横向冲击载荷下齿形双螺母防松性能

针对螺栓连接结构在舰船爆炸冲击中容易发生松动的现象,设计了一种齿形双螺母的防松结构。利用局部滑移理论分析齿形双螺母的防松原理,采用有限元仿真法,通过预紧力和微滑移的变化量对其防松性能进行分析,并研究了齿形双螺母防松性能的影响因素及其影响规律。研究结果表明:横向冲击载荷下,齿形双螺母预紧力下降慢,微滑移变化小,具有较好的防松性能;当楔形角与螺纹升角相同时,防松效果最差;楔形角越大,齿形数量越多,齿形双螺母的防松效果越好。

拧紧力矩配比对双螺母螺栓连接松动过程影响的实验与仿真

工程中双螺母防松是一种常见的螺栓连接防松形式,不同的拧紧力矩配比对其松动过程及防松效果产生的影响不同。通过横向振动试验对比了单、双螺母节点的耗能能力,通过实验对比不同拧紧力矩配比下双螺母螺栓预紧力的实验结果与理论结果,针对横向载荷作用下双螺母螺栓连接节点,建立了考虑螺纹的精细化有限元模型,得到不同拧紧力矩配比下连接节点的螺栓夹紧力变化、滞回曲线、刚度退化系数、耗能能力、螺纹接触状态以及螺栓塑性变形,多方面分析拧紧力矩配比对螺栓连接节点松动过程的影响,综合对比给出其影响规律,并给出最佳拧紧力矩配比,有助于优化双螺母螺栓的设计,提升双螺母螺栓的防松效果,为后续的研究与应用奠定基础。

不同参数条件下双螺母螺栓连接松动过程的实验研究

针对工程中常见的双螺母螺栓连接,建立了螺栓上下螺母拧紧力矩与预紧力之间的关系,并验证了其正确性,通过横向振动实验得到了不同参数条件下双螺母螺栓连接剩余预紧力的百分比,分析了在横向载荷作用下振动幅值以及上下螺母拧紧力矩配比对双螺母螺栓连接松动的影响,给出了双螺母螺栓连接中上下螺母的最佳拧紧力矩配比,分析了双螺母螺栓连接螺纹磨损机理。

爆炸螺栓解锁信号输出装置设计改进

目的对爆炸螺栓解锁试验中出现的解锁反馈装置工作故障现象进行虚拟复现,定位故障原因,进而提出改进方案。方法综合利用CREO软件和ABAQUS软件,建立解锁信号输出装置有限元模型,利用有限元计算方法开展动力学仿真分析,对爆炸螺栓解锁时的解锁信号输出装置高速动作过程进行模拟,评估关键结构的刚度与强度状况,进而定位装置故障原因。结果基于故障原因,提出组合式双螺母结构形式,改善解锁信号输出装置整体的受力状态,提升结构在高冲击载荷环境下的可靠性,并通过爆炸螺栓解锁试验进行了实际验证和效果评定。结论有限元计算方法能够对解锁信号输出装置故障原因进行虚拟复现,且改进后的装置结构形式合理可行。

油莎豆收获机双层滚筒筛式果杂分离装置设计与试验

针对油莎豆机械化收获过程中块茎(果)与土壤草团(杂质)分离不彻底导致收获损失率与含杂率较高的问题,设计了一种双层滚筒筛式果杂分离装置,通过理论分析确定了该装置的主要结构参数与工作参数。建立了分离装置-收获物料互作的EDEM-MBD耦合仿真模型,以双层滚筒筛转速、分离螺旋输送器转速、柔性齿段长度为试验因素,以块茎分离率和含杂率为试验指标,依据Box-Behnken试验原理开展三因素三水平仿真试验。对试验结果进行方差分析,建立了分离率、含杂率与各显著因素之间的回归模型,利用回归模型进行参数寻优,结果表明:当双层滚筒筛转速为24.9 r/min、分离螺旋输送器转速为148.5 r/min、柔性齿段长度为1 277.8 mm时,分离率最大,为96.23%,含杂率最小,为25.55%。田间验证试验结果表明:最优参数组合下的果杂分离装置平均分离率为93.19%,平均含杂率为26.65%,与回归模型寻优结果基本一致;果杂分离装置与清选装置联合使用时,分离率增加1.05个百分点,含杂率降低9.97个百分点,可满足油莎豆收获生产需求。

应变片植入式滚珠丝杠副预紧力测量系统设计

传统的滚珠丝杠副预紧力值是通过计算测量摩擦力矩或采集机床振动信号,属于间接测量,其操作烦琐、无法在线测量,且数值不够准确。本文提出一种在线测量预紧力产生应变方法,通过微处理器控制,实现数据测量及检测数据的本地存储,并将数据无线传输至云端服务器。实验表明:该系统能较好地测量预紧力,并通过无线传输发送至云端,为滚珠丝杆副预紧力的在线测量提供了一种新的方法。

拉压剪切组合载荷作用下输电塔顶防松螺栓的设计与研究

在架空输电线路中,输电塔塔顶螺栓在风载作用下容易发生松动,输电塔塔顶螺栓连接结构的主要受力形式为轴向拉压载荷及横向剪切载荷。针对这一现象,文中提出了一种使用铝合金双面凹凸垫圈和当量摩擦角大于螺纹升角的自锁双螺母的组合防松螺栓。对3种不同组合的防松螺栓即分别为使用不同平垫圈材料、不同垫圈形状和不同材料凹凸螺母的自锁双螺母的组合防松螺栓进行仿真研究,分析3种不同组合防松螺栓的防松性能,提出组合载荷作用下输电塔塔顶螺栓的防松性能规律,设计出最优组合防松螺栓,并应用到输电塔。结果表明:在10级风作用下,使用铝合金两面凹凸垫圈和当量摩擦角大于螺纹升角的自锁双螺母组合防松螺栓有着最佳的防松效果。

基于有限元方法分析双螺母防松结构载荷

针对双螺母防松设计,本文采用有限元仿真模型,定量得出双螺母防松方法中不同拧紧力矩时下螺母、上螺母、被连接件、螺栓和螺旋副之间的轴向载荷,仿真分析定量得出结构载荷,准确的考核各零件的强度,从而评价不同拧紧力矩下双螺母结构的防松性能,有限元分析方法为双螺母防松设计提供一定的参考价值。

高速双螺母滚珠丝杠副轴向接触刚度研究

对双螺母预紧的滚珠丝杠副进行了接触受力分析,推导出接触变形的公式,建立了滚珠丝杠副的轴向刚度计算公式。研究分析了影响滚珠丝杠副轴向刚度的几个主要因素,包括预紧力、螺旋升角、接触角等,给出了这几个因素与滚珠丝杠副轴向刚度对应的关系曲线,为新型高速滚珠丝杠的合理设计提供了理论基础。

双螺母滚珠丝杠副导程误差与摩擦力矩关系研究

为了准确计算双螺母滚珠丝杠副的摩擦力矩,基于载荷和变形协调理论,分析了导程误差对载荷分布不均匀程度的影响,结合预紧力和滚珠形变提出双螺母滚珠丝杠副导程误差与摩擦力矩的关系模型。利用行程误差试验台测量不同精度等级丝杠的导程误差,并将各丝杠分别匹配同一套螺母、垫片、滚珠,组成丝杠副,测量滚珠丝杠副的摩擦力矩。结果表明,在考虑滚珠丝杠导程误差和滚珠载荷分布不均的情况下,导程误差与摩擦力矩呈线性关系,不同精度等级丝杠对应的摩擦力矩计算结果与试验值的相对误差为0~8.79%,均小于文献[6]模型的计算结果,从而验证了本文模型的有效性。

钢-混凝土组合结构新型双钉头型栓钉剪力连接件抗剪承载力研究

以钢-混凝土组合梁中普遍采用的栓钉剪力连接件为研究对象,针对普通单钉头栓钉连接件存在根部相对薄弱、抗剪能力较差、连接容易过早失效的缺点,提出了一种新型双钉头型栓钉剪力连接件形式,并进行了推出试验有限元模拟分析,在此基础上讨论了影响新型栓钉连接件抗剪承载力的主要因素,最后结合有关规范公式提出了设计建议。研究表明：新型双钉头型栓钉提高了连接件的抗剪极限承载力（与传统栓钉相比,承载力可提高约10%）,减小了钢梁与混凝土板的相对滑移,提高了二者的共同工作能力。下钉头直径是影响新型栓钉连接件抗剪性能的主要因素,工程应用时可取栓钉下钉头直径为其杆身直径的1.2~1.3倍,此时连接件极限承载力较高,抗剪工作性能亦较好。当按照我国现行钢结构规范设计采用新型栓钉连接件的钢-混凝土组合梁时,可对单个栓钉连接件的抗剪承载力计算值乘以1.3增大系数。与采用传统栓钉的组合梁相比,采用新型栓钉的钢-混凝土组合梁初期刚度与前者基本相同,但后期会有约12%~20%的明显提高。由于新型栓钉的滑移较小,使混凝土板和钢梁共同工作效果提高。

双螺母防松时螺栓联接装配拧紧工艺的初步理论分析

对双螺母防松时的螺栓联接装配拧紧工艺进行比较深入的理论分析与讨论,导出了相应的理论计算公式和方法,该计算公式和方法是研究双螺母防松时螺栓联接受力分析、强度计算、装配拧紧工艺设计计算和螺栓螺纹的结构设计的理论基础,为提高螺栓的联接功能、联接的可靠性和装配拧紧比较合理的工艺设计提供参考。

紧固件抗振防松性能比较

采用自制横向振动试验机,对常见的防松紧固件进行抗振防松性能试验。普通螺母:试样在振动800次左右时失去紧固能力,轴力衰减速度加快;双螺母:1件试样在完成振动3 000次后,残余轴力与初始轴力的比值仍保持在90%,4件试样在振动2 000次左右时螺母松动;普通螺母+弹性垫圈:2件试样在完成振动3 000次后,残余轴力与初始轴力的比值分别保持在66.7%、85.3%,3件试样在振动1 500次左右时螺母松动;施必牢螺母:5件试样在完成振动3 000次后,残余轴力与初始轴力的比值仍保持在63.6%～88.6%。试验结果表明,施必牢螺母防松性能最好,双螺母和普通螺母+弹性垫圈虽具有一定的防松能力,但也有一定的失效概率,而普通螺母不具备抗振防松能力。

挤压式澳洲坚果去皮机脱皮装置的设计与试验

针对现有澳洲坚果去皮机局限于先分级后去皮,以及存在的多是半自动、果径一致性要求苛刻、效率低、去皮率及去皮破损率高等缺点,研制了一种基于双螺旋自适应挤压式新型去皮机,并对其脱皮装置进行了深入研究。通过前期的力学试验获得实际的澳洲坚果带皮果物理参数,并从匀速阶段的澳洲坚果、脱皮辊、压送器三者之间的受力分析中得出澳洲坚果在脱皮装置内的受力情况。根据试验获取得的果径三维尺寸、果实圆度计算出澳洲坚果的受力范围,从而推出脱皮装置的主要参数,最终设计两辊参数为长度1200mm、直径76mm、转速400r/min、间隙12mm。试验结果表明:去皮机作业平稳,脱皮合格率达98.2%,脱皮破损率1.3%,壳皮分离且不混杂,平均作业效率500kg/h,作业能耗2.2kW/h,各项技术指标均满足设计要求。

大型数控龙门桥式加工中心的研制

针对船舶、航空、轨道交通、核电等行业的大型零件加工需求,研制了大型数控龙门桥式加工中心,3个移动轴行程为3m×5m×0.8m,可实现0.02mm的镗铣加工精度。通过对加工中心若干技术研究集成,使之具备以下重大特点:(1)研究伺服电机解耦控制方法及双驱动同步技术,保证横梁在两侧桥式立柱导轨上的精确同步纵向移动;(2)通过旋转螺母丝杠结构分别独立驱动双主轴头在横梁上的横向移动,实现双主轴独立加工;(3)利用双回转摆动铣头附件及控制系统集成,实现大型零件的五轴数控加工。所研制的加工中心具有工作台承重大、加工效率高、使用方便、自动化程度较高等特点,已成功用于生产。

微波消解-双道原子荧光光谱法测定莲子中的砷含量

目的测定莲子中的砷含量。方法采用硝酸-盐酸-氢氟酸消解体系的的微波消解方法,来破坏中药材中的有机结构,使得中药材中重金属解离出来,再运用双道原子荧光分析法,测定中药材中砷含量。结果样品回收率为96.0%～101.0%,RSD<3%。结论微波消解-双道原子荧光光谱法操作简单、快速,灵敏度高,精密度好。

关于锅炉吊杆用螺母的强度设计与选用问题

主要提出以下观点:锅炉吊杆用螺母的高度与螺纹公称直径之比不宜小于1.20;双螺母对提高螺母的承载能力作用不大,可采用一个螺母。

双螺母防松结构分析

螺纹联接应用广泛,结构简单。通过对螺纹紧固、单螺母及双螺母的受力情况进行分析,得出副螺母产生的两螺母间的预紧力与主螺母预紧力的关系对防松效果及松退力矩的影响。

几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响

建立了一种考虑几何误差(滚珠尺寸误差、丝杠导程误差和滚道齿形误差)和倾覆力矩的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型;通过试验测得4010型滚珠丝杠副的力与位移变形曲线,验证了理论模型的正确性;通过仿真分析研究了轴向外载荷、几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响。研究结果表明:轴向外载荷一定时,倾覆力矩会导致双螺母滚珠丝杠副的载荷分布迅速变差;滚珠尺寸误差和滚道齿形误差会使双螺母滚珠丝杠副中滚珠的受载显著增大或减小;由于丝杠轴向误差累计的作用,导程误差会使双螺母滚珠丝杠副中一侧螺母受载增大,另一侧螺母受载减小;在误差大小一定的情况下,导程误差对载荷分布的影响程度大于尺寸误差和齿形误差,即双螺母滚珠丝杠副的载荷分布对导程误差的敏感度更高。

夏威夷果壳活性炭制备及双电层电容器性能研究

以夏威夷果壳为原料,采用KOH活化以及掩埋法隔绝空气活化制备具有高比表面积的活性炭,并以此产品制成双电层电容器。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)和恒流充放电、交流阻抗等方法研究了该材料的结构、表面形态和电化学性能。结果表明,样品的BET比表面积高达1760m3/g。所制备的材料在1mol/L KOH的水系电解液中显示较好的电容性能,当电容器的电压为1.1V时,比电容为163.63F/g,具有较高应用前景。