垂直螺旋输送机输送特性及其参数优化研究

为了研究黏性物料(以潮湿的煤炭颗粒为例)在垂直螺旋输送机输送过程中的输送特性,以及以输送效率最大与叶片最大磨损深度最小的多目标优化问题,基于离散单元法(DEM)和非支配排序的遗传算法(NSGA-Ⅱ)的方法,研究了不同输送参数对螺旋输送特性的影响规律,并对垂直螺旋输送参数进行了优化。首先,基于DEM仿真研究了不同螺旋转速、螺距与间隙对垂直螺旋输送特性的影响;然后,对拟合后的回归模型进行了方差分析(ANOVA),并采用NSGA-Ⅱ算法对多目标模型进行了优化求解;最后,运用熵权法与灰色关联法对螺旋输送机进行了综合评价,确定了螺旋输送机的最佳输送参数。研究结果表明：煤炭平均质量流率随螺旋转速、螺距或者间隙的增加而增加,其影响程度顺序为：螺旋转速>螺距>间隙;叶片最大磨损深度随螺旋转速或者间隙的增加而增加,随螺距的增加而先减小后增加,其影响程度顺序为：螺旋转速>间隙>螺距;最佳垂直螺旋输送参数：螺旋转速n=360 r/min、螺距S=236.5 mm和间隙C=8.5 mm。以上研究成果可以为垂直螺旋输送特性的研究及设备优化提供一定的借鉴。     

面向车用空调压缩机活塞零件圆度误差评定的研究与实践

针对汽车空调压缩机活塞圆度评定计算复杂度大的问题,本文提出将凸壳算法应用到汽车空气压缩机活塞圆度评定中,删除与圆度评定无关点,然后用穷举法计算圆度误差,采用VB语言编写凸壳算法删点和圆度误差评定程序。经试验验证该方法可以保证评定精度、提高评定效率,为汽车空调压缩机圆度检测误差评定提供一种新的选择。     

基于遗传算法的发动机冷却液泵优化及数值模拟研究

针对某型号发动机冷却液泵建立扬程最大、效率最高、汽蚀余量最小的多目标优化数学模型。以扬程曲线无驼峰及叶轮参数为约束条件,利用多目标遗传算法对目标模型进行优化求解,获得全局最优解。运用Fluent仿真软件对优化前后冷却液泵内部流场进行数值模拟,结果表明:优化后叶轮内部压力分布更均匀,叶片间回流现象明显减少,能量损失降低;在额定工况下,优化后冷却液泵扬程提高0.86 m、效率提升6.6%、汽蚀余量降低0.09 m。仿真结果验证了该方法对发动机冷却液泵优化较有效,为冷却液泵的结构优化提供参考。     

浅论隔膜泵中提高隔膜寿命的方法

隔膜泵是国外上世纪六七十年代在泥浆泵的基咄上开发的一种新型机电一体化产品。隔膜泵与油隔离泵相比具有设汁结构合理、控制系统可靠、运行平稳、噪声低、维修方便、易损件寿命长及节油、节电、节备件等特点。因此,隔膜泵在矿山、冶金、电站、石油及化工等行业使用相当广泛。     

基于数字孪生的带锯床状态实时监控方法

针对传统金属带锯床加工过程中运行状态不稳定以及对运行状态实时监控效果差的问题，结合数字孪生技术，提出一种基于数字孪生的金属带锯床运行状态实时监控方法，构建了虚拟实体与物理实体互联的数字孪生体。首先，构建基于数字孪生五维模型的带锯床运行状态实时监控系统框架；其次，在获取锯床实际运行数据后，使用TWINCAT模拟PLC运行，通过XML文件的TCP/IP通信协议进行数据通信，完成数据的实时传输，最终将数据上传至MySQL数据库中存储；再次，开发了支持实时三维监测锯床运行状态的场景漫游功能、支持通过查询历史运行数据以再现锯床历史运行状态的历史重现功能；最后，测试验证了系统的实时性与有效性。结果表明：此系统实时性、交互性较好。     

气动流量阀阀座密封性能研究及结构优化

利用有限元软件ANSYS 建立气动流量阀阀座密封结构的二维轴对称模型,以流体渗透压力（Fluid Pressure-Penetration）的加载方式模拟阀座密封结构的介质压力负载,研究介质压力、预紧弹簧力、阀座结构参数等对阀座密封结构密封性能的影响。结果表明：弹簧力与最大有效密封压力及无介质压力最大等效应变呈正相关;密封面外径及斜面倾角与最大有效密封压力及无介质压力最大等效应变呈负相关;密封面内径不影响最大有效密封压力。利用正交试验对关键密封参数进行了优化,优化后最大有效密封介质压力提高了14.14%,提高了阀座密封结构密封性能,而最大等效应变仅增大1.87%,对密封结构寿命影响很小。     

基于逆向工程的小型钻床立柱结构优化

立柱的结构性能是机床工作稳定的关键。为了满足在减轻立柱质量的同时提高其动静态特性,文章从机床结构模型获取出发,通过三维扫描采集机床零部件点云数据,然后利用逆向建模技术将其转换为实体模型,再使用有限元仿真求解立柱的关键性指标并完成优化。在模型获取方面,使用2D分析比较立柱实体外轮廓与点云数据偏差,测得整体平均偏差为-0.050 9 mm,满足试验需求。在结构优化方面,采用多目标拓扑优化快速确定立柱结构整体布局,进一步使用尺寸优化减少总变形增大对机床加工精度的影响,实现在总变形基本不变的情况下,立柱1阶固有频率有效提高16%,质量减轻5.3%。该方法将逆向工程和有限元仿真集成运用,为有限元分析提供了逆向获取的模型参数,增加了结构优化的工程可靠性,为产品改进和再设计提供新思路,加快了新产品开发效率,节约了设计和制造成本。     

空气室对水煤浆隔膜泵性能影响的仿真研究

建立了水煤浆隔膜泵工作特性的数学模型,不依赖传统的“长管”和“短管”设计计算公式,用数值计算方法求解空气室容积。利用计算机对其影响泵的特性进行仿真,从而直观地检验该容积值是否恰当。     

S型水轮机水动力性能研究

为了提高S型(Savonius)水轮机的水动力性能,应用Fluent软件构造其直叶片型和螺旋型三维模型,分别分析在不同扭角、不同叶尖速比和不同流速三种情况下的力矩特性及其捕能效率.仿真结果表明,传统直叶片S型水轮机旋转时存在负转矩区,而螺旋型S水轮机叶片形状会使水流产生竖直方向分量减小旋转产生的负转矩,提高水轮机的启动...     

转位三步法矩阵算法

根据实际测量工况,研究一种适合圆度误差在位检测的转位三步法矩阵算法。详细研究该算法的推导过程及回转误差分离原理,给出完整的数学公式;工件轮廓一阶谐波分量的分离以及回转误差分离后工件圆轮廓重构等问题,最后应用C语言和matlab软件对矩阵算法的回转误差分离效果进行仿真分析;搭建实验台验证算法在实际使用中的可行性与正确性。实验分析表明:通过转位三步法的矩阵算法可以实现圆度误差与回转轴误差的分离,得到高精度的工件圆轮廓,提高圆度误差测量精度。此算法具有较高的使用价值。