基于能量理论的手绳打结研究

针对手绳人工打结劳动强度大、效率低以及现有机械打结成结率低的问题,研究了打结过程中手绳各阶段最小能量状态,分别将悬挂待打结、绕绳圈(170°~400°)及移动成结过程中的手绳作为研究对象,结合微分理论,建立了手绳数学模型。利用弧长公式和变分法,反证出了手绳在悬链线状态下势能最小;通过平面曲线理论、弯曲和扭转能量理论,分析了用于打结绳段的弯曲能量和扭转能量,得出了绳圈越趋于规则圆弯曲能量越小以及绳自身扭转数越少扭转能量越小、手绳越稳定的结论;通过上述的能量分析,确定了绕轴旋转打结的缠绕方式,进行了打结试验以及鲁棒性试验。研究结果表明:直径在2.8 mm到5.3 mm之间的拎手绳打结成功率达90%。

一种钢管旋转淬火装置的研制

在不锈钢管生产过程中,为保证不锈钢材料具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,充分地消除应力和冷作硬化现象,应对不锈钢管进行固溶淬火处理。淬火时,加热的钢管通过装钢机从炉子中取出直接进入水槽,容易造成钢管变形,影响产品质量,为此研制了一种钢管旋转淬火装置,使热态钢管边旋转边入水,这样减少了钢管上下表面接触水的时间差,使钢管表面温度相对均匀,从而减少了钢管的变形量,提高了产品质量,降低了生产成本。

基于Fluent的固化炉温度场分析

针对固化炉固化箱内温度场不均匀,会导致设备的能耗增加和建设成本增加的问题,提出几种解决方案方案,经过Fluent对不同情况下的固化炉温度场进行模拟仿真,分析固化炉温度场的均匀性与送风风量、送风口的位置、和回风口位置的关系,找到最佳方案,提高固化炉固化箱温度场均匀性。结果表明,增加送风风量的大小,可以较快达到设定目标值,但温度场的均匀性较差;送风口的位置设定在设备的下部比设定在上部对温度场的均匀性有好处;增加回风口数量,可以对均匀性有极大的提升,并且回风口的尺寸越小,数量越多,效果越明显。经分析得出结论:增加固化炉固化箱最简单有效的方法是增加回风口的数量,且在回风面积一定的情况下,数量越多越有帮助。