Effect of depressurizing speed on mold filling behavior and entrainment of oxide film in vacuum suction casting of A356 alloy

The effect of depressurizing speed on mold filling behavior and entrainment of oxide film of A356 alloy was studied. Themold filling behavior and velocity fields were recorded by water simulation with particle image velocimetry. The results show thatthe gate velocity first increased dramatically, then changed with the depressurizing speed: the gate velocity increased slowly atrelatively high depressurizing speed; at reasonable depressurizing speed, the gate velocity kept unchanged; while at lowerdepressurizing speed, the gate velocity decreased firstly and then kept unchanged. High gate velocity results in melt falling backunder gravity at higher speed. The falling velocity is the main factor of oxide film entrainment in vacuum suction casting. The designcriterion of depressurizing rate was deduced, and the A356 alloy castings were poured to test the formula. The four-point bend testand Weibull probability plots were applied to assessing the fracture mechanisms of the as-cast A356 alloy. The results illuminate amethod on designing suitable depressurizing speed for mold filling in vacuum suction casting.

口腔综合治疗台负压无力原因分析及解决对策

高效的负压抽吸系统是口腔诊疗过程顺利进行的必要前提。在口腔综合治疗台使用过程中常常出现负压吸引无力的情况,导致血液、唾液、牙体组织等混合物无法及时排出,从而影响医生治疗视野,同时增加患者发生吸入性肺炎及交叉感染风险。分析负压抽吸系统的原理、管路、过滤器等可能影响负压抽吸效果的各个环节,探讨负压无力问题的原因和解决方法,提出操作建议,以保证设备安全有效使用,保障诊疗安全。

真空遮断阀吸取系统动态特性研究

遮断阀在多吸盘真空吸取系统中对失效的吸盘进行自适应遮断,从而让未失效吸盘内的真空度保持在正常的范围内。以ZP2V遮断阀为核心,建立真空遮断阀吸取系统的动态模型进行理论分析,并在单吸盘真空吸取系统上进行模拟仿真,搭建试验平台对仿真结果进行验证。根据实际工况搭建了多吸盘真空吸取系统,在两种失效形式下进行了遮断阀性能动态特性测试,分析各因素对系统真空度及流量的影响和规律,为采用遮断阀的真空吸取系统的设计和选型提供依据。

磁控式真空装置中永磁体的磁场分析

针对现有真空吸取装置高能耗问题提出一种磁控式扩容真空发生-吸取集成的解决方案。通过COMSOL进行磁场仿真分析,研究不同磁块形状、分布半径和轴向距离对轴向永磁体之间磁力的影响。仿真结果显示:在选定的4种磁块排布方式中,圆柱体磁块排布方式的轴向磁力最大,且磁块之间需要分离排布才能实现最大的轴向磁力,但分布半径进一步增加,磁力F_(τ)变化量较小,可以忽略不计。采用N38钕铁硼磁块、厚度10 mm、直径φ20 mm的圆柱体磁块进行试验,测量磁块不同轴向距离和分布半径下磁力的大小。试验结果验证了仿真结果,同时表明:磁块间的磁力绝对值与轴向距离成负相关;轴向距离为5 mm、分布半径为17 mm时产生的最大磁吸力为109.7 N,最大磁斥力为88.71 N,可以满足磁控式扩容真空装置的工作需求。

真空吸入式风洞三维非定常流场时空特性

为了给真空吸入式风洞的气动优化设计提供参考,应用空气动力学知识和风洞理论,基于Fluent仿真平台,采用计算流体力学(CFD)有限元体积法求解雷诺时均方程(RANS),研究三维非定常流场的时空特性及其演化规律。通过建立收缩段和真空罐的数学模型,确定其特征参数;应用空气动力学知识,抽象流体的边界条件,构建全尺寸三维流体计算域;采用流体力学数值模拟方法,利用试验验证算法的置信度,并进行数值模拟。结果表明,当真空罐容积为2000 m^(3),真空度为3 kPa时可以较好地模拟悬挂发射装置在空中挂飞和投放瞬间的气动载荷。在试验段流场的核心区,其流场品质较好,可以提供0.80 Ma且至少1 s的稳定流场,满足0.40~0.80 Ma且维持至少500 ms稳定流场的设计要求。该研究结论可以为真空吸入式风洞的设计提供理论基础。

Kiwi胎头真空吸引器在阴道助产分娩中的应用研究

目的探讨Kiwi胎头真空吸引器在阴道助产分娩中的应用价值。方法选取2020年7月至2023年3月于扬州大学临床医学院使用Kiwi胎头真空吸引器实施胎头吸引的初产孕妇30例为胎吸组,同时选取计划阴道分娩而后因特殊原因行剖宫产终止妊娠的孕妇23例为剖宫产组。比较2组术中及术后情况及新生儿相关指标。结果2组第二产程时间、产时出血量、产后24 h出血量、产后住院时间及软产道损伤、产后会阴水肿发生情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。2组产后尿潴留发生率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。2组新生儿出生体重及头皮血肿、颅内出血发生情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。胎吸组新生儿中,3例娩出后1 min Apgar评分分别为8、9、6分。剖宫产组新生儿中,仅1例娩出后1 min Apgar评分为7分。胎吸组新生儿中,有9例(30.00%)因黄疸、呼吸急促、窒息等原因转至新生儿科;剖宫产组新生儿中,有4例(17.39%)因黄疸、新生儿低血糖、鼻塞等原因转至新生儿科。胎吸组转科新生儿中,2例(15.38%)出现高总胆红素血症,剖宫产组未出现高总胆红素血症。胎吸组、剖宫产组新生儿动脉血pH值分别为(7.38±0.02)、(7.45±0.02),二者比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论Kiwi胎头真空吸引器操作简便,适用范围广,其应用于阴道助产中有效缩短产程,降低剖宫产率、产妇及新生儿相关并发症发生率。

Xbar-R控制图在绞吸挖泥船疏浚施工中的应用

针对施工硬质土时绞吸船横移操作难以控制的问题,验证更换七臂绞刀后“新海豚”轮在滨海LNG项目疏浚施工中的生产率与稳定性,以水下泵吸入真空为研究对象,提出基于Xbar-R控制图的绞吸挖泥船横移挖泥操作参数范围的设定方法,并将测算结果应用于后续工程实际中。结果表明,该方法能够科学、直观地帮助操作人员掌控最佳参数范围,进而提高船舶生产率。

物料码垛机械手结构设计与分析

【目的】根据物料搬运自动化的需求,设计一种具有码垛功能的桁架机械手。【方法】首先分析机械手的工作原理与工作需求,确定机械手的整体布局;然后确定关键结构件,通过静态力学分析确定主要承载横梁的结构设计,分析抓取组件的整体气路,计算吸盘的吸力与理论保持力;最后对机械手在极限位置、最大载荷情况下进行静态力学仿真分析,验证整体结构的可靠性,通过模态分析功能对机械手进行模态分析,提取机械手工作时的前8阶固有频率和振型,推断出不适合机械手的工作频率区间。【结果】抓取组件的真空吸盘吸力为589.05 N,机械手的最大静态位移量为0.175 mm,最大应力为56.36 MPa,符合抓取要求;在90~120 Hz频段工作时对机械手作业的影响较大,因此在实际操作过程中应避开这个频段,以保证工作时机械手的稳定性。【结论】本研究成果可为设计桁架机械手的控制系统提供理论依据。

吸盘头可自动更换的贴标机械手设计与分析

针对贴标机器人对不同尺寸棒材端面贴标时需人工更换吸盘头的问题,设计一吸盘头可自动更换的贴标机械手。设计由可更换式吸盘头和吸盘头安装座组成的贴标机械手机械结构;根据工作过程,搭建用于标签粘贴的真空吸附回路和吸盘头自动更换回路;通过ANSYS建模,对提出的20种吸盘开孔方案进行仿真分析,初步选取8种吸盘头开孔方案;最后对初选开孔方案进行100次吸附实验。结果表明:孔数M=4、孔径D=6 mm、孔距s=5 mm的吸盘开孔方案标签吸附效果最优。文中设计的贴标机械手不仅可根据不同尺寸棒材自动更换吸盘头而且可实现标签的稳定吸附,十分契合贴标机器人自动化设计需求。

输尿管软镜碎石术联合可弯曲负压吸引鞘术后无管化治疗>2 cm上尿路结石的疗效观察

目的:探讨输尿管软镜碎石术(flexible ureteroscopic lithotripsy,FURL)中采用可弯曲负压吸引鞘(flexible vacuum suction ureteral access sheath,FVSUAS),通过碎、吸结合技术,术后出院不留置输尿管支架管治疗>2 cm上尿路结石的临床疗效。方法:收集2022年1月至2023年10月FURL术中采用FVSUAS治疗的>2 cm上尿路结石患者43例的临床资料,与随机选取的同期常规FURL术治疗的40例患者进行对比,试验组选用FVSUAS进行FURL,术后3天拔除输尿管支架管出院;对照组采用常规的输尿管导引鞘(ureteral access sheath,UAS),术后常规留置输尿管支架管,4周后二期膀胱镜或输尿管镜下拔除输尿管支架管;记录两组患者一般资料和围术期指标,统计术后结石清除率、术后并发症及患者满意度。结果:试验组术后第3天清石率为93.02%(40/43),明显高于对照组的65.00%(26/40),差异有统计学意义(P=0.002);术后3天血尿、疼痛、发热比较两组无统计学差异(P>0.05),术后4周血尿、疼痛、发热比例对照组明显高于试验组(P均<0.05);术后3天满意度两组无统计学差异(P>0.05),术后4周满意度试验组明显高于对照组(P<0.01)。结论:FURL联用FVSUAS治疗>2 cm上尿路结石,术后3天拔除输尿管支架管无管化出院,可取得较高结石清除率,并可明显减少发热、血尿、疼痛并发症的发生,是一种安全有效的治疗方式。

中频炉烟气吸尘风罩的设计与优化

电解铝行业炭素系统中频炉分布广泛,随着国家对环保排放管控要求的不断提高,中频炉烟气收尘系统达标排放尤为重要。本文介绍了中频炉烟气收尘概况、吸尘风罩工作原理,除尘器与吸尘风罩的关系、吸尘风罩的平均风速等,重点阐述了本公司中频炉吸尘风罩的现状、优化设计过程及效果验证。为中频炉收尘装置的烟气治理提供了宝贵经验,可供相关行业和企业借鉴和推广。

车用内燃机护板上下料机构的设计

汽车的内燃机护板是汽车重要选配零件,起着保护内燃机免受恶劣路况损坏的作用。内燃机护板主要是金属和树脂两种材质,尺寸接近1m×1m,重量2~8kg不等。本文主要研究内燃机护板的自动上下料机构,分别设计了上料机和下料机。通过升降机构、伸缩机构和真空吸盘的抓取实现内燃机护板的自动上下料。该机构减轻了工人的劳动强度,明显提高劳动生产率,有利于提升中小汽车零配件企业的自动化程度。

静脉血样真空采集容器抽吸体积检测仪的设计

为解决静脉血样真空采集容器抽吸体积检测时人工操作流程复杂、工作效率低的问题,该研究基于YY/T 0314-2021《一次性使用人体静脉血样采集容器》附录B中真空采集容器的抽吸体积检测方法,设计了一种抽吸体积检测仪。该仪器通过分析容器内的压强,利用比例-微分-积分(PID)闭环控制系统调整容器内的压强至目标值,最后通过穿刺实验测得真空采集容器的抽吸体积。验证实验采用人工操作和抽吸体积检测仪两种方法检测5 ml规格真空采集容器的抽吸体积,结果表明,两种方法的误差<1%,且抽吸体积检测仪的检测时间较人工操作缩短约50%。

医院负压吸引系统的构建与维护

本文针对医院负压吸引系统的构建要点展开分析,内容包括科学选择各类设备、协调设备具体布局、做好细部控制工作等,通过研究拟定日常维护计划、制定应急管理计划、建立智能预警平台等系统维护要点,其目的在于积累系统构建与维护经验,保持医院负压吸引系统工作状态的安全性与稳定性。

一种壁面清洁机器人的结构设计

壁面清洁是高空作业的一种,既可以清洁市容市貌,更可以改善人们的工作环境,一般由人工进行,存在很大的安全隐患,因此壁面清洁机器人的研究十分必要,其在工作生产中的全面应用也成为了必然趋势。文章论述一种具有简单、高效的壁面清洁机器人的结构设计,其主体包括清洁装置、吸附装置、行走机构和传动机构。该机器人可用于玻璃、陶瓷等光滑的平整壁面,通过真空吸附的方式,利用气缸驱动,配合多吸盘的交替吸附进行移动,采用圆盘刷、喷管和刮板的组合清洁方案,对高楼壁面进行清洁,具有吸附能力强、运动性能好、清洁效果好、本体负载轻等优点。

粉料充填包装的自动取袋、开袋机构设计与运动仿真分析

为解决在粉料包装中取袋、开袋过程难以实现全自动的问题,设计粉料充填包装的自动取袋、开袋机构。利用旋转气缸运转平滑的特性取代以往的直线往复的取袋形式,将取袋、开袋过程相结合,减少编织袋的输送时间;对关键性工具-真空吸盘进行选型和计算,得到吸盘型号DP-50、数量4个、直径50 mm,吸附响应时间0.056 s等参数;利用Pro/E对取袋、开袋机构进行三维建模,对右吸盘的轨迹进行规划,并在ADAMS进行仿真,得出右吸盘前3 s的运动轨迹,将规划后右吸盘的位移、速度及加速度与使用STEP函数的曲线进行对比,验证规划轨迹的合理性。研究为粉料充填包装取袋、开袋机构的设计提供思路。

双鞘负压吸引微通道经皮肾镜碎石术治疗复杂性肾结石的疗效观察

目的探讨双鞘负压吸引微通道经皮肾镜碎石术(MPCNL)治疗复杂性肾结石的疗效及安全性。方法回顾性分析2019年8月—2020年7月武汉大学中南医院收治的139例行MPCNL治疗的复杂性肾结石患者的临床资料,根据不同治疗方案分为两组,即双鞘负压吸引组(术中采用双鞘负压吸引)72例与非负压鞘组(术中采用非负压鞘)67例。比较两组患者的一般资料、术前及围手术期指标。结果双鞘负压吸引组和非负压鞘组的手术时间分别为(46.72±9.55)min和(57.22±11.31)min,一期清石率分别为83.33%和70.15%,血尿素氮水平分别为(5.07±1.65)mmol/L和(5.75±1.83)mmol/L,术后血白细胞计数分别为(9.45±2.46)×10^(9)个/L和(10.71±3.14)×10^(9)个/L,患者术后发热发生率分别为1.39%和11.94%,两组上述指标比较差异均有统计学意义(P<0.05),两组患者其余临床资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论双鞘负压吸引MPCNL治疗复杂性肾结石安全、有效,可以缩短手术时间、减少感染并发症、提高清石率。

真空吸蚀致岩溶塌陷的稳定性分析及其数值模拟

真空吸蚀致塌是覆盖型岩溶塌陷的重要致塌机理之一,评价该机理的影响因素对于岩溶塌陷的防治具有重要意义。为研究覆盖层内外气压差对岩溶塌陷的变形和破坏的影响,本文设计理想算例的六种工况,采用解析法计算其稳定性,并通过离散元数值模拟方法进行验证。结果表明:在覆盖层厚度与岩溶裂隙一定时,当气压差达到临界值会发生地面塌陷,岩溶塌陷受到气压差的影响,塌陷范围与真空值呈正相关;随着覆盖层厚度的增大塌陷临界气压差增大的速率增加;覆盖层厚度仅在一定范围内使覆盖层的稳定受气压差影响。

基于VOF模型的真空吸鱼泵数值模拟

针对目前真空吸鱼泵设计计算依赖于工程经验,存在随机性和不确定性的问题,本研究开展了真空吸鱼泵吸/排水过程的数值模拟分析。分别建立了真空吸鱼泵吸水阶段和排水阶段物理模型,采用VOF模型,以抽气速度为边界条件,对吸/排水过程进行数值模拟。结果表明,VOF模型能够很好地预测真空吸鱼泵吸/排水过程中计算区域液相体积分数随时间变化的历程;抽气速度相同时,随着吸程的增大,真空罐内的稳定工作压力逐渐降低,但吸水管道内的流速不变;吸程相同时,随着抽气速度的增大,真空罐内的稳定工作压力逐渐降低,吸水管道内的流速逐渐增大;通过模拟得到了吸水和排水时间,可对吸捕速率进行预测。本研究可为真空吸鱼泵计算机辅助设计提供理论参考。

码垛机械手吸附式手部装置的方案设计与分析

手部装置作为码垛机械手的终端,主要用来实现对产品的抓取、握紧或夹持,它直接影响着码垛机械手的性能。基于真空系统设计的吸附式手部装置,具有功能丰富、高效率、低成本、少污染等特点,且对平整面产品、纸箱包装产品、袋装包装产品的码垛有着极大的优势。本文根据现有码垛市场的需求和技术分析,提出4种基于真空系统的吸附式手部装置设计方案,并综合分析各种方案的适应范围、结构组成、工作方式、优缺点,为码垛机械手吸附式手部装置的选择提供依据。