新型石材加工机械手构型原理探索

在对异型石材加工装备的发展现状研究基础上,探讨将并联机构构型理论应用到石材加工设备领域。通过对比阐述了并联构型的机械手有着比串联构型机构更多的优点,论述了将并联机构构型理论应用到石材加工机械手的可行性。通过机构学构型特点,设计出两种石材数控加工机械手的新构型,可以实现空间型面的立体加工,适用于复杂的三维雕刻,廓形加工,以及成形、磨削、抛光等加工工序。

我校机械电子工程实验室被评为辽宁省重点实验室

根据辽宁省科学技术厅、辽宁省财政厅（辽科发[2006]40号）文件精神，我校机械电子工程实验室被批准组建辽宁省机械电子工程重点实验室。

温度对PEM燃料电池性能的影响

目的研究质子交换膜燃料电池运行中的电池温度、两极加湿温度对电池性能的影响.方法运用质子交换膜电池单体的测试系统进行了不同工作温度、气体加湿温度对电池性能影响的测试实验.结果得到了3个温度在实验条件下,在一定范围、一定间隔内的所有数据组合.结论固定除温度外的所有操作参数条件下,电池工作温度、阴极和阳极的加湿温度对电池性能的影响顺序也是固定的;低电流工作下,电池性能不受操作温度的影响,只与其几何参数有关;电池的极化曲线中存在两个过渡区,过渡区是在一定范围内出现的.实验结果对质子交换膜燃料电池结构的优化和设计具有重要的指导意义.

PEM燃料电池操作性能的实验研究

目的研究各种操作参数对电池性能的影响,以便对今后的燃料电池的设计作出有益的参考.方法运用燃料电池测试仪进行了不同电池温度、气体加湿温度、反应气体的流量和电池背压对电池性能影响的实验.结果对实验数据进行绘图,得出了电池的电压-电流密度曲线图.从相应的图中可知道电池性能随操作参数的变化情况.结论一定范围内,升高电池操作温度可以提高电池的性能,但是当电池温度超过气体加湿温度时,升高温度电池性能反而下降;电流密度较低时,升高阳极加湿温度能提高电池的性能;当阴极加湿温度高于电池温度时,升高加湿温度将会降低电池的性能;提高电池的背压可以明显提高电池的性能;一定范围内提高反应气体的流量可以提高电池的性能.

银在氢氧化钠溶液中的电化学行为

通过设计三电极电化学系统,采用循环伏安、动电位阳极极化以及恒电位阳极极化方法研究了银在不同氢氧化钠溶液的电化学行为。结果表明:银在NaOH溶液中,循环伏安和动电位阳极极化正向扫描中出现Ag2O和AgO的氧化峰。随着NaOH浓度的增加,在相同电极电位条件下,阳极电流密度逐渐增加,极化后银的腐蚀增质也随之增加;极化后样品表面的腐蚀产物聚集更为严重,出现较多的孔洞和微裂纹,从而为电解质溶液和基体之间的物质传输提供了更多通道,加速了银的电化学腐蚀进程。

金刚石工具与石材摩擦磨损动态特性分析

以电镀金刚石工具和石材为摩擦副,在MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机上测试金刚石工具在室温条件下的干摩擦磨损性能,用Hv-1000显微硬度计测量石材的显微硬度。应用随机过程中的相关性从自相关函数、功率谱密度函数两方面对测得的摩擦因数进行分析。结果表明,石材硬度越大,摩擦因数越大;摩擦因数随着主轴转速和所施加的载荷的增加而增加,当转速大于200 r/min时,摩擦因数为平稳随机过程;载荷对摩擦因数的功率谱密度影响较小,主轴转速对摩擦因数的功率谱密度影响较大。

PMAC下直线电机定位精度分析与误差补偿技术

目的为了消除直线电机在闭环控制下由外界因素造成的定位误差,提高零件的轮廓加工精度和表面粗糙度,推广直线电机作为微进给机构在非圆截面零件加工中的应用.方法可利用PMAC(可编程运动控制器)对直线电机进行位置环和速度环的双闭环控制,使其精确定位;分析并测定直线电机在闭环控制下的定位误差,建立误差补偿表,利用PMAC的误差补偿功能对直线电机的定位误差进行实时的软件补偿.结果因非控制因素引起的定位误差得到有效的补偿,提高了直线电机的定位精度,使得非圆截面零件的加工精度提升一个等级.结论分析闭环控制下直线电机定位误差产生的因素,测定其大小并开发基于PMAC下相应的软件误差补偿功能,有效的补偿了直线电机的定位误差.

金刚石圆锯片模态分析

金刚石圆锯片锯切过程中,普遍存在着严重的振动问题。为研究金刚石圆锯片的动态性能,通过ANSYS有限元分析软件建立锯片三维参数化模型,并利用不同的有限元网格划分方法分别进行模态分析,得到固有频率和振型,最后通过采用锤击法对金刚石圆锯片进行模态试验。对比多组不同直径的锯片有限元分析结果和模态试验结果可见,不同的网格划分方法对有限元模态分析结果影响较大,而映射分网的有限元模态分析结果更接近试验结果。利用该模型可代替试验对金刚石圆锯片进行参数化模态分析,为进一步研究锯片的振动可靠性和稳定性问题打下了基础。

新型3-TPS并联机器人考虑弹性力学的动力学分析

文章的目的在于建立新型3-STP并联机器人的弹性动力学方程,为进一步作动态分析打下基础。在建立弹性动力学数学模型时采用了有限单元法(KED法),分别建立了主运动链各支链的单元弹性动力学方程,以及平行机构中柔性杆的单元弹性动力学方程,根据刚体与柔性体之间的变形协调条件,将各支路组装在一起,构成机构的总体弹性动力学方程。最后通过实例计算了机构第一阶固有频率在工作空间的分布,可以看到机构在位于工作空间对称线位置时的固有频率最高。

金刚石工具磨削石材摩擦磨损特性实验研究

使用电镀金刚石工具磨削石材,通过改变不同的实验参数,对金刚石工具的摩擦磨损特性进行研究。在MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机上测试了工具在室温条件下干摩擦磨损性能,采用FA2004电子天平测量金刚石工具的磨损量,用VDM600体式电子显微镜对工具磨损表面进行微观形貌观察,用HV-1000显微硬度计测量石材的显微硬度。实验结果表明:金刚石工具的磨损量和摩擦系数都随着载荷的增加而增加,同时也随主轴转速增加而增加;另外,工具的磨损量和摩擦系数随着石材硬度的增加而增加。

高气孔、高强Si_3N_4陶瓷材料的研究

采用部分烧结工艺,利用复合助剂A作为烧结助剂,成功的制备出了材质比较均匀且有较高强度、高气孔氮化硅陶瓷。借助XRD、SEM等仪器对其物相组成和微观结构进行了研究。实验结果表明:在适当的工艺下可以制得弯曲强度大于160 MPa,气孔率>50%的多孔氮化硅陶瓷。气孔主要是由长柱状β-Si_3N_4晶粒搭接而成的,均匀的气孔分布和高的长径比结构是获得高强度的主要原因。

金刚石圆锯片频率可靠性分析

为提高金刚石圆锯片的锯切性能,降低其工作时的振动,防止圆锯片共振失效,根据随机结构的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则,定义了金刚石圆锯片随机结构振动问题的可靠度模型,提出了避免圆锯片共振的频率可靠性分析方法,并建立圆锯片的有限元模型,利用概率有限元方法计算了圆锯片的频率可靠度。同时通过锤击振动试验法测得一组金刚石圆锯片的固有频率,得到固有频率的概率分布,并进行可靠度计算。通过对比概率有限元法计算结果和锤击振动试验法计算结果可知,两者基本吻合,说明概率有限元计算结果真实有效,可以较准确地对圆锯片进行可靠度评价。

新型并联机器人工作空间分析及运动仿真

通过机构学构型理论,优选设计几种2T1R型新型并联机器人机构,通过空间机构运动学理论,对其进行了工作空间分析、奇异性分析,并通过三维造型和运动仿真分析了此类并联机器人运动问题,为实际应用和新产品开发打下基础。由于约束链对工作空间的影响很大,合理设计约束链能得到较大的工作空间。通过奇异性分析可以得到该类机构在工作空间中没有奇异形位和不定形位,具有良好的可操作性的结论。通过运动学仿真,验证了该并联机构能实现2T1R运动,具有3个自由度;位移、速度曲线光滑,运动连续平稳;动平台中心可以实现较大范围的摆动,具有工作空间较大的优点。

地下水除锰的生物作用试验

目的研究微生物在锰砂滤层去除地下水中所含的铁、锰过程中所起的作用,为生物法用于地下水除铁除锰的初期启动和生产运行提供依据.方法试验分为两个阶段,第一阶段,在相同外界条件下,对经过人工接种的滤柱与自然成熟的滤柱进行去除率对比;第二阶段,对成熟滤料进行高温高压灭菌,将灭菌后的滤柱与同期运行的未灭菌滤柱进行去除率试验对比.结果在运行10 d后,两个滤柱的除锰效果出现明显差异,25 d后,两个滤柱的除锰效果基本相同.经过灭菌的滤柱重新投入运行,仍然保持原有的除锰能力.结论滤料的成熟期是一个相对的概念,采用生物接种的手段可以有效地缩短锰砂滤料的成熟期.微生物在除锰过程中起到的是促进作用而非决定性作用,包括物理吸附、化学氧化和催化的非生物因素不容忽视.

新型3-TPS并联机器人平行机构的约束与运动学分析

目的为完善并联机器人理论.解决并联机床产业化关键技术.方法用螺旋理论方法分析平行机构的约束特性,并计算其自由度;用空间坐标转换理论推导出平行机构的雅可比矩阵;用仿真方法分析了机构的奇异性,获得工作空间的可操作度变化范围.结果新型3-TPS并联机器人的动平台只能作沿Y、Z两轴的平动和绕Y轴的转动,平行机构有3个自由度.结论由于平行机构对并联机器人的约束,使新型3-TPS并联机器人具有3个自由度,通过雅可比矩阵和机构奇异性的推导和计算,得到平行机构在工作空间中没有奇异形位和不定形位的结论.该方法可应用于类似并联机器人的结构设计与运动学分析中.

多孔陶瓷的制备与应用

综述了多孔陶瓷的类型、性能、制备工艺及其在工业中的应用,并对多孔陶瓷的研究与应用做了展望。

加工参数对金刚石铣刀铣削石材时磨损量影响研究

金刚石铣刀的磨损量是衡量刀具寿命和加工成本的一个重要参数,有必要研究铣削参数和石材硬度对金刚石铣刀磨损量的影响以确定合理的加工参数和提高加工效率。在石材加工数控机床上采用金刚石铣刀铣削大理石和花岗岩,采用精密天平测量金刚石铣刀的磨损量,同时采用体式显微镜分析金刚石铣刀的磨损原因。实验结果表明:切割深度对铣刀磨损量影响最大,其次为进给速度,最后为铣刀主轴转速。磨损量随切割深度和石材硬度的增加而加大,随进给速度和主轴转速增加变化不大。金刚石铣刀的磨损形式主要以金刚石脱落和破碎为主,其次为金刚石磨钝,基体磨损以磨粒磨损为主。

我国高校科技成果转化中的制约因素分析

通过对美国高校在技术转化中措施研究以及美国政府通过管理创新和建立风险投资机制的途径来推动高校科技成果转化的成功经验,提出我国高校科技成果转化过程中的制约因素,并从美国高校科技成果转化中得到启示,促进科技成果向现实生产力的快速转化,实现科技创新与社会经济发展的紧密结合和良性循环。

组合流场PEM燃料电池的性能比较

运用燃料电池测试系统测得两种流道组合而成的四种流场(两种单一流场与两种混合流场)的PEM燃料电池的某些性能参数,并做出V-I曲线。在相同的操作参数下,比较了单一流场之间、混合流场之间以及单一流场与混合流场之间的性能差异,详细说明了四种流场的PEM燃料电池性能差异的原因。实验结果分析得出:阳极蛇形/阴极蛇形流道组成的蛇形流场PEM燃料电池性能最好,阳极直流道/阴极蛇形流道组成的混合流场性能其次,阳极蛇形流道/阴极直流道组成的混合流场性能再次,阳极直流道/阴极直流道组成的直流场PEM燃料电池性能最差;氢气流量变化对阳极直流道/阴极蛇形流道组成的混合流场PEM燃料电池性能影响明显,对阳极蛇形流道/阴极直流道组成的混合流场PEM燃料电池性能影响不明显。实验结果对PEM燃料电池流场优化具有一定的参考价值,为其推广应用提供参考依据。

金刚石圆锯片振动模态及频率可靠性分析

为提高金刚石圆锯片的锯切性能,降低其工作时的振动,防止锯片共振,通过锤击振动试验法,分析锯片固有频率的概率特性。依据结构固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则,定义了锯片振动问题的可靠性模式和可靠度,提出避免锯片共振的频率可靠性分析方法。并通过对不同转速下的锯片可靠度的分析,得到了防止共振的工作转速,提高了金刚石圆锯片的使用寿命。