常用硅胶材料软体气动夹爪夹持性能的仿真研究

硅胶作为气动夹爪的软体材料,其对夹爪的夹持性能有直接影响。采用有限元数值仿真方法对4种常用硅胶材料的气动夹爪进行夹持性能分析,探究Ecoflex 00-30、Ecoflex 00-50、Dragon skin 10和Dragon skin 30材料的影响。通过单轴拉伸试验测定硅胶材料的变形特性;采用不同的本构模型对材料参数进行拟合,判断每种材料最适合的本构模型,并采用拉伸仿真实验验证数值模型的准确性,得到4种硅胶材料的最适本构模型;通过仿真分析,得到充气压力与夹爪弯曲角度和指尖力之间的关系。仿真结果表明:夹爪随着充气压力增加,弯曲角度和指尖力也逐渐变大的关系;在相同气压作用下,Ecoflex 00-30产生的弯曲最大,具有最大的指尖力,而Dragon skin 30弯曲的角度最小,具有最小的指尖力。由此得到了不同力学性能的硅胶材料对软体气动夹爪夹持性能的影响,为后续材料选择提供依据。

注入头夹持块夹持性能研究及结构优化

夹持块是注入头的核心部件,对注入头整体可靠性具有至关重要的影响。为了探讨注入头夹持块的夹持性能,基于非线性接触理论,建立了夹持块夹持力学模型,从正压力、连续管应力及管径偏差适应性等方面综合分析了夹持块性能,并提出一种高效率弹性夹持块。研究结果表明:常规夹持块正压力和效率随其与连续管外径偏差的增大而降低;同常规夹持块相比,弹性夹持块平均正压力提升20%~37%、接触面积提升6%~10%,效率提升35%~57%;弹性夹持块沟槽和底部壁厚具有一个最优值,基于选用的分析参数,建议槽宽取值40~60 mm,底部壁厚取值8~10 mm。理论分析结果与试验结果非常接近,有助于注入头和夹持块的优化设计。

输电线路用楔形耐张线夹夹持性能研究

根据楔形耐张线夹工作原理建立力学模型,分析了线夹夹持性能不足、绞线断裂失效的原因,给出了优化线夹结构、改善线夹夹持性能的方向。

不同测试方法在精密手术器械功能质量检查中的比较效果研究

目的:分析对比不同测试方法在精密手术器械功能质量检查中的测试效果,保障手术器械额安全使用。方法:通过查询相关文献及专业书籍,选定精密手术剪和持针器,选用不同的测试材料及方法。精密手术剪依次采用纱布、棉毛布及Interlock手术器械测试套装内的硅胶薄膜方法测试器械切割性能;精密持针器依次采用光照、夹针和Interlock手术器械测试套装内的夹线方法测试器械夹持性能。选取医院清洗消毒合格的100件精密手术剪和100件持针器进行测试效果研究,自制满意度问卷调查手术医生对器械使用的满意度。结果:100件精密手术剪经纱布、棉毛布和硅胶薄膜3种方法测试后,切割性能合格数量分别为94件、76件和58件,其差异有统计学意义(χ^(2)=36.526,P<0.05);手术医生对采用硅胶薄膜测试合格的精密手术剪使用满意率最高,为100%,棉毛布和纱布法分别为82.0%和67.0%,其差异有统计学意义(χ^(2)=48.439,P<0.05)。100件精密持针器经光照、夹针和夹线3种方法测试后,夹持性能合格数量分别为96件、78件和62件,其差异有统计学意义(χ^(2)=38.160,P<0.05);手术医生对采用夹线测试合格的精密持针器使用满意率最高,为100.0%、夹针和光照分别为79.0%和62.0%,医生使用满意率比较,差异有统计学意义(χ^(2)=57.705,P<0.05)。结论:采用Interlock手术器械测试套装内的测试物检查精密手术剪及持针器功能质量,能客观精准地反映器械功能状态,为器械定期维护与保养提供参考,确保器械安全使用。

四角粽柔性夹持结构设计与抓取试验研究

针对目前柔性夹爪手指弯曲扰度大,指尖接触性能差,难以实现四角粽指尖性抓取的问题,设计一种增强指尖型柔性夹爪,并采用3D打印和浇铸成型技术制作柔性手指及其固定组件。测定半透明型硅胶(SJ3113)二阶Yeoh模型材料常数并对手指弯曲变形进行有限元仿真预测与试验验证,进行粽子抓取及夹持力测试试验研究。结果表明:柔性手指具有良好的弯曲变形特性,仿真与试验结果基本一致;柔性夹爪气压在60~80 kPa时,夹持力为2.1~3.9 N,此时对粽子的夹持性能最优。该柔性夹爪结构简单且抓取成功率高,在机械手自动化分拣、包装粽子方面具有应用价值。

液压膨胀夹具夹紧性能影响因素分析及优化设计

为优化液压膨胀夹具夹持性能,利用有限元软件分析了某液压膨胀夹具系统的不同结构及配合参数对工件夹紧变形、夹紧力矩、锁紧刚度的影响规律,并采用多目标优化方法对参数进行了优化分析。结果表明:通过调整液压膨胀套夹具的结构和配合参数,能使液压膨胀夹具的夹持性能显著提高,工件中部的夹紧变形量由12μm减小到3.2μm,两端的夹紧变形量由28μm减小到4.8μm,工件的最大应力由435.9 MPa减小到85.7 MPa。

一种液压转盘输出扭矩测量装置的设计

不压井修井机上的液压转盘需要测量其输出扭矩和在相应扭矩下卡瓦牙的夹持性能,市场上没有专门的测量设备,如果要设备厂家专门设计价格太高,鉴于这个因素,我们自己设计一套测量扭矩的工装,很好的测量出转盘的扭矩和夹持机构的夹持性能,一是节约了成本,二是为新产品的开发提供了有利支持。