无人清洁船垃圾收集装置机械设计与分析

针对城市小型水域水面漂浮垃圾多、污染严重的现状,为解决水面垃圾高效清理问题,基于SolidWorks软件设计包括船体、垃圾聚拢装置和垃圾输送装置在内的无人清洁船垃圾收集装置。垃圾聚拢装置利用电动推杆控制拦网开合以及引导漂浮垃圾进入船体的中间通道,垃圾输送装置通过链传动带动打捞板将漂浮垃圾输送进垃圾筐。对无人清洁船垃圾收集装置进行运动分析,对关键零件进行有限元仿真分析,结果表明:垃圾收集装置结构合理且可行,为水面垃圾高效打捞以及无人清洁船在水面环保领域应用推广提供了一种行之有效的解决方案。

磨屑对Inconel718激光熔覆合金层微动磨损行为的影响

微动磨损是由紧密接触表面之间的微小振动引发的一种材料损伤现象。研究磨屑在微动磨损过程中的作用,对于揭示材料在微动磨损过程中的损伤演化具有重要意义。利用激光熔覆技术在锻造成形的Inconel合金基材表面制备了Inconel718合金熔覆层,采用球/平面点接触方式在多功能摩擦磨损试验机上对Inconel718激光熔覆合金层进行微动磨损试验。试验结束后,通过分析F_(t)-D(摩擦力-位移)曲线和COF(摩擦系数)曲线,得到微动磨损过程中的力学动态特性;利用扫描电子显微镜(SEM)和三维形貌仪(3D)分析接触界面的损伤形态,揭示其微动磨损的主要损伤机理;运用粒径分布计算软件(Nano Measurer)对磨屑粒径分布进行统计。结果表明,磨屑粒径尺寸主要分布在1~3μm之间;位移幅值的大小与磨屑排出速度成正相关关系,在大的位移幅值下,磨屑体型较大,易造成磨粒磨损,而在小的位移幅值下,磨屑易堆积从而阻碍磨损的进行;在大的法向载荷下,磨屑产生速度加快并会加剧试样表面损伤,此时疲劳磨损和磨粒磨损起主导作用;而在小的法向载荷下,磨屑能减少摩擦力和摩擦系数;此外,磨屑去除与否不改变微动运行状态。

3-PUU并联机构运动副间隙耦合误差特性分析

并联机构运动副间隙直接影响机构的运动精度,导致末端输出特性产生差异。为了探究并联机构运动副耦合特性对末端输出精度的影响,以3-PUU并联机构为研究对象,设置运动副间隙误差为0.05、0.1、0.15、0.2 mm,利用单开链-局部指数积公式法对其进行耦合误差建模,从理论上推导运动副耦合特性与末端输出精度之间的关系,采用MATLAB对运动副耦合误差进行仿真分析,并制作样机进行试验。结果表明:当并联机构不同支链运动副存在误差时,机构末端沿x轴位置偏差随机构运动时间和关节间隙误差的增大呈现波动且伴随拐点和曲线分离;y轴位置偏差波动较大,在运动中轨迹拐点、折点和分离点相继出现,运动不平稳且超出运动空间,当并联机构双支链运动副误差为0.2 mm时,超工作空间达到-5.31 mm;机构末端沿z轴的位置偏差随着运动时间和关节间隙的增大呈现轨迹相互交错,与仿真分析一致。

中心通气对窄间隙TIG焊缝成形的影响

针对窄间隙非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas,TIG)侧壁熔合不良的问题,文中采用钨极中心通气的方式扩展焊接电弧,将电弧热量传导至坡口侧壁,以保证窄间隙坡口侧壁的充分熔合.在搭建空心钨极中心通气窄间隙焊接系统的基础上,研究了中心气流量等参数对焊缝成形尺寸和电弧形态的影响.结果表明,与实心钨极和空心钨极相比,空心钨极中心通气方法获得的窄间隙焊缝熔宽及侧壁熔深增大,在同样参数下实心钨极焊缝熔宽为9.32 mm,空心钨极不通气时获得的熔宽为9.91 mm,而中心通气后其熔宽增加到11.02 mm;随着空心钨极中心气流量的增大,窄间隙焊缝熔宽和侧壁熔深增大,当气流量增大到临界值后(≥0.8 L/min),产生侧壁熔合不良缺陷.中心通入惰性气体造成电子通道转移至空心钨极外围区域,从而改善了窄间隙TIG中的侧壁熔合不良问题.