EXPERIMENTAL DEVICES OF PRODUCING SCRAP RUBBER POWDER WITH WAVE CRYOGENIC TECHNOLOGY

A system of producing scrap rubber powder with wave cryogenic technology isput forward. Main equipments such as wave refrigerator, vortex pulverizer and fluidized cooler arepresented. The key techniques about silica gel refreshing in desiccators and system drying arediscussed. The potential improvement of the system is pointed out. The manufacturing cost is lowerthan the cost of liquid nitrogen cryogenic method, and the quality is better than that of normaltemperature milling. Moreover, wave refrigerators have several advantages over turbine expendersapplied in the cryogenic milling system.

Safety control for powder compaction of initiating explosive device

Powder compaction is one of the most crucial processes in initiating explosive device manufacturing. The quality of powder compaction may influence the performances of product directly. Traditional powder compaction mainly makes use of manual gravitational spiral loading machine or lever loading machine. Potential accident by the strike in powder compaction of initiating explosive device could risk life, property and the environment. To prevent this risk, automatic control system and control strategy can be used to guarantee no strike in pressing process. The scope of this paper is to analyze and review the control strategy for powder compact and discuss the experimental results for the application of the proposed strategy.

Comparison of rheological analytic model with numerical simulation in powder injection molding filling process

Mathematical model of filling disk-shaped mold cavity in steady state was studied.And the mathematical model under vibration field was developed from the model in steady state.According to the model of filling disk-shaped mold cavity in steady state,the filling time,the distribution of velocity field and the pressure field were obtained.The analysis results from rheological analytic model were compared with the numerical simulation results using Moldflow software in the powder injection molding filling process.Through the comparison,it is found that it is unreasonable to neglect the influence of temperature when calculated the pressure changing with the time at the cavity gate,while it can be neglected in other situations such as calculating the distribution of the velocity fields.This provides a theoretical reference for the establishment of correct model both in steady state and under vibration force field in the future.

车用液氢气瓶快充过程数值研究

车用液氢气瓶加注过程中,因加注速度快且气瓶容积小,极易造成过充现象,导致安全事故发生。针对设有气包防过充装置的车载液氢气瓶建立三维对称模型,采用CFD方法对气瓶快速加注过程开展数值仿真。分析了开孔孔径、加注速率、初始充满率和防过充装置容积对防过充装置性能的影响规律。结果表明:开孔孔径是影响防过充装置性能的主要因素,其限制了液体的流通能力;采用6 mm孔径和初始充装量为50%的状况下,充装结束后气瓶都将过充,最大充装率可达98.4%;采用大容积的防过充装置可以为气瓶预留更多的气相安全空间,但同时也会导致充装量不足等问题,当防过充装置容积为100 L时,最终充装量仅有77.2%。

气吸式杂交稻单粒排种器研制

针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics,Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91%,漏播率为3.63%。验证试验结果的排种器单粒率为86.36%、漏播率为3.41%,与优化结果吻合。研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导。

RPC外包方钢管混凝土柱轴压受力性能研究

为了研究活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)外包方钢管混凝土柱的轴压受力性能,以RPC厚度和长细比为参数,对6根构件开展轴压试验研究,探讨该类组合柱的破坏模式、受力机理、套箍效应和承载力。试验结果表明:外层RPC可为内部方钢管混凝土柱提供较强的约束力,在受力后期套箍效应凸显。随着RPC厚度的增加,组合柱的承载力逐渐提高;随着组合柱长细比的增大,虽然其弹性刚度和承载力逐渐降低,但延性改善。采用ABAQUS软件建立RPC外包方钢管混凝土柱的有限元模型,分析RPC强度、RPC厚度、钢管强度等级、含钢率、内部混凝土强度和长细比等参数对组合柱承载力的影响规律,可得方钢管混凝土柱发挥系数的变化幅值为0.78~1.01。在试验研究、有限元参数分析和理论探讨的基础上,借鉴钢管混凝土结构技术规范,提出了RPC外包方钢管混凝土轴压短柱和长柱的承载力简化计算方法,公式计算值与已有数据样本吻合良好。

粉剂固定式灌装机机械结构设计

通过对江、浙部分软包装企业的调研发现,便携尿袋里面的吸水防臭粉目前均由人工灌装,灌装次品率高、生产效率低。针对这一现象,提出了一种粉剂固定式自动灌装机。首先确定了灌装机技术方案,接着分别对进给组件、移动组件、尿袋撑口组件、料斗装料组件进行了机械结构设计,并且研制了粉末材料自动灌装机的样机。样机实际使用表明,该设备运行性能稳定,可显著提高生产效率,降低人工成本,提升企业经济效益。

基于激光增材制造粉末回收装置的改进

激光增材粉末制造是一项前沿性的先进制造技术,但现有激光增材制造设备在生产过程中有大量的金属粉末不能进入熔池参与成型而浪费。拟通过增设离心抽风机、粉末回吸嘴、粉末收集器、二级振动筛、振动源、一级振动筛、沉积基板、成型盒和激光送粉头等组成的一种粉末回收装置,对激光增材制造中未熔融成制件的粉末进行分级筛选,将符合颗粒度要求的金属粉末直接送入激光送粉装置进行回收利用,从而降低送粉能耗,有效提高材料的利用率,进而降低激光增材制造成本。

灵芝室内栽培模块化收粉装置的结构设计

灵芝是一种具有多种功效的中药材,近年室内人工栽培灵芝得以广泛应用。该技术采用代料栽培方法,逐步形成工厂化栽培。灵芝孢子粉的收集是灵芝栽培的重要工序之一,设计一种灵芝孢子粉收集装置,能有效地避免因受外境影响而导致孢子粉逃逸,提高孢子粉产量,降低劳动强度和用工用料成本。该装置可重复使用,以提高经济效益,促进灵芝工厂化栽培的规模化发展。

玉米大豆兼用腔盘组合孔式排种盘设计与充种性能试验

针对玉米大豆带状复合种植条件下传统机械式排种器不易实现二者兼用精量排种要求、现有气力式排种器排种速度提高因型孔漏充存在漏播断条等问题,设计了一种具有腔盘组合孔结构的排种盘,分析确定了排种盘关键结构参数,构建了吸附过程和吸运过程力学模型。应用EDEM离散元仿真与台架试验相结合的方法进行了排种盘型式优选试验,结果得出:腔盘组合孔式排种盘具有提高充种室种群定向运移平均速度和增大拖拽充种角的作用,有效抑制了型孔漏充率。以安装优选种盘的玉豆兼用排种器为对象,以机组前进速度和工作负压为试验因素,以漏充率和充种合格率为试验指标,采用二因素全因子试验设计开展了充种性能试验,结果表明:当机组前进速度为4.0~7.0 km/h、工作负压在3.0~4.0 kPa时,玉米和大豆种子漏充率均小于3.6%、充种合格率均不小于96%。田间验证试验表明,在机组前进速度为4.0~7.0 km/h、工作负压为3.0~4.0 kPa条件下,腔盘组合孔式排种盘的排种器播种玉米和大豆漏充率分别不大于3.8%、4.2%;当工作负压为3.0 kPa、机组前进速度为7.0 km/h时,自扰动腔盘组合孔式排种盘相比无扰动平面排种盘,播种玉米和大豆漏充率分别下降14.8、12.6个百分点。

大掺量石灰石粉泡沫轻质土的制备及其性能研究

利用石灰石粉替代部分水泥制备的泡沫轻质土可用作路基的填充材料,达到减小地基的沉降量和附加应力的目的。研究表明:在普通泡沫轻质土体系中,随着石灰石粉掺量增加,泡沫轻质土的流值和强度均逐渐降低,配制设计强度为1.0 MPa的泡沫轻质土,石灰石粉掺量不宜超过20%;而在高性能泡沫轻质土体系中,采用水固比为0.4,减水剂掺量0.2%,且减水剂与泡沫剂具有良好的相容性,石灰石粉的掺量可以达到40%。泡沫轻质土中掺入石灰石粉有利于泡沫的分散,不易形成大孔,大于0.5 mm大孔少,多数孔径在0.2 mm以下,孔径大小不均;孔形呈球状,连通孔少,多为单独的孔。大掺量石灰石粉泡沫轻质土样品的水化产物中C-S-H、CH、AFt和单碳水化铝酸钙C_(3)A·CaCO_(3)·11H_(2)O特征峰明显,石灰石粉具有早期加速水泥水化的作用。

探针结构对Ti/CuO微波点火延迟时间的影响

为了研究探针结构对微波点火性能的影响,使用4种探针对Ti/CuO点火药的微波点火延迟时间进行了测试,并通过模拟对探针结构进行优化,获得了探针参数(长度、包覆层厚度、尖端锥度和镀层厚度)对电场强度的影响规律。结果表明,探针针尖处的电场强度显著影响点火延迟时间,在2.45 GHz、50 W微波作用下,探针1、2、3、4最大电场分别为1800、190、34和53 kV/m,Ti/CuO的点火延迟时间分别为222.6、660.5、949.1和921.3 ms;在2.45 GHz、1 W微波作用下,当探针长度为26 mm、PTFE包覆层长度为8 mm、厚度为0.75 mm、针尖锥度为0.243和金镀层厚度为5μm时,能够将电场强度从原来的约10 kV/m提升到约1000 kV/m,并且电场分布集中于尖端。

激光选区熔化设备定量上送粉装置的设计与研究

针对上送粉存在的卡粉、漏粉、送粉不均匀等问题,设计了一种激光选区熔化设备定量上送粉装置,介绍了该装置的组成和工作原理,优化设计了转辊送粉和搅粉结构,并对送粉量进行了实验测定。结果表明,该装置送粉稳定性好,其送粉波动值均在5%以内,能满足激光选区熔化(selective laser melting, SLM)设备的设计要求,已成功应用于实际制造中。

矸石粉基胶结充填材料析水特性试验研究

为了探明矸石粉基胶结充填材料的析水特性,运用正交试验设计了以矸石粉、高水材料、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差分析、方差分析等方法,研究了矸石粉基质量浓度(A)、水泥含量(B)、粉煤灰含量(C)、高水材料含量(D)4个因素对胶结材料的析水率的影响情况;得到各因素对矸石粉基胶结充填材料析水特性影响的拟合公式。结果表明:基于极差分析的矸石粉基胶结充填材料的析水率影响程度为D>A>B>C,基于方差分析的材料析水率影响程度为D>B>A>C,析水率随着矸石粉浆质量分数的升高呈现下降趋势,随着水泥含量的增加则呈现先减少后增大再减少的趋势,随着粉煤灰质量增加呈现先减少后平稳的趋势,随着高水的增加呈现下降的趋势;高水含量对材料析水率的影响程度最大,矸石粉基质量分数与水泥质量对材料析水率影响相当,粉煤灰含量对材料析水率影响较小。

雨季湿软路基工程生石灰粉处理湿软填土施工技术研究

由于路基施工后沉降量超过较大,土层稳定性差,为此研究雨季湿软路基工程生石灰粉处理湿软填土施工技术。在湿软土中掺加生石灰后,通过相应反应改善最佳含水量,增加板体的稳定性。路基填筑都要控制晾晒时间,设石灰消解池,保证石灰充分消解和进行供应。填充石灰土后进行整平碾压,直到达到标准密实度,完成路基填筑后。在边坡外挖临时排水沟进行排水。测试结果表明,路基施工后的沉降量为47.2~50.2 mm,均在预期沉降范围内,通过控制土层的沉降变化,使得外部荷载在地基下的土层保持一定的稳定性,提升软土层的加固程度。

螺旋给料装置现状及研究

连续稳定输送物料是粉状物料输送设备最为关键的技术,各生产单位根据粉状物料的特点设计出多种给料装置。螺旋给料机具有整机截面尺寸小、密封性能好、运行平稳可靠、可中间多点装料和卸料及操作安全、维修简便等优点,因螺旋给料装置运行稳定、故障率低,经常用于粉状物料的输送。传统螺旋给料装置有一定的局限性,本文通过改进螺旋结构、扩大入口面积,使的螺旋给料装置应用范围变得更加广泛。

一种新型棒料填装装置的设计

【目的】为了解决棒料填装过程中填装装置适用性差、填装速度慢、棒料损伤率较大等问题,设计一款结构简单、功能齐全的棒料填装装置。【方法】新型棒料填装装置由上推送单元和下推送单元两部分组成,上推送单元包括上支撑板、上连接推板、上连接板、上推板、上导轨、线性驱动单元一,下推送单元包括下支撑板、线性驱动单元二、下导轨、下连接推板、下连接板、下推板一、下推板二、下推板三。该装置实现了将料库中存储的棒料一次性推送填装至空容器内的功能。【结果】经过滤棒生产线联机调试,达到了棒料填装过程速度快、填装速度高和棒料损伤率低等效果。【结论】试验结果表明:新型滤棒填装装置结构简单、操作方便;填装速度和精度大幅提高;满足多种长度规格滤棒的填装需求;填装后的棒料堆叠规则、排列整齐,降低了滤棒的损伤率。

2CP-1型玉米小区播种机设计与试验

针对众多中小型育种单位育种条件和需求,设计研发了一种可以实现精密播种和快速清仓换种功能的人力式2CP-1型玉米小区播种机并进行了试验。通过建立单粒玉米种子X-Y平面力系图,对影响排种器排种性能各因素的影响大小、影响方式进行了分析,以指导排种器主要设计参数的取值;采用排种器外壳体绕排种轮在90°范围内往复旋转的方式实现快速清仓;通过传动尺寸链控制播种株距,可方便实现对不同需求株距进行扩展。试验结果表明,设计的2CP-1型玉米小区播种机作业稳定可靠,粒距合格指数(扁平窝眼型腔排种轮)达到95.7%,播种深度合格率达到93.3%,平均清仓换种时间16.6 s,满足设计要求。

电气自动化灌装给料装置的研制

在企业调研和实践过程中,发现企业针对颗粒或粉剂的罐装会采用包装袋进行盛装,但现有的灌装机对包装袋形式的罐装自动化程度低,上料及袋口的打开往往依赖人工,并在罐装过程中缺乏对包装袋的支撑,包装袋易出现倾倒的情况,封袋的过程中热封条的温度不易进行控制,导致封袋的质量较差。为解决此问题,深入研究灌装机结构和原理,研发了一种电气自动化灌装给料装置。结果表明,该装置能实现自动化的上料、扩袋、支撑、罐装、下料以及封袋,大大提高了罐装效率及罐装的稳定性。

文丘里喷射装置在PVC包装上的创新与应用

分析了文丘里喷射装置在粉末输送中应用的现状,设计了文丘里喷射器在集装箱装载装置中的不同安装方式。对装载装置进行了优化改造,有效消除了集装箱装载不足的现象,提高了装载效率,满足了长途集装箱运输装载方式的要求,实现了包装形式的多样化,降低了装载成本和作业人员的劳动强度。