一种基于负压吸附的外墙清洁小车的结构设计

为了实现高层建筑外墙清洁的自动化,提高清洁工作的效益,完成了一种外墙清洁小车的结构设计,小车采用螺旋桨作为负压吸附装置,四轮驱动作为行进部分,以及旋转毛刷作为清洁装置.经ANSYS有限元分析和计算,该负压吸附装置能够提供足够大的正压力,使壁面与车轮的摩擦力抵消小车的重力.实验结果表明,设计的小车能够有效清洁垂直壁面.     

壁面机器人吸附机构吸附力的仿真与试验

为了研究影响壁面机器人吸附机构吸附力的因素,以某螺旋桨为研究对象,进行计算流体动力学仿真,并进行三因素三水平正交试验,分析螺旋桨保护外壳与壁面距离、螺旋桨保护外壳宽度、螺旋桨转速对吸附力的影响。试验结果表明,螺旋桨转速对壁面机器人吸附机构吸附力的影响最大,其次是螺旋桨保护外壳与壁面距离,螺旋桨保护外壳宽度的影响最小。基于试验结果,兼顾效率与吸附力,提出最佳参数组合,为提高壁面机器人吸附机构的效率提供技术参考。     

扫地车负压装置的结构参数优化

扫地车中的负压装置是决定扫地车工作效率的关键部件.负压装置下出风口的负压越小,吸尘效果越好.为了研究负压装置的结构参数与下出风口负压之间的关系,得到最佳的结构参数值,以主要结构参数(入风口宽度,内管高度、内管半径)为试验因素,使用均匀设计试验法设计试验方案,用FLUENT软件进行仿真试验,通过回归分析研究三个结构参数与下出风口处所产生的负压之间的关系,获得负压装置产生最小负压时的最优结构参数为入风口宽度为120 mm,内管高度为225 mm,内管半径为86 mm.经过按此参数制造的负压装置的扫地车试验验证,吸尘效率得到了提高,为扫地车负压装置的设计和优化提供了有益的参考.     

深孔加工脉冲负压排屑装置的设计研究

深孔DF系统的负压排屑装置采用恒压供油,易产生堵屑现象。针对此问题,设计了一种脉冲式供油装置,建立了该装置的脉冲流体数学模型。基于FLUENT软件对脉冲式供油时,不同射流速度产生的负压效果进行了仿真试验,得出了脉冲式供油能使排屑通道中产生不断变化的负压值。研究结果表明:基于负压排屑理论设计的脉冲负压排屑装置能有效改变排屑通道中的负压值,使排屑通道产生松弛结合的抽屑效果,提高深孔加工中的排屑效率。     

常规荧光法与同步荧光法用于浒苔叶绿素a测定的比较研究

选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为浒苔叶绿素a的萃取剂,使用常规荧光法和同步荧光法对浒苔叶绿素a的测定进行了比较研究。结果显示,DMF作为萃取剂与传统的丙酮溶剂相比,具有提取时间短、效率高、操作简便等优点;常规荧光法和同步荧光法均可用于浒苔叶绿素a测定,测定结果无显著性差异;对青岛四个站点的20组浒苔样本叶绿素a进行比测分析的结果是,常规荧光法检测的浒苔叶绿素a含量分布为4.38～9.35mg/g;同步荧光法检测的浒苔叶绿素a含量分布为4.53～8.74mg/g。     

滑动式爬壁机器人负压吸附机构低能耗设计

为解决目前滑动式爬壁机器人能耗效率低下的问题,将低能耗设计技术应用到负压吸附机构设计中.开展了机器人安全吸附、负压吸附机构流体力学分析,得到了机器人工作负压、流量与吸盘尺寸、密封裙尺寸的关系,建立了机器人总体能耗与机器人尺寸之间的关系,并提出了应用现代计算流体力学方法,在负压发生器即离心风机上进行了流场仿真,对其特性进...     

爬壁机器人力学分析与实验研究

目的：由于控制负压吸附爬壁机器人的负压差对机器人安全、运动性能、机械设计的参数选择和机器人系统的功率控制有着极为紧密的关系,对机器人的负压吸附动力学过程进行了深入的分析。方法：运用键图理论建立了爬壁机器人负压吸附动力学过程模型并对其进行了仿真分析。文章首先针对爬壁机器人的特点,对负压吸附系统的技术要求进行了详细分析,利用计算流体力学方法设计了新型的负压吸附系统;在对负压吸附系统进行合理的假设和流体力学分析的基础上,运用键图理论针对不同物理域具有参数等效的特点,把负压吸附流体系统参数等效为机械动力学中的力、位移、刚度和阻尼,负压吸附动力学模型等效为一阶的机械系统,建立了键图模型,应用20sim软件进行仿真。结果：仿真结果显示爬壁机器人负压吸附过程在负压形成过程中是一阶响应过程。结论：最后进行了试验测试,实验结果表明了所建立模型的正确性。     

爬壁机器人的力学分析与实验

运用键图理论建立了爬壁机器人负压吸附动力学过程模型,并对其进行了仿真及实验分析.针对爬壁机器人的特点,对负压吸附系统的技术要求进行了详细分析,设计了高效率负压吸附系统.在对负压吸附系统进行合理的假设和流体力学分析的基础上,运用键图理论针对不同物理域具有参数等效的特点,把负压吸附流体系统参数等效为机械动力学中的力、位移、刚度和阻尼;负压吸附动力学模型等效为一阶的机械系统,建立了键图模型,应用20sim软件进行仿真.仿真结果显示,爬壁机器人负压吸附过程在负压形成过程中是一阶响应过程,系统响应时间为1.5 s.最后进行了试验测试,测试结果证明了所建立模型的正确性.     

水下载运器矢量推进螺旋桨传动系统设计与分析

对设计的一种海洋水下载运器矢量推进螺旋桨传动系统进行了分析,利用SolidWorks建立其三维模型,并通过解析的方法建立其运动学模型,然后利用Cosmosmotion进行仿真分析。仿真结果验证了机构运动要求以及数学模型的正确性,表明通过输入3个简单的控制参数后,螺旋桨能够产生所要求的空间推进力,包括力的大小和方向,从而为该装置的进一步应用奠定理论基础。     

近海废弃物打捞装置流场分析与优化研究

针对近海废弃物打捞装置吸取效率低下的问题,研究了不同航速、不同吸取口水下深度对吸取单元吸取速度及吸取压力的影响.采用SolidWorks三维软件,建立了近海废弃物打捞装置吸取单元吸取口数值计算模型,并基于Workbench-Fluent模块,对吸取单元内部流场进行了数值模拟仿真分析;基于Kriging近似模型,建立了吸...     

柔性轴主动矢量推进装置螺旋桨轨迹求解与分析

利用球齿轮和万向节结构的柔性轴具有空间弯曲并可以自旋的特性,研究了将其作为矢量推进装置中螺旋桨的驱动轴并通过直线电机驱动,从而产生空间矢量力的方法.对该装置进行正运动学建模并设定求解准则,然后在Matlab中对该模型进行计算和仿真,分析矢量推进装置所产生的矢量推进力的方向矢量与直线电机工作参数的关系.分析结果表明,通过两个直线电机的控制可以唯一地确定柔性轴和螺旋桨的空间姿态,所产生的矢量推进力的方向也具有唯一性.该模型的建立与分析为主动矢量推进装置的控制系统设计奠定了基础.     

负压爬壁机器人吸附系统研究

系统研究了爬壁机器人的负压吸附系统。针对负压爬壁机器人的吸附力利用效率,研究了其运动系统结构对吸附力配置的影响。根据吸附力利用效率的差异,提出了若干移动机构及密封机构的构成方案并分析了其综合性能。对负压吸附系统各个元件进行了热力学分析,阐述了吸附系统的气路状态变化过程,揭示了吸附原理的实质。利用CFD对吸附系统气流在流场中的状态变化进行了仿真。最后,通过研制的负压式爬壁机器人样机验证了吸附系统的可靠性和稳定性。     

基于SMA驱动的仿生无源负压吸盘研究

针对负压吸盘在爬壁机器人吸附装置应用中存在的不足,提出了一种单程形状记忆合金（SMA）弹簧驱动器驱动的仿生多腔无源负压吸盘．解决了现有负压吸盘吸附装置不易微小型化、功重比低的缺点。该吸盘基于仿生学原理,采用当前发展迅猛的仿生智能材料——形状记忆合金,并基于拓扑机构学原理进行多腔体智能吸附机构结构设计,为爬壁机器人的壁面吸附机构设计提供一种方法。     

导向打捞架设计优化

介绍了导向打捞架的设计方案,通过优化设计,在保证结构强度、刚度要求的同时,整个结构的重量能满足工作船的设计要求。导向打捞架的设计实现了浮标的自动回收,提高了整套装置的作业效率、作业的安全性与可靠性。     

螺旋桨叶测量装置及质量评估技术研究

螺旋桨叶片作为工业领域核心零件,该类工件表面形状常包含多种复杂面型,传统测量手段存在精度与时效缺陷。针对这一问题,基于螺旋桨叶自动测量装置提出一种面向多面型曲面的区域特征差异质量评估方法。首先,基于机电一体化平台搭建测量装置并设计仿真属性;其次,提出一种特征矢量驱动的区域能量聚类分割方法,划分表面测量区域解决螺旋桨叶片的多面型集中问题;然后,依据分割结果,获取局部最优测点并规划测点布局;接着,提出非线性区域精度差异层级配准方法,通过测量区域间精度差异进行数据层级配准完成位姿变换,并结合非线性计算优化效率,实现快速高效质量评估;最后通过联合仿真与实物测试验证方法的可行性。     

掘进机负压二次喷雾降尘装置的研究

针对现有降尘装置降尘效率较低,无法满足综采工作面降尘要求的情况,开发一种负压二次喷雾降尘装置.该装置能够在利用全覆盖水雾降尘的基础上通过负压吸入式降尘系统对作业面空气进行过滤.根据实际验证效果,该负压二次喷雾降尘装置对全尘和呼吸尘的沉降效率分别提升了43.42％和43.6％,降尘效果显著.     

利用FLUENT研究DF系统的负压装置

采用通用计算流体力学软件 FLUENT 对DF系统中的负压装置进行力学仿真,实验仿真结果与理论相吻合,证明负压装置可以提高排屑能力理论的正确性,并且更进一步认识负压装置内流体运动的力学特性.     

新型气体静压支承技术的研究

介绍了气体静压支承的工作原理,针对精密加工设备开式气体静压支承工作过程中存在的漂移和运动不稳定问题,提出采用负压发生器与节流器相结合的新型负压吸附静压支承技术,应用仿真软件对负压吸附静压支承中的小孔节流和多孔质节流形式进行了分析探讨,分析了负压吸附静压支承的工作原理、间隙压力计算方程和气膜刚度的计算;通过试验测试分析该技术,保证了开式气体静压导轨所需的气膜厚度和刚度;将该技术应用到精密数控机床导轨中,使机床抗振性和运动精度得到提高。     

浅谈一种打捞废油脂装置的设计与实现

本文设计的打捞装置油脂打捞方便,油脂中含水量少,能够减轻人工劳动强度,减少安全隐患,提高生产效率。     

自重构螺旋桨的机构设计及其水动力性能分析

针对目前普通螺旋桨推进效率偏低等问题,突破传统螺旋桨的设计理念,提出并设计一种新型的自重构螺旋桨,其桨叶能够根据划水的需要自动开闭。对所设计的自重构螺旋桨的结构进行综合分析,通过螺旋桨浆叶构态的分析,给出三种变形构态。假设螺旋桨在理想流体中匀速旋转,运用流体力学理论经过进一步推导得到桨叶运动轨迹,对自重构螺旋桨机构进行运动分析。根据新型螺旋桨系统的结构特点和工作原理,基于升力线理论和叶元体理论对其诱导速度、推力和转矩分别进行研究,建立自重构螺旋桨的水动力性能理论分析模型,并进行数值仿真。计算自重构螺旋桨的效率,与传统船舶用螺旋桨的敞水性能进行对比研究,研究结果证明了新型的自重构螺旋桨的优越性。