立式加工中心静刚度细化试验与有限元分析

采用细化试验和有限元方法对某立式加工中心静刚度进行了研究.通过细化试验不仅测得了机床的三向静刚度,而且测量了主要零件的变形;对主轴箱的变形进行了细化试验,对结果进行了详细分析;测量了主轴箱滑块与立柱导轨结合面的变形,结果表明该结合面y向是薄弱环节.在Workbench中建立了机床静刚度有限元模型,通过与试验数据的对比验证了有限元模型的准确性.     

双丝杠与直线导轨结合部静刚度分析

基于弹性力学赫兹接触理论,对主轴箱在z轴不同位置时双滚珠丝杠副轴向刚度、角接触球轴承轴向刚度和直线导轨副线刚度进行分析,建立了静刚度模型。基于此模型,结合有限元仿真,得出永磁直线同步电动机法向力对机床刀具点的变形。仿真结果与实验结果对比表明,两者吻合很好,验证了静刚度模型的有效性。     

Exe-Variant并联模块静刚度分析

由于良好的刚度和动力学性能,Exechon并联机构已被应用于加工、制造、航空航天等领域,但Exechon并联模块的转动能力较弱,导致其工作空间较小。为此,以机构变异方法设计构型为2RPU1RPS的Exe-Variant并联模块。为研究Exe-Variant并联模块的刚度性能,采用子结构综合技术建立了该并联模块的刚度模型。建模时,将机构划分成若干子系统,并计入关节和支链弹性对整机刚度的影响。基于所建刚度模型,研究了Exe-Variant并联模块整机刚度在其工作空间内的分布特性,并进行了机构关键设计参数和机构关节处弹性变形对整机刚度的影响分析。结果表明,该模块的刚度分布在工作全域内呈现出对称性,模块关键设计参数和机构关节处弹性变形对整机的刚度性能影响较大。     

某轻型载货车白车身刚度和强度试验分析

对某公司开发的新型混合承载式白车身,建立了白车身静刚度和强度测试系统.利用该系统对该货车白车身的扭转和弯曲工况进行了测试分析,得到了白车身扭转和弯曲工况下的变形情况以及各测点的应力分布状况.试验结果表明,该测量系统的约束和加载方案合理,测试结果重复性好.测试数据可以作为对标分析和改进设计的参考.     

基于单片机的车床主轴角速度测量系统

主轴角速度测量装置是车床数控系统当中的一个重要环节,是实现工艺过程的重要保证,文章所要做到的就是要利用合适的传感器来完成对车床主轴角速度测量系统。     

基于机床刚度特性的床身结构优化设计

床身是机床结构的重要组成部分,对机床整机的刚度特性具有重要影响。本文以某数控机床床身为研究对象,通过对机床床身刚度的优化设计的必要性进行论述,在对其结构进行静动态分析的基础上,提出了几种基于机床刚度特性的床身结构优化设计方案,主要包括基于有限元法的结构优化,基于OptiS tructure的拓扑优化,构件尺寸优化等,并基于优化结果对床身结构进行改进设计。     

2-UPR-PRU并联机构静刚度模型建立与性能分析

针对2-UPR-PRU两转一移三自由度并联机构,采用螺旋理论和应变能方法对其进行系统的静刚度模型建立与性能分析。基于闭环矢量法建立2-UPR-PRU并联机构的运动学逆解模型。考虑分支杆件的柔性,采用螺旋理论和应变能方法推导2-UPR-PRU并联机构各分支的刚度矩阵,结合变形协调方程构建2-UPR-PRU并联机构的整体刚度矩阵,得到外载作用下机构在不同位型的变形情况和整体柔度矩阵,并通过ANSYS软件进行数值仿真验证。基于静刚度模型分析2-UPR-PRU并联机构的虚功刚度指标,获得2-UPR-PRU并联机构在不同外载和操作高度情况下的静刚度性能分布图谱。研究结果对于设计样机、提高机构的控制精度方面有重要的参考价值。     

计及重力的3-R[TXX-]RS并联机构静刚度分析

研究重力场作用下3-R[TXX-]RS并联机构半解析静刚度建模方法。建模中同时考虑运动部件重力和末端外载荷对关节反力的影响,以及支链分布重力和所有构件/铰链弹性对关节变形的影响,并基于各部件在关节空间中的刚度模型建立机构末端静刚度模型。通过算例得到3-R[TXX-]RS并联机构末端静刚度和重力引起的末端变形在工作空间的分布规律;通过研究各构件刚度和重力分别对末端静刚度和变形的影响,得出为实现轻质高刚的结构设计应从球副和转动副刚度相匹配、主动臂和从动臂的驱动和约束刚度相匹配以及动平台轻量化设计等方面入手。     

普通车床数控系统的发展与技术优化研究

在我国当前背景下,对众多故障机床特别是一大批闲置普通机床开展优化优化,如何用消耗较小的成本尽可能迅速地使它们在社会经济发展中发挥效能、创造效益,近年来越来越被人们所关注。通过分析数控系统的发展方向,对普通车床数控系统技术优化展开探讨,旨在为如何促进普通车床数控系统技术优化有序开展提供一些思路。     

某型货车白车身静动态特性试验与分析

对某型货车白车身进行了静刚度和模态试验测试,得到了该货车的弯曲刚度、扭转刚度和各阶固有频率。通过分析试验结果可知,弯曲刚度曲线连续变化,没有出现突变,其参数可作为新车设计参考;车身扭转刚度偏低,新车开发时需要进一步提高;该车的整车频率分布较为合理,低阶动态特性良好,整车NVH设计时应对驾驶室进行减振降噪。     

基于刚度的铝质发动机罩优化设计

通过使用轻质材料代替钢材合理设计汽车零部件来减轻汽车质量可以达到降低燃油消耗、减小排放污染的目的。本文介绍了使用铝合金材料代替传统的汽车用钢材设计发动机罩。借助有限元软件基于刚度对铝质发动机罩进行了尺寸优化设计并提出了一种改进方案。在满足刚度的同时静态强度和固有频率都有了很大的提高并达到了较好的减重效果。     

PEMS与全流稀释系统试验对比研究

在轻型车排放试验室内,同时利用便携式排放测试系统(portable emission measurement system,PEMS)和全流稀释排放测试系统测量轻型乘用车排气污染物,通过对比排气污染物累积和瞬态测量结果,对比两种排放设备的差异。     

新型水沙分离系统的设计与试验研究

设计提出了一种新型水沙分离系统,并对该分离系统的结构和工作原理做了详细介绍,并对新型水沙分离系统和传统旋流水沙分离系统进行了对比试验。结果表明,同等条件下新型水沙分离系统具有更好的分离效果和更高的分离性能,实际使用时能满足大过水流量的同时又保持较高的除沙能力的要求。     

水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统优化试验研究

采用巴赞堰流公式计算流量的水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统通过渠道流量量测与控制试验,验证了其精准的测流功能和智能控制技术的可行性。为进一步提高该测控系统运行的效率和稳定性,减少运行能耗,对矩形薄壁堰堰流公式进行水力试验研究,通过分析堰上水头和流量关系,拟合出矩形薄壁堰流量计算公式。通过向该拟合公式引入修正系数λ=0.848,将测控系统测得的堰上水头数据值代入该拟合公式求得的流量值与电磁流量计测得流量值的差值的平均值为-0.004L/s,标准差为0.119,线性相关系数R2=0.989 1。该拟合公式相对于巴赞堰流公式形式简单、参数较少、运算简便,同时也满足节水灌溉对精准测流的要求,更适用于水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统,对于在灌区推广和使用该测控系统具有重要的意义。     

考虑静动态性能的机床床身拓扑优化设计方法

以某型立式加工中心机床床身为研究对象,基于有限元方法,以床身结构的前3阶特征频率和静刚度之和为优化目标,对机床床身进行拓扑优化,得到新的床身结构。研究结果表明:通过拓扑优化得出的机床床身结构较原型床身,在床身质量略有下降的情况下,最大变形量与床身前3阶特征频率均有显著提升,验证了拓扑优化方法运用在床身结构设计中的可行性。     

甘蔗收获机喂入分流系统的设计与试验

甘蔗收获机普遍使用的双圆盘切割台系统在收获过程中存在明显"居中堵塞现象"。为了合理利用收获机物流通道空间,使喂入的甘蔗流主动分流居中并行且均匀输出,设计了一种新型的甘蔗收获机喂入分流系统,通过三维设计软件Pro/E建立了甘蔗喂入分流机构虚拟样机模型,并导入多体动力学仿真软件ADAMS,在不同的分流转速、分流辊上的橡胶管按不同的角度安装及选择不同的橡胶管与甘蔗的摩擦因数进行了虚拟仿真试验并在仿真的基础上进行了物理样机实验。仿真与样机实验表明:当此机构分流辊机构转速为300r/min、分流辊上偏置胶管的偏置角度为30°,且偏置胶管与甘蔗间的静摩擦因数f0=0.3 5、动摩擦因数f1=0.2 5时,在保证甘蔗进给速度的前提下,可以使甘蔗流分布较为理想。     

工程机械联动控制系统的设计与试验研究

目前工程机械液压系统和动力系统实行的是独立控制,因发动机导致的压力陡增、液压元件破裂、液压油渗漏等问题时有发生。采用溢流阀作为压力控制单元,采用燃油电磁铁作为发动机动力控制单元,二者通过HED4型液电压力继电器进行连接,实现溢流卸载、液压蜂鸣报警、动力切断等功能;以液压压力为控制参数间接切断发动机动力源,能够有效保护液压元件,提高液压系统的稳定性和可靠性。     

红枣干燥机电加热炉结构优化设计及试验研究

目前,电加热炉作为热源装置广泛应用于各种干燥机械。针对DH65系列大型红枣热风干燥机陶瓷单管电加热炉的实际应用,利用传热学理论,优化设计了一种多加热器三角形组合的电加热炉结构。通过对改进后的电加热炉热效应分析表明:在相同的传热条件下,炉体的结构优化提高了空气在电加热炉内的加热时间,增加了传热效果。两种炉体结构的热风干燥试验表明:与改进前相比,改进后的升温时间缩短了10min,平约温差也降低了约8℃,恒温阶段温差降低了6℃,温度偏差减小了1℃;同时,改进后的干燥室温度波动较小,温度的稳定性更高,具有更好的温度控制效果。     

基于热力学的烟叶回潮机优化设计试验研究

提高烤后烟叶含水率和温度,保证烟叶质量,需要对烟叶进行回潮处理。回潮箱体内温度梯度小、流场分布均匀,可以有效保证不同位置的烟叶含水率一致。本文以热力学理论为基础,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,对回潮箱体内的温度场、流场进行仿真分析。试验发现:回潮后箱体内不同位置的烟叶含水率变化小于0.5%。结果表明:优化设计的回潮箱体性能可靠,流场分布均匀,能够满足烟叶回潮要求。