高速列车受电弓上下臂杆气动降噪大涡模拟研究

受电弓是露置于高速列车顶部的重要受流装置,其所产生的气动噪声是高速列车的主要噪声源之一。为了降低受电弓所产生的气动噪声,采用椭圆截面直杆件和椭圆截面纵向扭转杆件两种方案替代原有上下臂杆的圆形截面直杆件,基于大涡模拟(large eddy simulation,LES)结合Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H)声类比的方法分析流场特征与气动噪声辐射,研究新型受电弓杆件对流场及近、远场气动噪声特性的影响。研究结果表明:在不同列车速度下,与圆形截面杆件相比,椭圆截面纵向扭转杆件受电弓在近、远场辐射的气动噪声有所减弱,具有一定降噪效果;当列车速度为300 km/h时,椭圆截面纵向扭转杆件受电弓远场25 m处声压级最大值可降低约4.3 dB(A),降幅约4.4%;当列车速度为400 km/h时,其近场7.5 m处声压级最大值可降低约5 dB(A),降幅约5.5%。

摇臂连杆加工工艺与钻专夹设计

文章根据摇臂连杆的结构特点和技术要求,制订了该零件的机械加工工艺规程;在对定位装置、夹具装置及夹具体进行分析的基础上,设计并制造了用于第六道工序Φ35孔的钻孔专用夹具。应用结果表明,该夹具做到了加工精度保证、设计方案合理、结构简单实用,能有效提高摇臂连杆的加工质量及效率。

煤矿钻孔机器人双机协同加杆运动空间分析及应用

针对煤矿钻孔机器人主机、加杆机械臂与杆仓的运动空间及布局问题,通过分析煤矿钻孔机器人的结构特点,建立了加杆机械臂和主机的运动学模型,求得其基坐标系与末端坐标之间位姿变换矩阵、关节变量与末端位姿关系式;构建了协同加杆运动的空间集合,采用蒙特卡洛法对运动空间求解,得到了加杆机械臂末端和主机钻杆中心点的运动散点图;以加杆机械臂的运动空间范围为基准,确定了主机和杆仓的位置设计范围分别为-1.87~-0.80 m和0.35~2.06 m。试验结果表明:该煤矿钻孔机器人布局合理,操作灵活,加杆机械臂可将杆仓中的全部钻杆准确放置于主机上的回转器与夹持器之间。

煤矿井下钻杆装卸机械臂设计与应用

针对液驱钻杆装卸机械臂控制精度低,动作连贯性差,不利于实现钻机智能化的问题。以防爆伺服控制技术为切入点,结合钻探施工工艺技术,设计六自由度电驱防爆机械臂,用于煤矿井下钻杆自动装卸,打造新一代智能化钻杆装卸平台。首先分析了钻杆装卸机械臂主要参数,根据参数要求设计机械臂结构方案,再进行机械臂驱动部件选型计算,最后通过运动学仿真与分析,验证机械臂满足钻杆装卸要求。现场试验表明,设计的钻杆装卸机械臂运行稳定,智能化程度高,适用于煤矿井下恶劣环境。

基于ADAMS的清污机主臂液压缸杆件结构运动学分析

为了解清污机主臂的工作性能,对其在工作过程中的位移、速度与主臂液压缸的受力情况进行了分析。通过闭环矢量分析建立了液压系统的运动学方程,在ADAMS中对整个主臂进行了动力学仿真,仿真结果可为清污机主臂设计合适的液压系统、选择合适的液压元件提供参考,从而使清污机能够平稳运行、高效清污。

全断面电控钻机加杆装置及控制系统

设计了全断面电控钻机加杆装置及控制系统。装置的机械臂装置,实现钻杆的自动输送与辅助上扣功能,解决人工加杆及辅助上扣时的安全问题;装置的钻杆仓,具备钻杆储存、队列式运动及便捷补杆功能,解决了人工频繁搬运钻杆,劳动强度大且及安全性低的问题;装置控制系统的防误操作逻辑控制回路,消除了误操作可能引起的机械碰撞问题;装置控制系统的单工况限压回路,解决了上扣时最大需求负载依靠经验难以判断的难题;装置控制系统的加杆电控既实现了加杆全流程的顺序逻辑控制,又实现了加杆与钻进动作互锁,进一步提高电控操作安全性。全断面电控钻机加杆装置,可实现一键加杆与自动上扣功能,填补钻杆便捷,与人工加装钻杆相比效率提高,安全性显著提升,工人劳动强度明显降低,消除了误操隐患。

配网耐张杆边相引线固定及横担绝缘遮蔽装置的研制

不停电断、接配网耐张杆三相引线,以隔离出线路的故障或检修区段,是缩小停电范围的常用技术手段。介绍了所研制的配网耐张杆边相引线固定及横担绝缘遮蔽装置的设计方案和结构,在横担遮蔽罩基础上,嵌入边相引线固定模块,可以解决传统工器具存在的遮蔽不严密、引线晃动、人体易短时串入电路等危险点。

基于ANSYS的换杆机械臂动静态结构分析

为了满足矿井工作环境对换杆机械臂高可靠性和定位精度的要求,需要对其结构动静态特性进行分析。以换杆机械臂为研究对象,建立了其有限元模型,并利用软件对其进行了静力学分析、模态分析和谐响应分析。静力学分析结果表明,在最大载荷作用下,机械臂的定位精度和结构强度均满足设计要求。模态分析结果表明,机械臂的前6阶固有频率和振型与工作环境相适应,不会产生共振现象。谐响应分析结果表明,机械臂的动态载荷响应主要受第二、四阶固有频率的影响。分析数据为矿井下换杆机械臂的动态设计提供了参考依据。

铁水包加盖装置的设计研究

针对目前常用加盖装置存在操作时占用空间大,操作不方便,铁水包转运过程中容易滑动,易造成安全隐患差等诸多问题,设计了一种铁水包加盖装置,具体介绍铁水包加盖装置的结构特点及使用原理,并分析其结构优点。研究表明:限位螺杆的设计,可防止安装板在运输过程中发生滑动;把手的设计,可便于操作人员旋转限位螺杆;摩擦条纹的设计,可增大把手与操作人员手掌之间的摩擦力,防止操作过程中滑动;保温层的设计,可改善盖板的保温效果;黏结层的设计,可保证保温层与盖板之间的连接强度,避免保温层脱落。该装置操作简单,安装方便,取得了很好的应用效果。

C臂正位圆孔压杆技术在股骨髓内钉远端锁定螺钉中的临床应用

目的探讨C臂正位圆孔压杆技术在股骨髓内钉远端锁定螺钉中的临床应用效果。方法选取2019年2月—2022年6月收治的86例股骨干骨折患者作为研究对象,按照随机数字表法将其分为对照组和研究组,各组均43例;两组均行股骨髓内钉远端锁定螺钉固定,对照组术中以徒手技术锁钉,研究组术中以C臂正位圆孔压杆技术锁钉;比较两组一次锁钉成功率、围手术期相关指标、膝关节功能及并发症发生情况。结果研究组一次锁钉成功率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组远端锁定透视时间、远端锁定成功时间及骨折愈合时间均短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组膝关节功能优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论股骨髓内钉远端锁定螺钉固定术中采用C臂正位圆孔压杆技术固定可提高一次锁钉成功率,缩短锁定时间,促使膝关节功能恢复。

线材集卷双臂芯轴结构优化设计

针对高线集卷系统双臂芯轴设备稳定性与生产效率的问题,提出了对双臂芯轴进行结构优化设计。通过分析双臂芯轴的结构特点与动作特点,对双臂芯轴外芯臂重新进行设计分析计算,并构建了网格特征参数模型。基于三维模型的力学仿真,通过对比其应力云图与位移云图的运行结果,最终依靠改变零部件的外部形状或者添加加强筋结构对外芯臂进行了改进,满足了实际生产的需要。

非对称泵直驱液压挖掘机斗杆特性研究

与阀控系统相比,泵控闭式系统具有无节流损失、驱动与动势能回收一体化的优点,是电液控制技术的发展方向,但对于目前广泛应用的单出杆液压缸,采用传统的进出口流量对称型液压泵,需要附加复杂的流量补偿回路平衡液压缸的面积差,在负载方向改变时会产生压力和速度突变,影响系统运行品质。为解决这些问题,提出一种能够匹配单出杆液压缸面积差的非对称泵闭式系统方案,在对称型轴向柱塞泵的基础上,将原配流窗口由2个修改为3个,其中与原泵出油口连通的窗口不变,连通单出杆液压缸的无杆腔。将原吸油窗口修改为2个,其中1个窗口与单出杆液压缸的有杆腔连通;第3个配流窗口为补偿窗口,与蓄能器或液压油箱连通。建立系统试验台,测试验证该新型系统方案的有效性,进一步将新回路原理用于控制液压挖掘机的斗杆,并对采用新方案后斗杆的运行和能效特性进行联合研究。研究表明,与传统对称泵控系统相比较,新系统具有良好的控制特性,可消除负载方向改变造成的速度波动,同时也显著降低了系统能耗。

核反应堆非保护信号停堆自动检测报警装置设计

核反应堆非保护信号停堆自动检测报警装置作为反应堆保护装置的补充,用于及时有效地检测多种非保护信号引起的停堆,实现在核反应堆发生控制棒落棒故障的第一时间发出声光报警信号,提醒操纵员发现故障,并及时进行处置,从而提高核动力装置运行的安全性。本研究采用STM32系列ARM处理器,设计了某核反应堆非保护信号停堆自动检测报警装置,通过实验测试,结果表明设计方法可行。

双光路激光扫描测径系统的设计

针对大直径等相关非透明线材快速实时测量的问题开展研究,设计实现了双光路激光扫描测径系统。该系统基于"三标准棒法",应用3个标准棒相对测量原理,采用数据分组策略方法,降低环境和偶然误差的影响。以ARM为核心控制器对数据采集并处理,通过TM1638按键显示模块显示测量结果。实验表明,该方法具有较好的测量效果。

压杆稳定大挠度理论研究结果在间隔棒设计中的应用

综合运用数学和力学的知识推导大挠度压杆屈曲时压力与挠度的关系 ,并将这一结果应用到间隔棒设计中。

关节臂式坐标测量机测量力误差分析及补偿

针对接触测量力对关节臂式坐标测量机(AACMM)测量精度的影响展开研究。对测量力引起的长度测量误差进行理论和实验分析,得到测头与被测件的局部变形、测杆的弯曲变形是影响关节臂式坐标测量机测头精度的主要因素。建立了关节臂式坐标测量机测头与被测件的局部变形、测杆的弯曲变形的数学模型,并对测量结果进行了测量力误差补偿。实验结果研究表明,测量力引起的误差对接触式关节臂式坐标测量机测量精度影响很大。通过本研究成果,可在很大程度上补偿测量力引起的误差:平均长度测量误差降低82%左右,最大误差降低约47μm,有效地提高了关节臂式坐标测量机的测量精度。

宣钢棒材加热炉悬臂辊道的改进

对宣钢棒材加热炉出入炉悬臂辊道漏水、烧损等现象进行了分析,提出了改进措施。

一种新型大攻角风洞试验系统研制

为了满足现代先进飞行器的大攻角试验需求,提升风洞大攻角试验的测试能力,在FD-06风洞设计开发了一套大攻角试验系统。介绍了系统的总体方案、大攻角机构设计、测控系统设计和达到的主要技术指标。风洞标模试验数据以及实际应用结果表明,系统整体设计合理、堵塞度低、干扰小,可在连续变化攻角过程中动态采集数据,有效扩大了风洞的大攻角试验能力。系统采用的支臂拉杆式大攻角机构设计方法也具有普遍意义。

单柱单臂垂直伸缩式隔离开关改造分析

分析GW16型单柱单臂垂直伸缩式隔离开关存在问题的原因,介绍GW6型单柱双臂剪刀式隔离开关的优点,提出将单柱单臂垂直伸缩式隔离开关改造为单柱双臂剪刀式隔离开关的措施,并说明改造后的隔离开关在石家庄供电公司220kV万花变电站的应用情况及效果。

非对称结构的锚杆钻臂给进杆有限元分析及优化设计

针对一种非对称锚杆钻臂给进杆在工作过程中受主给进油缸的偏载推力与拉力而影响锚杆钻臂工作可靠性的问题,应用有限元分析软件ABAQUS对给进杆进行有限元分析。结合理论分析及有限元分析结果,对其进行了优化设计,提高了给进杆的结构强度,为该结构的优化设计提供了理论依据,对其他钻机类似结构的给进杆优化设计也具有参考价值。