基于曲柄摇块机构的封盖机设计与仿真

目的为自动化灌装生产线设计一种新型的自动封盖机械,实现对批量桶盖的自动拆分、抓取、翻转移动、下压动作。方法以单个气缸作为封盖机的唯一动力,采用特殊的曲柄摇块机构,将气缸的直线运动转化为末端执行机构的复合运动,实现封盖过程。通过Pro/E机构运动学仿真,验证运动过程轨迹。结果推导出曲柄摇块机构末端位置方程。建立了机构的运动仿真模型,通过运动学仿真得到末端执行机构的位置和速度曲线,以及盖体运动过程中所占用的空间范围,验证了该设计的可行性,缩短了产品的开发周期。结论采用曲柄摇块机构完成封盖机运动过程的集成,通过单一动力源实现自动封盖机功能。设备结构简便、易操作、工作效率高、稳定性好,便于与各类灌装机械相集成。     

螺杆螺母传动机构设计方式探究

在产品设计中需要转动、移动,螺旋传动是实现此种方式的有效模式。螺旋传动主要就是通过螺杆以及螺母构成,论述螺杆螺母传动机构的设计模式与手段,可以提升二者的配精密度,降低运行过程中产生的噪声问题。基于此,该文主要分析了螺杆螺母传动机构的作用,了解了螺杆与螺母传动类型,探究了螺杆螺母传动机构的设计方式与手段,仅供参考。     

小型粘性物料混合输送机构设计

目的为了实现2种管装粘性物料的均匀混合、计量和输送,设计一种混拌输送机械装置。方法利用滚动螺旋中螺杆和螺母的配合,以及直线导轨来控制螺母的运动方向,以进行运动传递,实现推盘的直线运动,从而对管装粘性物料进行推送。利用搅拌杆的转动带动挤出头内的搅拌桨对物料进行搅拌。将混合的物料精确计量后,推送并注入终端容器中。控制系统以AT89S52单片机为核心,对推送电机和搅拌电机进行直流PWM调速。结果对管装2种粘稠物料进行推送、搅拌,实现了均匀混合并推送灌输的功能。针对不同物料性质,混拌和灌装速度易于控制、灵活可调。结论小型粘性物料混合搅拌机构结构紧凑、工作稳定、调节方便、适应能力强,丰富了混合灌装机产品。     

桶身翻边工艺过程分析

钢桶的桶身在经过缝焊后,必须要经过翻边工序。翻边工序多数采用回转滚压成型,有的也采用模具成型,其原理和过程都大致相同。桶身的翻边是为后面卷封装配工序作准备,属于制桶的中途过渡工序。翻边质量的好坏,直接影响到钢桶的卷封质量,是很重要的一道工序。国内有很多的制桶设备和不同的工艺尺寸,生产中经常会发生翻边裂或尺寸达不到要求等情况,大多数都是由于设备、工装、工艺设计不合理引起的。只有搞清楚桶身翻边的工艺过程,对设备、模具、工艺等进行科学的设计,才能够达到最佳的工艺效果。桶身翻边是伸长类曲面翻边的一种形式…     

秸秆包装容器挤压机物料输送计量机构参数化设计研究

目的对秸秆包装容器挤压成型机的物料输送计量机构进行参数化造型设计。方法采用螺杆式输送给料机构,通过螺杆计量来控制物料的进给,实现定量给料;以生产碗口直径为120 mm、高为55 mm的秸秆包装容器,其所需要的材料容积为41 000 mm3为例,根据物料输送计量机构设计要求,按公式求得螺杆直径D为56 mm;利用有限元软件进行螺杆式输送给料机构的参数化设计,将螺杆直径、螺距等特征量设计为可变参数,即在各造型特征i间建立约束关系,使模型的构建和修改过程实现约束联动。结果设计的秸秆包装容器挤压机物料输送计量机构结构简单可靠,满足挤压工艺要求;参数化设计提高了多种造型包装制品的质量,缩短了产品开发周期。结论参数化设计能够帮助螺杆造型过程以程序形式实现,并可进行多方案比较,可为制造节能高效的包装容器挤压机提供指导,也可为开发适合干法生产包装容器的设备及生产线提供参考。     

油漆分装线控制系统设计

液体油漆在生产完成后需要分装成不同容量的成品,以便进入销售环节。根据控制的具体要求,设计了自动上桶、自动灌装和自动封盖等3 部分设备。控制实现时,伺服系统采用西门子FM353 定位模块,位置控制模式,上位人机界面采用EM277 触摸屏,通过DP 与下位机S7-300 通讯。整个系统在现场运行稳定可靠,降低了工人的劳动强度。     

钢桶冲压模具压力中心的确定

冲压生产是钢桶制造非常重要的一部分,现在,随着钢桶产品种类的不断增加,钢桶冲压件的种类和冲压工艺方法也各种各样。例如按冲压件种类分,有桶底盖冲裁拉伸、桶盖冲孔翻边、桶口件压合、桶口件冲压成型、环箍型封闭器零件的冲压等;按工艺方法和技术水平分,有波纹冲裁模、平刃冲裁模、双冲孔双压合模、单冲孔单压合模、步进模、单工序模、复合模等等。有的零件较为复杂,如全套杠杆式桶箍,冲压模就有九套;螺栓顶紧型封闭器(多用于出口蜂蜜桶等)全部模具有六套……由于钢桶冲压件的不同,再采用不同的工艺方法和工作效率,模具的设计就五花八门…     

输电铁塔双螺母防松螺栓横向振动试验研究

螺栓松动是强风区和舞动区输电铁塔横担损坏的主要原因,通过开展三种型式输电铁塔双螺母螺栓的横向振动试验,获得了双螺母螺栓的预紧力时程曲线,分析了上、下螺母安装扭矩比例对螺栓预紧力衰减特性的影响规律。下螺母与上螺母安装扭矩之比为25%时,普通双螺母螺栓的防松性能最佳。完成了输电铁塔横担在舞动工况下的横向振动试验,确定了铁塔横担螺栓松动顺序和松动位置的分布规律。舞动荷载作用下横担下平面螺栓易发生松动,其中下平面主材与固定端连接螺栓、横担端部挂点处杆件连接螺栓的松脱现象最为严重,建议设计时进一步提高横担下平面主材及斜材连接螺栓的防松性能。     

基于 PLC 的防爆全自动灌装设备控制系统设计

目的研究工业物料中易燃、易起泡的化工物料的灌装。方法设计一种自动卸盖、自动液面下灌装、自动上盖的全封闭式自动化防爆液体灌装机,在自动卸盖工位卸盖后向空桶内充惰性氮气,在灌装工位进行液面下自动灌装,始终保证灌装头在液面下灌装,灌装完成后在上盖工位将桶盖旋上,灌装和上盖工位设计在密闭间内,并安装抽风机将密闭间的挥发物抽走。结果在灌装前充满氮气,使灌装物料不易挥发,在全液面下灌装不易产生气泡沫,密闭间的设计保证不污染环境。结论该设备在某化工厂经实际应用,运行稳定可靠,适合于易燃工业物料的密闭灌装。     

螺旋千斤顶的设计计算

为了解决钢结构公路大桥施工中钢梁与桥面板拼装螺栓孔的对正问题,特别设计了一种机械传动的螺旋千斤顶。在简要介绍了该千斤顶的结构后,较为详细地阐述了其主要受力部件螺杆、螺母的设计计算。     

我国钢桶包装容器标准化研究

目的研究自1964年首次发布钢桶国标以来我国钢桶包装容器的标准化历程。方法通过解析历次发布的国家标准(GB 325或GB/T 325)及最新报批的GB/T 325.4,GB/T 325.5,从钢桶型式、规格尺寸、卷封工艺、检验项目等方面阐述我国钢桶制造技术标准化的更新改进。结果钢桶包装容器标准化的发展趋势,一方面是钢桶不断满足现代物流集装化运输和机械化作业需要,另一方面是保证危险包装产品的质量安全的需要,也是绿色包装形势的需要。结论钢桶行业的发展要面向世界,开放性地参与国际交流,标准化工作要充分考虑国际文件,引领钢桶行业发展。     

Quality quandaries: Statistical detective work to understand the isotopic ratios in Drum 68660 and the radioactive release at WIPP

An incident at the Department of Energy's Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) in 2014 resulted in the release of radioactive material into the environment. Initially, it was known that at least one drum in WIPP, identified as drum 68660, was involved. However, questions remained. Could the air-monitor isotopic ratios measured in WIPP at the time of the release be explained by materials in drum 68660 or were other drums involved? Could internal conditions in drum 68660 have caused the breach? What were the implications for 68660's sister drum? These questions needed to be answered as quickly as possible. This analysis, which was completed in three weeks, combined combinatorics and uncertainty analysis to provide scientists with the timely evidence they needed to either answer these important questions or to design experiments to answer them.     

粒料包装机自动输袋装置的研制

介绍了粒料包装机自动输袋装置的设计方案及设计原理.详细分析了机构、传动系统、控制系统的设计原理,该设计解决了粒料快速、自动包装等问题.     

铁基形状记忆合金防松螺母防断机理的数值分析

由于铁基形状记忆合金材料本身的特殊性能,由其制成的螺母所组成的螺栓联接中,不仅螺纹副之间的自锁摩擦力矩有所提高,而且轴向载荷在各螺纹齿间分布的均匀性也得以改善,从而有效地防止了螺纹联接松动、松脱及疲劳断裂等失效现象的发生。主要对这种新型螺母的防断机理进行了分析,建立了螺栓联接载荷分布的计算模型,并通过与普通螺栓联接的比较,对这种新型螺母的防断性能进行了评价。     

缓冲罐包装材料厚度的设计与可靠性验证

目的研究空空导弹一体化气源设备中,缓冲罐的材料选型以及包装材料厚度的设计,对其可靠度进行验证并作为指标评估整个设备。方法首先理论计算了缓冲罐可能受到的应力情况,然后用Solid Works建模并定义了材料类型。由于设备要工作在极寒、高温环境下,运用Ansys材料热分析确定了温度对包装材料的影响,最后选择包装罐体1/4曲面进行了应力位移有限元分析,得出了其位移变化图,并将其数值结果与罐体总厚度相对比,分析了其可靠性。结果选定的钢性材料导热良好,不会产生热差。包装曲面上的最大应力载荷产生的位移与厚度之比为2.1%,可靠性良好。结论缓冲罐材料Q235-B包装成的曲面可靠性良好,可以进行加工生产,此分析流程为设备其他部件可靠性分析提供了参考。     

Hydrogen-Assisted Cracking in Boiler Steam Drums

A statutory inspection of a boiler steam drum that had seen 10 years of service revealed a few scattered cracks on the inner surface of the drum. The drum was used in the refinery and petrochemical industry. Remnant life assessment, including inspection of other drums, showed presence of several cracks in two out of seven boiler inspected. In situ microstructural analysis revealed a variation in the microstructure in the cracked regions compared to the microstructure in uncracked regions. Additionally, a wide variation in hardness was associated with the microstructural variation. Detailed study on a sample extracted from a cracked region demonstrated that the cracking occurred in a crescent zone similar in appearance to that of a heat affected zone (HAZ) generally associated with a spot weld or other sources of hot spots in the material. Subsequent examination of more samples confirmed that repair welding was carried out at several places on the inner surface of the drums before installation and commissioning and all the cracks were around the repair welds. The failure occurred by crack initiation in the HAZ of the repair welds and the cracks then propagated progressively across the inner surface of the drums. The failure mechanism was identified to be cold cracking and the failure analysis showed that all the factors required for cold cracking, namely, vulnerable microstructure, residual stresses and hydrogen atmosphere, during welding had been present in the drum material.     

可适应多规格浅盘型纸盒插舌包装机的设计

目的设计一种应用于多规格浅盘蛋挞纸盒包装的包装机,以实现适应多规格浅盘纸盒的自动包装。方法基于浅盘纸盒的折叠工艺流程,将纸盒襟片、侧板、盖板的折叠运动轨迹等效为各面板沿折痕转动的运动模型,设计能适应不同规格浅盘纸盒包装的插舌包装机。将同轴布局5R机构作为盖板折叠装置,利用同轴布局5R机构运动轨迹的多样性及运动可控性,控制其末端输出运动轨迹,实现2粒、3粒、4粒、6粒规格浅盘纸盒的襟片、侧体板、盖板的折叠及插舌。结果样机有效工作空间为300 mm×200mm×50 mm,能够对外形尺寸在145 mm×78 mm×35 mm到230 mm×152 mm×37 mm的浅盘纸盒进行折叠插舌,纸盒完成折叠时间约15s。结论可以完成多种规格蛋挞纸盒的包装工作,实现了浅盘型纸盒折叠自动化包装;包装机占地面小、运动柔性可控,能快速适应规模定制产品的需求。     

爆炸钢桶技术在爆炸物品销毁中的应用

为降低销毁危险爆炸物时产生的振动、噪声以及有毒物质对周围环境的影响,研制了一种爆炸钢桶装置。爆炸钢桶为顶部半开口和无底结构,运用了半埋式或近似全埋式多爆炸钢桶逐桶起爆技术。采用爆炸钢桶技术能够显著降低爆破振动,减弱爆炸噪声,将爆炸产生的破片、残药集中在钢桶底部,便于收集和处理,减少对销毁场地环境的污染;可就近布置,提高了爆炸物品在销毁过程中的安全性、便捷性;减少了爆炸坑道开挖数量和次数,可节约资源、降低劳动成本、提高工作效率。