叶片型线改型对渣浆泵水力性能及磨损特性的影响

渣浆泵工作过程中,浆液中的硬质固体颗粒会对泵壁面造成强烈的冲蚀磨损,导致渣浆泵效率降低,使用寿命缩短。为了解决渣浆泵效率较低、磨损速度过快等问题,采用变角螺旋线法(VASM),对渣浆泵叶轮叶片型线进行了改型设计,研究了不同颗粒粒径、浓度、密度等对不同型线渣浆泵性能的影响。首先,介绍了变角螺旋线方法和离散相模型,对数值计算模型进行了验证;然后,在叶轮前、后盖板和叶片型线不变的前提下,采用变角螺旋线法对LC100/350型渣浆泵叶片进行了改型设计;采用雷诺时均N-S方程、RNG k-ε湍流模型和SIMPLE耦合算法和离散相模型(DPM)对渣浆泵内部固液两相流动进行了模拟,以额定工况下泵的扬程、效率、磨损强度为改进性能指标,评估了改进效果;最后,通过CFD数值模拟方法,分析和对比了改型后各种叶型的渣浆泵扬程、效率和叶轮磨损强度。研究结果表明：相对于渣浆泵叶轮的原叶型,采用变角螺旋线法设计的渣浆泵叶轮叶片能够明显地提高渣浆泵的效率,降低叶轮的磨损强度,且对渣浆泵的扬程影响较小。虽然颗粒粒径和浓度的增大会使效率降低,磨损强度增大,颗粒粒径和颗粒浓度的变化不影响最优叶型的选择;综合考虑渣浆泵的水力...     

基于UG的混凝土运输车搅拌叶片参数化设计

为提高混凝土运输车的出料性能和搅拌性能,结合搅拌叶片的对数螺旋线参数方程,对Unigraphics NX软件中的UG-OPEN-GRIP模块进行二次开发编程得到搅拌叶片对数螺旋曲线参数化设计。在对螺旋曲线进行光顺性检查后,建立各截面的辅助面并生成叶片曲面。利用尺寸驱动技术,可以方便地对叶片截形进行再修改。     

连续式混合机结构参数的响应面分析优化

为了对卧式连续混合机进行轻量化改进,对混合机的关键部件进行研究。基于离散单元法构建物料颗粒模型,对混合机混合过程进行模拟,利用响应面方法对混合机结构参数进行优化。以搅拌轴径、搅拌臂径和搅拌叶片长度为设计变量,以模型质量为优化目标,建立二阶响应面模型优化关键部件的结构参数。结果表明,搅拌叶片长度和搅拌臂径的交互作用相较于搅拌轴径对总体质量影响较大,同时叶片长度和搅拌臂径对变形和应力的影响灵敏度高,通过优化,在满足安全可靠的前提下结构重量减轻7%。     

新型分动式六臂井径测井仪推靠系统推靠臂轮廓线研究

目前,我国井径测井仪推靠臂采用偏心圆弧线型,其存在动载荷大、传力效果差、仪器寿命短等问题。针对以上问题,对推靠臂采用渐开线、阿基米德螺旋线和偏心圆弧线3种结构方案进行参数化设计,并对3种推靠臂凸轮运动特性及机械效率进行了分析研究。分析得知,分动式推靠系统中采用渐开线型推靠臂结构能大大改善活塞杆的受力特性,减少摩擦磨损,进一度提高测量精度。运用ADAMS/View模块建立3种分动式推靠系统打开、测量模型,设置初始参数并进行运动仿真;得出了3种运动状态活塞杆的运动轨迹曲线,验证了其运动规律,为井径测井仪结构优化设计、改善性能提供了理论依据。     

增压器压气机三维弹塑性接触的研究

以某柴油机涡轮增压器的压气机为例,采用由参变量变分原理导出的有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的三维弹塑性接触问题,针对不同的过盈量、转速和轴套壁厚进行了大量计算,获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律。分析表明随着叶轮与轴套间过盈量的减小,轴套的外表面与内表面的接触应力是线性减小的,而且内表面的接触应力减小较为迅速。因而在采用压力组装法时应严格控制轴套与轴的过盈量,使得轴套和轴间有足够的压力保证叶轮、轴套和轴不会相互脱离,又满足结构强度的要求,并使其产生的不良影响减至最小。当转速一定时,叶轮与轴套接触点的法向相对位移与叶轮的质量分布存在着明显的联系。建议采用非均匀的初始过盈量,以保证不发生相对位移和接触应力的均匀性。这些对于确定合理过盈量,改进设计和提高压气机的寿命,具有实际参考意义。     

连续式水泥/稳定土搅拌机的常见故障

西筑阿伦公司生产的连续式水泥/稳定土搅拌机的结构具有如下特点:针对搅拌物料的特性以及连续搅拌的特点,选择了无衬板的型式,最大限度地加大了叶桨与搅拌机机壁之间的间隙,使两者之间形成一层几乎不移动的混合料层,起到了衬板的作用,保护了搅拌机机壁不受磨损;搅拌机采用双卧轴型式,搅拌臂沿双螺旋线轨迹分布于每个单轴上,使搅拌更加充分;搅拌机的两侧壁是由耐磨橡胶板与金属框架组合而成,呈弯曲     

基于非参数回归模型轨道风机叶轮的可靠性分析方法

在叶轮设计过程中,其设计变量和实际工艺往往具有一定不确定的差异,在传统设计由于忽略了不确定的影响,导致实际生产产品质量的不稳定性。为了提高轨道风机叶轮设计的可靠性,通过非参数回归模型和6σ,构造了一种适合于轨道风机叶轮设计的可靠性分析方法。详细分析了叶轮结构设计尺寸、材料和载荷的不确定性问题分析,并搭建了叶轮结构可靠性分析方法流程。通过对非参数回归模型的误差分析,得出此拟合模型具有良好的精度,在叶轮强度和振动分析中得出了较好可靠性结果。且在和多项式拟合和神经网络模型对比中,非参数回归模型具有更好的稳健性,因此在叶轮设计工程中具有较好的实用价值。     

基于双流体模型的简易化两相搅拌流场数值模拟

基于双流体模型对混凝土搅拌运输车搅拌筒内搅拌介质进行了简易化的数值模拟,为搅拌筒参数优劣评定提供了有效的参照模型。即将混凝土搅拌运输车搅拌筒中搅拌介质(石子与泥浆)的流固多相处理成密度不同且互相贯穿的介质,以搅拌筒和搅拌叶片为动态边界条件,在流体有限元理论下,实现了基于搅拌筒设计参数变化的简易化多相流场数值模拟。从而在混凝土搅拌运输车搅拌筒数字化设计过程中,在对参数的优劣(减小搅拌介质的离析度和提高搅拌筒的出料速度等)评定时,提供了定量化、可视化的参照模型。     

基于Vericut的教学型五轴机床运动仿真

基于课题需求设计了一种用于实训教学的摇篮结构五轴机床,为验证机床模型间的运动关系是否正确合理,文中采用VERICUT软件构建了摇篮结构五轴数控机床仿真环境,并在此基础上进行了小叶轮模型仿真加工,从而验证了模型机构的合理性,为下一步实际制作五轴机床提供了理论支持,同时也为其它结构机床的模拟仿真提供了一定经验。     

基于响应面法的多节伸缩臂设计优化

伸缩臂作为在施工作业的机械手臂具有广泛的应用,且其自重对支承它的下部构造也有至关重要的影响,故合理的设计伸缩臂结构在相应施工机械研发过程中占有重要地位。对于通常设计的伸缩臂在强度和刚度上有较大的富裕量,在满足力学性能的基础上,通过简化伸缩臂结构,建立有限元参数化模型,以伸缩臂的外形尺寸为设计变量,强度、刚度、承压稳定性为约束条件,整体重量为目标函数,利用ANSYS和ISIGHT软件,建立目标函数的二阶响应面近似模型,并运用遗传算法对模型寻优求解。研究结果表明,伸缩臂整体自重下降19.06%。相对于传统优化设计,效率和精度得到了明显提高,对同类伸缩臂结构优化设计方法对比及优选有一定的指导意义。     

新型三维运动混合搅拌机的设计与工作原理

本文研究设计了一种新型三维运动混合搅拌机,包括机架、混合桶、搅拌轴、搅拌电机、旋转电机、旋转轴、集电环和电刷等。该混合搅拌机将混合桶的旋转与混合桶内搅拌轴的旋转结合在一起,大幅度提高了混料的精度和效率,对于任何性状的物料都可以达到很好的混合效果,具有混合精度高、结构简单、适用范围广等优点。     

搅拌机长宽比的确定方法

长宽比是搅拌机的基本几何参数.提出了确定长宽比的原则,长宽比的选择要综合考虑它与搅拌机类型、运动参数、结构参数的关系,保证搅拌质量和搅拌效率.通过理论分析和试验研究,确定了双卧轴搅拌机长宽比为0.7～1.3,推荐使用值为小于1.     

基于Pro/E的水草收割机明轮推进器模态与动态分析

在理论分析水草收割机明轮推进器的振动特性的基础上,运用三维实体建模软件Pro/E对明轮推进器进行建模、模态分析和动态分析。通过Pro/E软件建立明轮推进器的三维实体模型,装配后模拟其真实运动情况,并进行干涉检验;获得有效数据,为明轮推进器的有限元分析以及水草收割机系列样机设计研究提供参考数据。     

特斯拉型混合器中障碍物布局的优化

微混合器作为一种可以实现快速、高效的混合设备在生物分析、化学反应和检测等领域中应用,特斯拉阀因其简单的结构和特殊的流动机理常应用于微混合器的结构设计中。为提高混合效率,在特斯拉型混合器中添加菱形障碍物,并基于流场分析对其布局进行了优化和实验验证。以混合率和压降比值最大为优化目标对菱形障碍物在特斯拉型微混合器布局进行优化,经过优化得最优菱形障碍物尺寸为46.35 μm,最优横向偏移量为18.78 μm,最优竖向偏移量为20 μm。基于优化结果,设计并制作了添加菱形障碍物的特斯拉型微混合器并对微混合器的混合效果进行实验验证。结果表明设计优化的菱形障碍物特斯拉型微混合器与未添加障碍物时的特斯拉型微混合器相比在相同条件下具有更高的混合效率。     

混凝土振动搅拌技术研究的回顾

给出了振动搅拌的概念及其作用,介绍了近年来研制的连续式振动搅拌机、旋转振动搅拌机、立轴周期式振动搅拌机、双卧轴振动搅拌机.研究证明,采用振动搅拌与强制搅拌相结合的方案,结构紧凑,可明显提高搅拌质量和搅拌效率.     

双卧轴强制式搅拌机物料运动的分析模拟

双卧轴强制式搅拌机是目前混凝土生产领域的主流设备.本文针对6m3水工型双卧轴强制式搅拌机建立物理运动的数学模型,利用计算机对搅拌过程进行模拟,为提高搅拌质量及搅拌机的设计提供依据.     

多流道螺旋静态混合器混合性能的数值模拟研究

采用多相流混合模型对层流状态下两种物性接近的流体在多流道螺旋静态混合器内的混合性能进行研究。研究结果表明,流道数增多提高了流体混合速度,缩短了达到相同混合效果所需要的混合元件长度,但同时也增大了系统能量消耗。在混合元件长度要求较长的情况下,从能量消耗角度应优先选用两通道螺旋静态混合
器,而受到设备空间限制等原因混合元件长度需要较短时,应优先选用四通道螺旋静态混合器。     

一种新型双轴搅拌机的设计与应用

针对燃煤电厂粉粒料制备和储运处理流程中,灰库加水湿式卸料系统加水搅拌机使用中常出现的轴扭断、轴承座被拉裂和轴端漏灰等问题,研究设计了一种具有刀刃形叶片、活块化结构和双向密封等特点的新型双轴搅拌机,使其平稳运行时间及效能得到了提高。     

步行桨轮及其基本受力分析

在不平的路面上步行运动大大优于轮子的滚动 ,然而目前仿生步行机构相当复杂 ,不适于实际应用。本文介绍了作者提出的一种具有实用性的步行机构——转动滑杆机构 ,并对使用这种机构的步行车辆的受力情况进行了基本分析。步行运动是个很复杂的过程 ,从形态、结构、功能、控制诸方面全面模仿是相当困难的。转动滑杆机构利用了轮子与常用发动机的良好适应性 ,而且能实现模仿步行运动的基本要求。它能产生比一般步行机器人快得多的步行运动 ,可以很方便地安装在现有的轮式车辆上。我们把用于步行机械上的转动滑杆机构命名为“步行桨轮”,它在陆地上可进行步行行走运动 ;在水中还能像船桨一样地划水 ,因此可用于制造水陆两栖步行车辆     

混沌流微混合器的性能优化

为提高低雷诺数层流条件下被动式微混合器的效率,依据"三维马蹄变换"数学模型,对流体进行"挤压拉伸""弯曲折叠""二次折叠"和"逆变换-交集"操作,得到了一款包含6个混合单元,总长度为15 mm的混沌流微混合器.仿真研究表明:在"低流速-扩散主导"阶段u=2×10-4 m/s时,t=300 s后混合器进入稳定混合状态,出...