面向惯性装填的输弹运动研究

为实现不同装填角度下弹丸的卡膛速度一致性和降低输弹运动的峰值功率,以提高输弹一致性和减轻动力系统负荷,根据惯性装填工作原理,运用非对称式S型速度规划方法调整输弹运动状态,并基于虚拟样机仿真建立了参数化的输弹运动模型。以弹丸的卡膛参数为约束,面向惯性装填建立输弹运动优化模型,以实现不同装填角度下弹丸的卡膛速度一致性及降低输弹峰值功率。采用多岛遗传算法和修正可行方向法组合优化策略求解优化模型,优化结果表明:优化后的输弹运动可实现不同装填角度下弹丸的卡膛速度一致性,且输弹运动峰值功率降低了14.9%,验证了该方法的有效性。

装填参数对水下新型气幕式发射内弹道性能的影响

为降低水下全淹没发射过程中射弹的附加质量,提高射弹初速,基于水下气幕式发射原理,提出了一种气幕的新型形成方式,即通过在发射管内壁开设沟槽,引导射弹后的火药燃气在发射管内汇聚形成气幕;建立了气幕式发射流体动力学模型,对该气幕形成方式下的发射过程进行了数值模拟,分析了装填参数对发射内弹道性能的影响。结果表明,与全淹没式发射相比,气幕式发射可将最大膛压降低89.4%,射弹初速提高53.3%;推进用包覆火药的包覆层燃速指数从0.75增大到0.78时,气幕排水时间缩短,弹丸启动时管内燃气体积分数大幅降低,弹丸初速降低,但内弹道全过程大幅缩短,发射频率提高;包覆层厚度的微小变化对内弹道性能影响较小。

一种在线式小包入盒装填生产线设计

随着异形包装卷烟的兴起,各烟草生产企业均推出符合自身品牌形象的高端异形包装卷烟产品,虽然市场上已经有一定数量的异形条盒包装设备,但是由于各厂家推出的产品规格各不相同,因此,部分异形包装卷烟产品仍然无法实现自动化生产。该文针对云烟(中支小重九)全开式条盒装填烟包工艺流程、全开式预制条盒尺寸和包装方式的研究分析,确定一套能满足小盒入预制条盒包装速度能与烟厂现有设备进行联机匹配,实现小盒烟包机械自动化装填流程的解决方案,达到全开式条盒装填烟包生产过程中降本、增效、提质的目的。

机械自动装填系统多源异构数字孪生体集成方法

为解决机械自动装填系统集成设计过程中子系统模型数字孪生体间拓扑结构复杂,数据交互缓慢,联合仿真环境不统一等问题,提出了机械自动装填系统多源异构数字孪生体集成方法,采用基于GOPPRR(图、对象、点、属性、角色、关系)的本体建模方法,支持以 FMI (Functional Mock-up Interface)2.0 为互联标准的数字孪生体间拓扑关系的准确语义描述。在本体模型中包含执行联合仿真所需要的信息,利用本体模型建立各个子系统的仿真模型,最终建立基于联合仿真算法的统一仿真环境,实现了机械自动装填系统的联合仿真。

固定床催化剂装填方法

结合广东石化聚丙烯项目固定床催化剂装填过程,从支承格栅、丝网、催化剂装填和限位格栅安装等方面说明装填方法和注意事项,为同类型催化剂的装填提供参考。

不同粒度级配的硼基粉末燃料装填特性和流动性

为了阐明粒度级配对粉末燃料装填特性和流动性的影响规律,提高粉末冲压发动机工作性能,以硼基粉末燃料为对象,研究了颗粒物性和级配方式等对粉末燃料装填特性和流动性的影响,并利用粉末供给系统验证了级配粉末的流化输运性能。结果表明,大粒径颗粒间隙中填充小粒径颗粒能够提升装填密度,但却会降低其流动性;多级级配粉末中的小粒径颗粒流动性较差时,预混装填方式的级配颗粒装填密度高于分批装填方式,反之则分批装填方式更好;团聚造粒制备的硼基粉末燃料粒度分布均有分形分布特征,分形级配的方式也可以提高颗粒装填密度,提升幅度约15.7%,分形级配后分形维数为2.33,装填密度为0.957g/cm^(3),装填率为53.8%,并保持较好的流化性能。

运输装填车“三化”研究及工程实践

针对运输装填车的“三化”现状,运用“三化”理论,基于典型装备组成、功能及结构分类,梳理整车“三化”设计思路并总结出一些极具操作性的“三化”设计方法。工程实践结果表明,方法适宜并能有效推动运输装填车的系列化研制。

基于TRIZ的锚固剂装填设备创新研究

针对当前人工装填锚固剂存在危险系数大、劳动强度高等问题,应用TRIZ理论的因果分析得出相应问题模型,分别采用技术矛盾和物-场模型对锚固剂装填自动化的关键技术进行分析。根据施工场所具备条件的不同,形成了2个创新设计方案,通过试验样机验证,均能实现自动化装填锚固剂。采用TRIZ理论对锚固剂装填自动化的研究,为推进矿山领域锚杆(索)支护的自动化、智能化创新发展开拓了思路。

催化剂装填和级配对渣油加氢长周期运行的影响分析

研究了中国石化海南炼油化工有限公司344万t/a渣油加氢装置B系列近两周期的运行情况,通过对两周期催化剂装填方式、级配优化、反应CAT、床层压差、床层径向温差、原料及热低分产品性质和杂质脱除率等进行对比分析,为渣油加氢装置长周期运转提供理论依据。

浅析一种条盒装填工艺流程的实现

基于自动化烟包装填设备,针对一种异型翻盖式硬条盒,通过对条盒固定及开盖、准确输送及开盖保持、条盒盒盖翻合、条盒推送与补充、不合格品柔性剔除等工艺及实现机构的介绍,完善了条盒装填工艺流程。实现从条盒库至CV条盒透明纸包装设备的输送及工艺全过程。装填工艺流程在襄阳烟厂进行了使用验证,以细支小包预制条盒作为测试对象,装填速度达到35条/min,完全适应主机生产效率,各工艺机构运行稳定,条盒外观质量合格。本工艺流程也为其他异型硬条盒的装填提供了装填思路。

E0反应器催化剂装填技术要点

EO反应器是环氧乙烷(EO)/乙二醇(EG)装置的核心设备,其运行性能直接影响该装置的生产能力和经济指标。因此,EO反应器对催化剂装填过程的清洁度、精确度要求较高。同时,因工艺涉及到外专技术,对装填工作带来了较大的考验。本文通过对EO反应器催化剂装填重点工序、过程质量控制进行详细阐述,提出了施工过程中应重点关注的质量管控措施及事项,以期为同类设备催化剂装填提供一定的经验借鉴。

火炮自动装填系统摆动机构的运动精度可靠性与灵敏度

为高效准确地分析某自动装填系统摆动机构的运动精度可靠性,并分析其尺寸参数的可靠性灵敏度,构建摆动机构运动学模型。考虑摆动机构尺寸误差以及铰接间隙的影响,利用稀疏网格数值积分方法获得运动学响应变量的前4阶统计矩,通过鞍点估计方法得到运动学响应变量的概率密度函数,获得某自动装填系统摆动机构运动精度可靠度,并以此为条件通过计算得到尺寸参数的可靠性灵敏度分析结果。研究结果表明:新方法的计算结果能够较好地吻合蒙特卡洛方法获得的结果,且所需样本点较少,验证了方法的有效性,同时计算所得的摆动机构运动精度的失效概率较小,运动精度可靠性较高;主动臂长度对运动可靠性影响较大,其余参数影响较小,为摆动机构基于可靠性的设计提供了参考。

弹药精确装填可靠性分析及测试

为了保证在复杂环境下连续工作的火炮自动装填机构装填参数的一致性,研究了火炮自动装填机构工作的可靠性及其测试方法。首先,分析了装填参数变化对内弹道参数的影响和导致参数变化的原因。然后,设计了多传感器装填参数测试系统,利用该系统对输弹过程和输弹效果进行了综合测试。测试结果表明:在装填开始60ms左右装填机构尾部出现的峰峰值为14mm的振动是影响弹丸入膛姿态并与身管尾端面碰撞的主要原因;当弹丸的挤入压力为3 300～14 000N时,卡膛行程在2mm内变化;根据密集度分布将卡膛行程分为三个区域,其中第二区域1.321～1.557mm为可靠卡膛区。测试表明,所采用测试方法和精度能够满足装填机构的检测要求,可为装填机构的结构优化和性能评估提供数据支撑。

分子筛振动装填密度实验研究

实验研究了粒径分布范围在1.3mm～3.0mm之间的分子筛在振动装填过程中,各种振动参数包括振动频率、振动幅度和振动时间等对分子筛装填密度的影响,并得到最佳的振动装填工艺参数。结果表明,随着频率和振幅增大,装填密度先增加后减小,存在最佳值。在本文实验条件下,频率和振幅的最佳值分别为55Hz和0.6mm。装填密度随振动时间的增大逐渐增加并趋于定值。这些可以作为确定该粒径范围内分子筛振动装填工艺参数的基础。

基于RRT^(*)的弹药装填双机器人路径规划

针对当前双机器人路径规划复杂的问题,提出了基于RRT^(*)(rapidly-exploring random trees,RRT^(*))算法的弹药装填双机器人路径规划方法。首先,建立双机器人运动学模型并对其工作空间进行分析,确定了双机器人运动过程中发生干涉的可能性;其次,采用RRT^(*)算法,以主机器人末端执行器的路径为障碍物,对从机器人末端路径进行规划,得到从机器人初始路径后,利用碰撞检测算法对路径节点处机器人实际构型进行碰撞检测,反复迭代直至规划出无碰撞机器人路径。最后进行仿真实验,相对于传统RRT^(*)算法,规划出的路径长度缩短,双机器人可以进行无碰撞运动。结果表明本文所提出的双机器人路径规划算法的有效性。

柑橘育苗钵装填成穴生产线的设计与试验

柑橘工厂化容器育苗的砧木苗在带基质移栽过程中,育苗钵装填和移栽穴成型均由人工作业完成,劳动强度大、效率低、作业质量较差.针对这一问题,研究设计了一种育苗钵装填成穴生产线.整机主要由装填模块、浇灌模块、冲穴模块3部分组成,配合以8个育苗钵为一组的转运框,进行流水作业.主要设计了具有苗钵支撑和快速卸载功能的转运框、具有均匀装填功能的分流-刮土装置、定量浇灌装置和冲穴装置,并开发了整机的控制系统.分析了生产线关键工作过程,并采用正交试验法优化了工作参数.以装填量、装填均匀性为评价指标开展装填试验,结果表明当营养土体积含水率为3%、提升机速度为0.25 m/s、卸料高度为580 mm时装填效果最好.以孔径收缩率、育苗钵塌陷高度和营养土沉降高度为评价指标开展浇灌-冲穴试验,结果表明当浇灌总量为450 mL、浸润时间为19 s、冲穴柱锥尖角度为35°、冲穴速度为200 mm/s、冲穴柱穴底停留时间为2 s时成穴效果最好.最优参数组合下,整机工作效率大于2300钵/h,且装填成穴效果好,能够满足柑橘育苗钵装填成穴在线自动化生产需求.

智能装填系统中的自适应轨迹规划设计

针对电磁线圈发射装置在每次发射后其身管位置存在数毫米的变化,无法确保装填精确到位这一问题,开展了智能装填系统中自适应轨迹规划的设计与研究,并对智能装填系统的装填终点位进行了精确的自适应位置控制设计。采用激光测距技术检测发射装置身管的实时位置,利用EtherCAT实时工业以太网对数据进行计算转换,完成对智能装填系统的装填终点位的实时在线修正,结合PLC轨迹规划技术实现了智能装填系统中的自适应轨迹规划。研究结果表明,激光测距技术运用在位置控制中,装填控制精度可达±0.15 mm,使得自动装填的柔性增加,每次装填时终点位反馈与终点位命令跟踪良好。经计算,控制的超调在0.006%以内,终点位的位置偏差在12.2μm左右。由于激光的运用,装填系统多了一层保护,不需要每次装填至最大行程225 mm处。由此可见,该设计增加了智能装填系统整体的鲁棒性、稳定性和冗余性。研究拓展了激光测距技术在自动装填领域中的应用,为后续自动装填控制系统发展提供理论指导。

一种通用水平装填车研制项目

水平装填车是火箭冷发射技术的重要保障产品,主要放置于技术阵地厂房,通过对固体火箭、发射筒等各方向自由度的调整,实现固体火箭与发射筒的对中、对接,并利用动力单元将固体火箭装入发射筒或从发射筒内退出。

模块药盒装填位置及药粒散布状态对内弹道特性影响的数值模拟研究

为了优化模块装药的装药设计,深入分析单模块装药的内弹道稳定深层机理,针对单模块装药模块药盒的不同装填位置及药盒破碎后火药颗粒的散布状态对压力波等内弹道特性的影响规律展开研究,基于经典内弹道理论建立模块装药一维气-固两相流内弹道模型,采用MacCormack差分方法进行数值计算,对比分析其内弹道参量在时间、空间上的变化规律。对模块药盒初始位置距膛底距离为0,100,200,300,400和500 mm的6种工况下的内弹道过程进行了数值计算及分析对比,发现模块药盒不同初始装填位置对内弹道特性有一定的影响。随着模块药盒离开膛底距离增大,膛内最大压力先增大后减小、弹丸初速也先提高后降低,在药盒初始位置距膛底100 mm时达到最大压力和最高弹丸初速;对模块药盒破碎后药粒在膛内的均匀散布、线性散布和后堆式散布等3种状态下的内弹道过程进行了数值模拟及分析。结果表明,药粒的均匀散布与线性散布对内弹道参量影响不大,而药粒的后堆散布会延长整个燃烧过程,同时降低膛压峰值和弹丸出口速度。

壳药间隙对自由装填固体发动机初始建压过程的影响研究

针对典型的包覆药柱自由装填固体发动机,基于内流场数值仿真,分析不同壳药间隙下的发动机初始建压过程,获得壳药间隙对发动机初始建压过程的压强分布及变化的影响规律。首先分析了发动机建压过程中不同时刻的内流场分布特性。其次分析了一定壳药间隙下的发动机初始建压过程,通过对仅点火药工作和点火药、装药共同工作工况下的燃烧室压强分布随时间的变化情况分析,获得了间隙不同位置与装药盲孔腔的压强差值随时间的变化情况。最后分析了不同壳药间隙对发动机初始建压过程的影响,通过3种壳药间隙下的燃烧室建压过程计算结果分析,获得壳药间隙对燃烧室压强平衡时间、点火最大压强差和二次最大压强差的影响规律。研究结果表明,在发动机初始建压过程中,燃烧室的总压强平衡时间、点火最大压强差和二次最大压强差均随着壳药间隙的减小而增大。