全虚拟PLC实验教学系统开发

PLC相关课程是机电类专业的一门必修课程。由于该课程具有较强的工程实践性,所以对实践教学环节有着较高的要求。针对PLC传统实验教学环节的不足,提出了全虚拟PLC实验教学系统。该系统由三菱PLC编程软件GX Developer、三菱OPC服务软件MX OPC Server与组态王King View6.55组成,可实现全虚拟的仿真教学效果,以软件的形式便可完成整个实验教学环节,有效解决了传统实验教学成本高、教学方式不够灵活、受时间与地理位置的影响等问题,具有实验成本低、通用性强、免维护、易扩展等特点,有着广阔的应用前景。

基于实验设计理论与CAE分析的“塑料成型模具”综合实验课程实践

基于实验设计与CAE分析的塑料成型综合实验,将"塑料成型模具"、"模具CAD/CAE"、"实验设计与数据处理"3门课程实验有机结合,运用正交试验法设计实验方案,用注塑成型分析软件Moldflow MPI6.0进行模拟实验,对实验结果开展极差、方差分析法处理,确定出注塑工艺优化方案,并运用于实际塑料成型实验。这一综合实验平台的构建,拓宽了实验的广度与深度,提高了综合实验质量,赋予学生较大的自主实验空间,达到了培养创新型技术人才的目的,实现了综合实验课程创新的目标预期,对实验课程教改具有一定示范意义,并具有现实的实际工程意义。

基于S7-200PLC的LNG气化站控制系统

提出了PLC+IPC的LNG气化站控制系统方案,以S7-200PLC为核心完成站内现场参数检测和设备控制,采用MCGS设计IPC组态程序实现了动态画面监控和生产管理。应用表明:PLC系统安全可靠,IPC组态程序简单实用,可满足用户功能需求。

压铸机浇铸机械手PLC控制系统设计

介绍了压铸机浇铸机械手的工作流程及其液压系统,根据机械手的控制要求,设计了PLC控制系统,对PLC的输入输出端口进行了分配,编制了PLC控制梯形图。

基于数字信号处理的注塑模参数优化实验设计

将实验设计与数据处理、数字信号处理、塑料成型工艺与模具设计等实验课程有机结合,采用正交试验法设计注塑模参数优化实验方案,由Matlab进行极差、方差分析确定影响成型质量的工艺因素显著性,通过回归分析建立工艺优化模型,通过遗传算法对模型寻优,获得最佳工艺参数。拓宽了实验的广度与深度,提高了综合实验质量,激发了学生的学习兴趣和创新意识,提升了科研能力。

新型纤维滤芯过滤特性实验研究

采用多次通过实验法对新型玻璃、化学纤维滤芯的过滤特性进行对比实验研究。结果表明:尺寸及滤材对滤芯的过滤特性有一定影响,新型玻纤滤芯比新型化纤滤芯具有更优的过滤特性,达到相同极限压降时,新型玻纤滤芯所用时间更长,流阻特性更好,纳污容量更多,φ50 mm的新型玻纤滤芯纳污容量为14. 3 g,同样尺寸的新型化纤滤芯纳污容量为13. 4 g;在所选污染物颗粒精度实验范围内,新型玻纤滤芯平均过滤比为1 000左右,新型化纤滤芯平均过滤比为800左右,最终过滤效率都能达到99. 9%。在该实验条件下,φ50 mm的新型玻纤滤芯的过滤特性最优。

HABR架设不同填料对液相流态影响的PIV实验研究

在复合式厌氧折流板反应器(HABR)架设不同填料和不同进水流量组合的工况下,利用激光粒子图像测速技术(PIV)对HABR的第一格室液相流态进行了研究,测得反应器内升流区关键截面的流场数据,获得了架设不同填料的液相速度、涡量强度与流量的关系曲线;同时研究了相关流场特征,包括速度矢量图、流线图谱和涡量场。结果表明:对于HABR,合理的选择填料类型可以保证良好的进水流态,有效地防止局部沟流和污泥流失,确保HABR高效稳定运行。在本实验条件下,得出在反应器填充悬浮球填料时,反应器整体流态最佳。

循环湍动流化床局部颗粒浓度的实验研究

在循环湍动流化床实验台上对FCC颗粒进行了流态化实验,采用PV6A反射型光纤探针对内径φ100 mm的提升管内颗粒浓度和波动标准偏差进行测试和研究。结果表明:同一轴向高度表观气速对颗粒浓度的影响较小;局部颗粒浓度的标准偏差结果显示,颗粒浓度波动程度较小,边壁区标准偏差值最小。

固体颗粒对水力旋流器冲蚀磨损特性的影响

针对工业污水处理系统中水力旋流器壁面的冲蚀磨损问题,采用FLUENT软件中RSM模型和DPM模型模拟水力旋流器内液、固两相流的流动情况,并以Grant和Tabakoff碰撞模型求解器壁冲蚀磨损速率。研究了不同颗粒流速、粒径和质量流量条件下器壁冲蚀磨损规律以及最大冲蚀磨损位置。结果表明:旋流器壁面最大冲蚀磨损率随着颗粒流速的增大而呈指数递增,与质量流量呈正相关关系,但与颗粒粒径呈不完全线性增长关系;旋流器壁面冲蚀磨损率随着颗粒流速、粒径和质量流量的改变而不同,其中颗粒流速变化的影响最大、质量流量次之、粒径的影响最小;固体颗粒碰撞和磨削旋流器壁面而引起局部磨损,并且影响最大冲蚀磨损区域的出现位置。

金属材料超塑性的研究进展

综述了金属超塑性的研究进展。在系统总结金属超塑性的实现条件、影响因素和变形机制的基础上,对金属超塑性的研究进行了展望。

基于虚拟仪器的液压综合试验台测控系统研究

针对液压测试台所面临问题,研发了一套基于虚拟仪器的液压测控系统。首先对液压试验台整体结构进行了设计,在此基础上开发了测控系统的硬件和软件部分。该测控系统以工控机、PXI数据总线与LabVIEW为核心,现场各类传感器、执行机构与工控机进行通信,并实现数据高速采集、分析与处理。进行了液压马达元件的性能试验和泵控马达系统的动态性能试验,该液压测控系统达到了设计要求。

基于产品形象的大型机电产品外观视觉形象建构

为解决大型机电产品外观缺乏整体形象建构的问题,将产品形象的视觉设计方法与机电产品外观设计相融合,探讨了大型机电产品的形象建构程序,提出基于产品形象的大型机电产品外观视觉形象建构方法。以龙门加工中心外观视觉形象建构为例,在满足使用功能前提下,运用产品视觉形象建构方法,获取理念识别,以造型特征设计为手段,对产品的形态、色彩、人机等方面的核心形象要素进行分析,塑造并提升了龙门加工中心的整体外观视觉形象,为大型机电产品的整体外观形象设计提供参考。

冲击载荷下电机-多级齿轮系统动态特性研究

为研究非稳态工况下电机-齿轮耦合作用机理,考虑电机电磁特性和齿轮系统扭转振动,将时变啮合刚度和啮合误差表示为齿轮转角的周期函数,建立了一个电机拖动多级齿轮系统的机电耦合模型。求得了系统的固有频率、模态振型及模态能量分布,仿真分析了受冲击载荷激励时齿轮系统的扭振特性和电机电流的频谱特征,比较了不同齿轮副的使用系数和动载系数,并进行了试验验证。结果表明:冲击引发该系统产生由一阶模态主导的瞬时自由振动,电机轴、太阳轮轴和齿圈支承处的扭转变形能量较大,为系统的薄弱环节;多级齿轮耦合振动对该系统高速级影响较大,导致载荷系数呈现出从高速级向低速级逐渐减小的趋势。在稳态运行阶段和瞬态冲击阶段,齿轮系统扭振特征频率在电机电流信号中均有所体现。

基于Matlab和Pro/E的机械手运动轨迹仿真研究

采用D-H法建立机械手的连杆坐标系,在关节空间进行轨迹规划,利用Matlab编程求得机械手各个关节每段轨迹的插值多项式,利用Pro/E建立机械手的三维模型,以Matlab求得的插值多项式作为运动仿真时各关节的运动规则,最后得到仿真结果。

基于正交试验的注射成型工艺参数优化方法研究

结合正交试验法和注射模拟分析软件Moldflow,对注射成型工艺参数进行优化。为获取优化的注射工艺参数组合,设计了试验方案,并对Moldflow模拟试验结果进行了极差、方差分析法处理,确定了各因素及其交互作用的主次顺序、因素之间交互作用对试验指标影响的显著程度,分析了各因素与试验指标之间的关系,得出了试验因素的最优水平和试验范围内的最优组合,即注射工艺参数组合方案,并对该工艺组合方案进行模拟和实际验证。这一研究方法对注射工艺分析与模具设计具有指导意义。

电石反应器斜锥滑环组合密封装置的设计与分析

介绍了斜锥滑环组合密封器的工作原理和结构设计,并利用ANSYS软件分析了斜锥滑环厚度变化对接触压力、O形圈的Von.mises应力和弹簧推力的影响。分析结果表明:斜锥滑环厚度在设计范围内变化时,密封面和接触面的最大接触压力大于或远大于密封介质工作压力,说明斜锥滑环组合密封具有良好的密封性和自补偿能力,斜锥滑环密封设计符合预期。此结果为斜锥滑环组合密封的进一步研究和使用提供了理论指导。

一种新型金属线材带材在线超声波清洗机设计

设计了一种结构紧凑、清洗速度快、清洗质量好的新型金属线材带材在线超声波清洗机。该清洗机从3个方面来提高超声波的清洗效率和清洗质量,即采用绕线装置使被清洗件反复在清洗槽中清洗来增加清洗时间;设置清洗液循环系统及温度控制系统保证清洗液的洁净度和温度;根据污染物的颗粒大小确定超声波频率及功率。清洗机的清洗槽采用垂直布置方式,使之结构紧凑,占地面积小。

金属相变超塑性的研究进展

综述了国内外金属相变超塑性的研究现状,包括金属相变超塑性的实现条件、影响因素和太合金变形机制,提出了相变超塑性的研究方向。

基于认知思维的环卫安全代步车造型设计

产品意象造型设计是工业设计造型理论的核心。通过对设计认知思维及产品意象造型设计相关理论的研究,提出基于认知思维的产品意象造型设计方法。以环卫安全代步车意象造型设计为例,以用户和设计师的意象认知思维为基础,通过挖掘产品感性意象、辨识形态设计要素,对产品造型进行创新设计,给出了设计方案,以验证设计方法的可行性,为相关企业开展新产品意象造型设计提供参考。

注塑工艺设计中模具CAE技术与正交试验的综合应用

模具CAE技术与正交实验、数据处理与分析技术的综合应用,可以有效地优化工艺参数方案,缩短模具设计周期、提高模具设计质量、降低模具制造成本。本文为注塑成型工艺方案的优化及模具设计提供了一种可行方案和技术路线。