电站锅炉屏式过热器夹持管爆管分析

某电站锅炉屏式过热器夹持管发生了爆管。采用宏观检验、化学成分检测、金相分析、冲击试验及显微硬度检测对爆管原因进行了分析。结果表明,爆管原因是对TP347H管冷弯加工后没有进行固溶处理,产生了加工硬化,晶间贫铬产生的裂纹导致了强度下降,材料无法满足设计要求,最终发生脆性断裂。为避免同类事故的发生,建议对TP347H管在冷加工变形后进行固溶处理和稳定化处理。

锅炉后屏过热器夹持管泄漏分析

对某电厂2045t/h锅炉后屏过热器泄漏的夹持管进行了宏观检验、裂纹分析、化学成分分析、拉伸性能试验、显微硬度试验、金相组织分析、晶间腐蚀试验等。结果表明,后屏过热器夹持管泄漏的原因为蒸汽侧晶间腐蚀开裂。首先在夹持管弯头中性面的内壁处产生晶间腐蚀裂纹,随后沿管壁厚度方向沿晶扩展,直至穿透泄漏。

1025t/h直流锅炉前屏过热器夹持管爆漏原因分析

介绍材料为TP3 0 4H的 1 0 2 5t/h锅炉前屏过热器夹持管晶间应力腐蚀裂纹是爆漏的主要原因 ,证明了夹持管材料更换成TP3

夹持管板式换热器试压环的结构设计

介绍了夹持管板式换热器试压环的作用,针对试压环厚度确定中存在的问题,对试压环进行了受力分析和设计计算。计算结果表明,仅靠管箱法兰厚度决定试压环厚度是不合理的,同时建议与试压环接触的垫片表面在使用前进行精密加工,使其表面粗糙度控制在12.5~25.0μm范围内。

锅炉屏式过热器夹持管开裂原因分析及其优化措施探索

文中主要对锅炉屏式过热器夹持管开裂原因进行了分析研究。通过宏观、力学试验、金相显微组织观察、光谱分析、硬度检测对材质为TP347的夹持管进行宏观、微观分析,用显微镜对金相组织形貌进行了分析。试验结果发现,夹持管母材内壁的硬度值高于外壁,金相组织中存在脆性相的形变马氏体,且奥氏体组织内存在滑移线,脆性的马氏体相在应力作用下产生裂纹,在锅炉运行中的热应力和振动产生的交变应力共同作用下,裂纹不断发展最终发生断裂。同时提出了对夹持管结构形式进行优化改造的措施。

夹持式玉米膜上精密穴播轮的参数优化及试验

为优化提高玉米膜上穴播轮的播种精度,针对目前玉米膜上精密穴播轮装置单粒率低、空穴率较高等问题,根据玉米播种时的特殊要求,优化设计了一种农机与农艺深度结合的玉米膜上精密穴播轮。系统介绍了所设计装置的机械结构及工作原理,并通过对穴播轮的结构和工作原理分析,确定将取种器中夹种板板长、夹种板偏角及夹种板与接种杯间距为作为影响试验结果的关键试验因素,将单粒率和空穴率作为目标值,通过数学软件对影响单粒率Y1和空穴率Y2的因素进行数据处理并全面优化,得到影响单粒率Y1的显著因素顺序为夹种板与接种杯间距X_(3)>夹种板板长X_(1)>夹种板偏角X_(2),影响空穴率Y2的显著因素顺序为夹种板与接种杯间距X_(3)>夹种板偏角X_(2)>夹种板板长X_(1)。优化分析与试验验证结果表明:当取种器中夹种板板长X_(1)为17mm、夹种板偏角X_(2)为40°、夹种板与接种杯间距X_(3)为32mm时,单粒率Y1为92.09%,空穴率Y2为3.35%,与优化结果的相对误差分别为1.57%、3.74%,数值上均小于5%,满足玉米精密排种的作业要求。

高速自适应双稳态折纸软体夹持器设计与分析

提出了一种单顶点多折痕(single-vertex and multi-crease,SVMC)的双稳态折纸软体夹持器,具有结构简单、成本低、变形速度快、承载能力强等优点,有效改善了传统模型响应速度慢、夹持效率低等缺陷。该模型基于水弹结构建立,利用球面三角形余弦定理分析了折痕角度之间的关系并建立运动学方程;同时借助扭簧模型探究变形过程中的势能转化规律。分析了折痕长度与初始角度对能力存储和释放过程的影响,并以此为基础优化了模型结构参数。实验结果表明,当受到2.6 N的外部触发力时,软体夹持器可在61 ms内完成从外展姿态到内缩状态的变化,实现对目标表面的快速包络;同时,借助线绳驱动提供更大的夹紧力,完成对目标的高效稳定抓取。此模型可广泛应用于复杂轮廓目标抓取和快速食品分拣领域。

隧道式锚碇的承载机理及夹持效应指标分析

为了衡量隧道锚夹持效应发挥作用的大小,本文通过分析隧道锚的承载特性,提出用隧道锚的夹持效应系数和峰值承载力作为夹持效应指标,并利用Mohr-Coulomb准则对二者的表达式进行了推导;对普立特大桥隧道锚进行了有限元分析,通过对其应力、塑性区等指标的分析来计算其夹持效应指标来对其适用性和准确性进行验证;对不同位移状态下的夹持效应系数进行分析,并结合位移、荷载、承载力和夹持效应系数对隧道锚的设计提出建议。研究结果表明:公式计算结果、有限元分析结果及现有研究结果间的误差小于10%,所得公式具有良好的适用性和准确性;在荷载不变的情况下,隧道锚的夹持效应系数随着承载力的减小而呈增大趋势,说明适当降低隧道锚的承载力有助于夹持效应发挥作用,隧道锚也更满足其保护环境、资源节约的特点。研究结果可为隧道锚的设计提供依据。

基于多模型和改进WOA算法的Delta机器人柔性夹持器抓取方法研究

[目的]解决Delta机器人柔性夹持器抓取方法存在的控制精度和适应性较差等问题。[方法]以Delta机器人柔性夹持器为研究对象,提出一种多模型和改进鲸鱼算法相结合的Delta机器人柔性夹持器抓取方法。建立稳定抓取优化模型,在抓持对象表面寻求最佳接触位置。建立无损抓取优化模型,在确保稳定抓起物体的前提下使接触力尽可能地小。结合粒子群算法和鲸鱼算法求解模型。通过试验验证了所提抓取方法的优越性。[结果]所提方法不仅具有良好的控制精度,还能够适应不同形状和大小的物体,具有较高的灵活性和适应性,抓取成功率>96%,抓取损伤率为0。[结论]所提方法有效提高了Delta机器人柔性夹持器抓取方法的性能,适用于果蔬和易碎物品的分拣工作。

基于动力学模型的手术器械夹持力估计研究

手术器械夹持力估计问题一直是微创手术机器人手术器械研究的重点。在微创手术过程中,夹持力过大会造成组织损伤,夹持力过小会使缝合针等脱落,引发危险。因此,研究如何估计手术器械夹持力是非常有必要的。根据手术器械的结构特点,提出了一种基于动力学模型的夹持力估计方法。建立的模型考虑了手术器械动力学模型、丝传动系统力和位移传递特性和直流电动机特性,得到了手术器械电动机电流和夹持力之间的关系;通过Matlab对夹持力模型进行仿真验证,得到了手术器械末端执行器随电动机电流变化的夹持力变化曲线。仿真结果表明,基于动力学模型的手术器械夹持力估计模型与实际情况相符,为后续的手术器械夹持力安全保障研究提供了理论依据。

基于流变分析的玉米去雄抽取式夹持装置研究

针对玉米去雄设备存在喂入困难、去雄率低、叶片损失严重的问题,该研究设计了一种抽取式夹持去雄装置,说明了其主要结构与工作原理。通过对雄穗夹持运动与受力分析,确定了影响去雄作业关键作业参数的取值范围。构建了玉米雄穗的Burgers流变数字模型,根据不同探头速度下雄穗力与变形的曲线拟合了流变数字模型参数,分析了充气夹持轮径向垂直刚度、两轮间距、充气夹持轮转速与抽取式夹持装置夹持力的关系。应用三因素三水平正交试验方法,以充气夹持轮径向垂直刚度、两轮间距、充气夹持轮转速为试验因素,去雄率、叶片损失率为评价指标,结果表明最优参数组合为充气夹持轮径向垂直刚度66.8 N/mm、两轮间距256 mm、充气夹持轮转速100 r/min,在最优参数组合下进行试验验证,得到去雄率为96.7%、叶片损失率为63.3%,较未去雄区域增产5.6%,符合行业标准和农艺要求,该研究为抽取式玉米去雄机提供了理论参考。

剪切夹持一体化水果采摘末端执行器的设计与分析

【目的】推进水果采摘机械化,同时减少机械采摘中水果的损耗。【方法】本研究设计了一种剪切夹持一体化的通用采摘末端执行器,该执行器采用直流减速电机推拉螺杆套接的法兰盘来改变连杆与导轨滑块间的角度,从而带动移动刀台的往复运动,实现剪切夹持与松开的动作;刀片下端配备硅胶材质的柔性夹持体,可以在剪切力增大时夹紧果梗,便于剪断;同时使用SolidWorks软件对该执行器进行了动力学分析。【结果】电机转矩与刀尖剪切力在连杆与导轨夹角最大处的比例系数为3.697,结合选定的电机型号,该末端执行器的剪切力大于小型水果的果梗剪切强度,满足一般水果的采摘要求。【结论】该末端执行器通过改变微动开关的位置及刀片夹持体的相对位置可适用于不同类型的水果剪切果梗采摘,具有轻便、操作简单、适用性强等优点。

某机械夹持装置改进方案设计

文中针对某种机械夹持装置存在夹持不稳定的缺点,通过改进设计方案,采用在上夹板两侧各设置两块与上加夹持孔具有相同弧度的弧面助夹块,增大夹持接触面积,同时在下夹板上设置有可插入上夹板的稳固槽,从而使得上、下夹板拼合时能够稳定地对齐,解决原有机械夹持装置不稳定的缺点。

仿形夹持器的设计研究

多数夹持器适用于夹取表面规则单一的物件,因为夹持形状复杂的物件接触面受力不均匀,难以实现稳定夹取的过程,所以根据这一难题,文章通过分析夹取物件表面形状特征,应用逆向建模还原被夹取物件的模型。从模型结构特性出发,用ZWSOFT软件设计出与夹取物件特征形状相符的仿形夹持器,依靠夹持器内部造型特征,对物件贴合夹取,并通过CAE受力仿真分析与夹取试验得出:气压大小为0.58MPa,转偏角为10°时,仿形夹持器夹取稳定性效果最好。应用得出的参数,与普通夹持器进行夹取试验对比,结果表明:仿形夹持器对夹取复杂表面的物件具有一定优势。

植物茎秆柔性夹持装置刚柔耦合仿真与试验

针对现有植物茎秆夹持装置存在夹伤茎秆、夹持行程及夹持力不可调等问题,设计一种植物茎秆柔性夹持装置,夹持手内置弹簧可实现植物茎秆柔性夹持,能进行夹持力与夹持行程双调节,更好适应植物茎秆在力学试验、嫁接、茎秆切割试验等领域夹持需求。基于所建立夹持装置刚柔耦合仿真模型,进行夹持力、夹持行程、弹簧刚度等多因素动力学对比仿真与试验分析,以弹簧刚度为设计变量进行灵敏度及稳定性分析,研究不同弹簧刚度对柔性夹持装置夹持性能的影响。仿真与试验结果表明:装置最大夹持直径为68.8 mm,基于所构建夹持装置精准夹持力模型,可平稳调控夹持行程、速度及夹持力;随着弹簧刚度的增加,夹持力逐渐变大,夹持稳定性增加,综合比较发现当弹簧刚度为10 N/mm时,可满足装置施加400 N切割力时植物茎秆稳定夹持需求,柔性夹持力波动较小,能有效避免损伤植物茎秆。

轻简式油茶侧枝夹持振动采摘装置研究

针对油茶树成林后立地条件复杂,采摘机械作业空间小,中、大型机械化采摘作业难等问题,基于油茶侧枝水平夹持振动采摘工作原理,设计一种轻简式油茶果侧枝夹持振动采摘装置。根据振动装置采摘原理与试验相结合的分析方法,建立油茶果振动力学模型,分析对油茶果采摘效果产生影响的主要因素。以树枝直径、激振机构振幅、频率为试验因素,将油茶果采净率和花苞损伤率作为试验指标,开展油茶果振动采摘试验。结果表明,激振机构振动频率对油茶果采净率、花苞损伤率影响均为最显著。当树枝直径为16 mm、激振机构振幅为40 mm、振动频率为16 Hz,对应的油茶果采净率为85.70%,花苞损伤率为4.45%,采摘效果最佳,基本符合采摘要求。

基于灰盒模型的可变刚度骨科手术夹持器参数优化设计

目的本研究旨在利用灰盒模型方法,对基于颗粒阻塞原理的可变刚度骨科手术夹持器进行参数优化设计,以提供一种有效的手术夹持防护方案,用于骨科手术中手术病人的夹持防护。方法提出了灰盒模型方法,结合了基于虚功原理的白盒模型与基于机器学习的黑盒模型,用于一种可变刚度骨科手术夹持器的参数优化设计。该方法通过量化基于颗粒阻塞原理的可变刚度机构的力学响应,克服了传统模型中的预测偏差,实现了对可变刚度机构力学响应性能的高精度预测。采用浅层神经网络拟合非线性函数特性,解决了可变刚度机构固有的非线性和不确定性问题,实现了高效率、高精度的可变刚度骨科手术夹持器的参数优化设计。结果通过对一种可变刚度骨科手术夹持器的设计参数进行优化,并在实验中验证,验证了灰盒模型方法在一种可变刚度骨科手术夹持器设计参数优化方面的实用性和效率。该方法可以平衡夹持器的柔顺性与牢固性,为骨科手术中手术病人提供可靠的临时夹持防护。结论本研究提出的灰盒模型方法为优化一种可变刚度骨科手术夹持器设计提供了新思路,具有广泛的应用潜力。

不同剂量瑞芬太尼联合右美托咪定对环杓关节脱位夹持式复位的影响

目的比较三种剂量瑞芬太尼联合右美托咪定在环杓关节脱位夹持式复位手术中的镇痛效果及对复位成功率的影响。方法选择2021年4月至2022年12月在耳鼻咽喉头颈外科就诊的环杓关节脱位患者51例,男30例,女21例,年龄18~80岁,BMI 18.5~30.0 kg/m^(2),ASAⅠ—Ⅲ级。根据瑞芬太尼剂量将患者随机分为三组:瑞芬太尼0.5μg·kg^(-1)·min^(-1)组(A组,n=17)、瑞芬太尼1.0μg·kg^(-1)·min^(-1)组(B组,n=18)和瑞芬太尼1.5μg·kg^(-1)·min^(-1)组(C组,n=16)。入室后开始静脉泵注右美托咪定0.6μg·kg^(-1)·h^(-1),同时使用耳鼻喉麻醉喷雾器(2%利多卡因2 ml)对患者舌根进行表面麻醉,第5分钟对咽喉部进行第2次表面麻醉,第10分钟停止泵注右美托咪定,在可视喉镜视野下对声门上及环杓关节周围进行第3次表面麻醉,随即三组静脉泵注相应剂量的瑞芬太尼持续5 min,停止泵注后开始复位手术。记录首次复位成功情况、术者的麻醉质量满意度评分和术中追加瑞芬太尼情况。记录入室时、术后3、30 min、6 h VAS疼痛评分。记录术中及苏醒期相关不良反应。结果与B组比较,A组和C组首次复位成功率和术者的麻醉质量满意度评分明显降低(P<0.05)。与A组比较,B组和C组术中追加瑞芬太尼比例明显降低,术后3 min VAS疼痛评分明显降低(P<0.05)。与C组比较,A组和B组托下颌手法通气比例明显降低(P<0.05)。三组术中和苏醒期心动过缓、恶心呕吐、躁动、谵妄和喉痉挛发生率差异无统计学意义。结论与瑞芬太尼0.5、1.5μg·kg^(-1)·min^(-1)比较,瑞芬太尼1.0μg·kg^(-1)·min^(-1)联合右美托咪定序贯泵注可为环杓关节脱位夹持式复位手术提供良好的镇痛效果,提高首次复位成功率,患者呼吸循环更加平稳,围术期不良反应更少。

基于机器学习的伯努利夹持器气体流动特性研究

电子元器件的非接触输运是实现其全自动化生产的瓶颈之一.伯努利夹持器作为一种非接触式气动夹持装置被广泛应用于工业中物体的抓取、定位和运输,而适用于mm级别半导体器件清洁无损运输的微型伯努利夹持器还鲜有研究.文章采用SST k-ω并结合层流/湍流转捩γ模型,探讨了夹持间隙、喷嘴直径、夹持器尺寸以及供气压力对吸持力和气体消耗率的影响,并分析了其内部的气体流动特性变化;以数值模拟获得的数百个数据作为数据集,利用机器学习方法建立6个夹持器性能预测模型,并结合相应的智能算法对机器学习模型的超参数进行调优,进行特征相关性分析,并比较了各机器学习模型的预测效果.结果表明,吸持力受多因素综合影响:其随供气压力、夹持器尺寸的增大而增大,随夹持间隙及喷嘴直径的增大先增大后减小;气体消耗率随供气压力、夹持间隙以及喷嘴直径的增大而增大.最佳的机器学习模型对吸持力和气体消耗率的预测准确率评价指标R^(2)(越接近1越准确)分别在0.95和0.97左右,预测了不同夹持器尺寸下的最大吸持力及所对应的夹持器参数,与数值结果进行比较其误差小于5%,具有良好的预测能力.此外发现,为保证夹持器低G-F因子工作(产生单位吸持力所需的气体消耗率g/s·N)其供气压力和夹持间隙应分别控制在3~5 bar和0.045~0.08 mm之间,模型可用于多参数影响下的伯努利夹持器吸持力和气体消耗率的预测.结果可为微型伯努利夹持器设计及结构参数优化提供参考.

芦苇夹持输送装置台架的静力学及模态分析

相比于北方芦苇,南方芦苇秆更高、直径更粗,给芦苇收获带来了极大的困难,而目前国内缺少针对高秆芦苇的收获机械,大多采用人工收获或改装其他作物收割机收获,效率远不能达到要求。为此,对南方芦苇茎秆过高进而导致输送过程中发生倒伏、卡死等问题,设计了一种芦苇夹持输送装置台架。为了确保台架工作的可行性,采用Ansys软件对台架结构进行静力学分析,得到了机架的应力云图和变形云图,验证了其强度刚度;对台架结构进行模态分析,得到了台架的8阶固有频率,分析了台架受到的所有外部激励,并通过对比分析验证了台架的稳定性。