优化,设计质量减小超过20%。相关研究工作对主轴单元可靠性试验台制造和性能测试具有一定的指导意义。

水轮机主轴摩擦扭矩传动及结构设计

针对福建龙岩白沙水电站2×35MW水轮机主轴与转轮采用摩擦传递扭矩的新结构,通过传动设计计算螺杆材料选择及增磨材料的选定,使该结构在龙岩白沙水电站得以成功应用,为今后推广使用摩擦传递扭矩新技术增加了理论和实践基础。

采煤机扭矩轴喉颈结构优化设计研究

利用ABAQUS非线性有限元软件对采煤机扭矩轴的受力情况进行了分析,发现喉颈部位存在应力集中现象,且超过了材料的最大许用应力值.对喉颈部位结构形状进行了优化设计,优化后,应力集中现象得到有效缓解,降低到许用值以下,当电动机输出功率为额定功率的2.5倍时,扭矩轴承受的扭矩早已超过许用值而发生断裂,可以达到保护电动机的目的.

采煤机扭矩轴可靠性分析与优化设计

作为保护采煤机关键零部件的扭矩轴,其性能对采煤机的可靠性与使用寿命有重大影响。建立以扭矩轴、摇臂壳体、截割部行星轴和行星架为模态中性文件的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型,结合实际工况,基于项目组开发的"采煤机载荷模拟程序"计算获得了采煤机滚筒的载荷文件,通过Adams仿真得到了扭矩轴的最大剪切应力和扭转位移及时刻。基于神经网络和可靠性灵敏度理论得到了扭矩轴剪切应力与位移对卸荷槽结构参数的灵敏度。以采煤机牵引速度和扭矩轴剪切应力与位移为约束条件,对卸荷槽进行优化设计,结果表明:当采煤机牵引速度大于12.236 7 m/min时,扭矩轴及时断裂,提高了采煤机的可靠性与使用寿命。

矿井采煤机截割部U型槽扭矩轴结构优化设计研究

以MG100/1110-GWD型采煤机的扭矩轴为研究对象,采用有限元仿真分析方法结合优化目标,对U型槽扭矩轴的结构尺寸进行了优化。仿真计算表明,优化后的扭矩轴能够保障生产所需动力的传递,在结构方面的可靠性与对零部件的保护性更强,能满足工程的实际应用需要。

采煤机扭矩轴卸荷槽结构的优化设计

针对扭矩轴存在采煤机过载不断裂的问题,以某型号采煤机扭矩轴为研究对象,运用数值模拟的方法,对扭矩轴卸荷槽深度进行静力学分析,并对采煤机扭矩轴卸荷槽结构进行优化设计。实践表明:当扭矩轴卸荷槽深度为10 mm时,能够满足采煤机过载保护的要求,优化之后的扭矩轴工作可靠性高,为采煤机高效生产提供安全保障。

低速大扭矩永磁同步电机转子结构优化分析

低速大扭矩永磁电机的转子结构有较大的优化空间。分析了低速大扭矩电机的主要受力情况;对两种典型转子支撑结构进行了分析对比,得出了低速大扭矩电机最适合的转子结构,并对该转子结构进行优化分析,找出了转子结构刚度、强度与结构参数间的影响规律。总结归纳了低速大扭矩电机永磁转子结构的优化设计方法,为低速大扭矩电机的转子结构设计提供依据。

基于钻柱扭转杆模型的扭矩负反馈减振系统优化设计方法

扭矩负反馈减振是控制和消除钻柱周向粘滑振动较为有效的方法之一。原有的扭矩负反馈减振系统优化设计是在将钻柱系统看作单自由度扭转摆的基础上进行的。针对大位移井中这种简化不合理的问题,通过将钻柱系统简化为连续质量扭转杆,建立了基于钻柱扭转杆模型的扭矩负反馈减振系统分析模型,推导出了其非零虚部极点方程。利用非零虚部极点方程的复数解与模态振动的频率及模态衰减指数间的对应关系,提出了以综合模态减幅系数最小化为目标的新的扭矩负反馈减振系统优化设计方法。数值模拟结果表明,对不适于简化为扭转摆的钻柱系统,采用基于钻柱扭转杆模型的新方法进行设计可以取得相对较好的减振效果。

三维堆叠封装TSV互连结构热扭耦合应力分析与优化

建立了三维硅通孔(TSV)芯片垂直堆叠封装结构有限元分析模型,对模型在热扭耦合加载下进行了仿真分析;分析了TSV材料参数与结构参数对TSV互连结构热扭耦合应力的影响;采用了响应面与模拟退火算法对在热扭耦合加载下TSV互连结构参数进行优化设计。结果表明:TSV互连结构最大热扭耦合应力应变位于铜柱与微凸点接触面外侧;微凸点材料为SAC387时,TSV互连结构热扭耦合应力最大,该应力随SiO_(2)层厚度的增大而增大,随铜柱直径的增大而先增大后减小,随铜柱高度的增大而减小;最优参数水平组合为铜柱直径50μm、铜柱高度85μm、SiO_(2)层厚度3μm,优化后的最大热扭耦合应力下降了5.3%。

辊压机扭矩支撑板结构设计与优化

本文针对辊压机扭矩支撑机构的国内外应用现状,在200-160辊压机设备的结构设计中采用了单臂扭矩支撑方案,并对其销轴的设计参数进行了受力核算。针对扭矩板的4种不同的结构方案,通过仿真软件进行建模分析。对比了不同结构设计方案中的零件重量、最大应力、最大应变、销孔最大应力、安全系数等参数,确认了其中一种方案能够在保持安全系数1.47的情况下,扭矩板减重14.2%,结构更合理,可在相关产品设计中进行推广应用。

基于不规则元胞的主轴温度-结构场耦合热拓扑优化设计方法

为了适应复杂的几何形状,避免传统的规则矩形元胞不能均匀地覆盖设计区域的问题,实现主轴结构耦合场热拓扑优化设计,提出基于不规则元胞的混合元胞自动机法(HCAM)耦合场主轴热拓扑优化设计方法.该方法以数值传热学的相关理论为基础,用三角形元胞来替代传统的矩形元胞,并引入局部网格细化的思想,在应力集中或应变急剧变化的区域实现局部元胞细化,使得整个结构的元胞尺寸自适应变化.通过案例对比分析验证了该方法的可行性,该方法可以有效地适应复杂结构形状、减少元胞单元和有限元网格的数量以及降低元胞单元与有限元网格之间映射的难度.利用不规则元胞的HCAM对主轴结构进行不同工况下的温度-结构场耦合热拓扑优化设计研究,最终获得的热拓扑优化构形结果不仅减少了主轴结构材料,而且改善了其热态特性.

喷漆机械手优化设计及其计算扭矩控制

针对某发动机进气管道长且为变截面等特点 ,设计一机械手对其进行底漆、面漆和中涂漆。文章首先通过灵活度分析确定出操作手的尺寸 ,进而通过动力学分析给出各关节驱动电机输出扭矩。并据此设计出该机器人各参数。最后通过计算扭矩控制使各关节变量达到目标值。