一种热封剪切装置的设计与仿真

目的为了实现大型或多件物品热收缩包装过程中薄膜高效精准的热封、剪切,设计、分析并优化一种热封剪切装置。方法基于双膜裹包和热封、剪切工艺要求,从机械设计角度出发,结合生产实际,对机械结构进行设计,并进行运动仿真和结构优化。结果通过仿真分析,证实切刀和热封板之间实现了"先封后切"工序,一次热封剪切过程持续时间约为1 s,热封板间工作压力约为250 N,装置的整体工作性能良好。结论该装置设计合理、工作稳定、动作精准,能够实现热收缩包装中的热封剪切功能。     

盾构刀盘复合地层下冲击载荷分析

提出一种复合地层中刀盘极限冲击载荷计算新方法,对此类不良地质中刀盘的安全设计进行分析并提出改进思路。由于盘形滚刀和切刀在上软下硬地层中受周期性冲击载荷作用,通过对刀具进行受力分析并建立力学模型,得到刀具沿隧道轴线方向受到的交变载荷最大值与刀具贯入度以及硬岩高度的关系。刀具受到的最大载荷传递到刀盘上,通过计算刀盘所受载荷,对比软硬不同地层中刀盘上部和下部载荷的差值,计算并分析刀盘所受沿隧道轴线方向的力和倾覆力矩。计算结果表明,该方法对上软下硬复合地层中刀盘的极限载荷计算和安全分析有较好的效果。     

基于灵敏度分析的盘式开沟机性能分析及优化

为了解决某盘式开沟机工作时刀盘断裂的问题,采用响应面分析方法和灵敏度分析方法对开沟机进行性能分析及优化.首先,建立了开沟机仿真模型,利用有限元分析法对开沟机刀具进行动力学仿真,通过响应面分析得出了刀盘边缘应力集中是刀盘断裂的主要原因;其次,通过灵敏度分析得到了导致刀盘断裂的最大应力对各刀具受力的灵敏度,建立了基于不同刀...     

基于小波的二维转动装置优化设计与摩擦试验研究

针对地面对接仿真试验台对二维转动装置的要求,对多种方案分析后,设计了一种抗弯件式结构形式的二维转动装置,它能满足质量轻、刚度强度大和摩擦力矩小的要求。利用基于小波的约束随机方向法对该装置进行了优化设计,这种优化方法不仅提高了优化速度,而且克服了传统约束随机方向法不易求得全局最优解的缺点,优化后其质量降低了30%。随后对该装置的摩擦力矩进行了测试,主动仿真试验台二维转动装置最大摩擦力矩5.6N·m,被动仿真试验台二维转动装置最大摩擦力矩1.325N·m。说明抗弯件式二维转动装置是一种比较合理的结构,为仿真试验台真实的模拟对接过程奠定了基础。     

新型水暖式汽车暖风装置的开发与传热特性分析

 开发了一套应用于大、中型客车上的新型水暖式汽车暖风装置.介绍暖风装置的结构、工作原理和试验方案.对暖风装置中最重要的排气热能回收装置建立数学模型和动态特性仿真模型,通过MATLAB软件对该装置传热特性进行仿真分析.对发动机在一个连续的工作过程下该装置的传热特性进行试验,结果表明,试验分析和仿真分析结果比较吻合,回收的排气热能满足汽车的供暖要求且装置在工作过程中的排气背压低于4 kPa,有很好的应用前景.     

水润滑轴承非接触式电磁加载装置研究

为深入研究水润滑轴承带载工况下的特性,设计一种非接触式电磁加载装置,并通过理论计算、建模仿真与试验相结合的方法对该装置性能进行研究。首先,介绍电磁加载装置结构与原理,建立该装置等效磁路图,并基于麦克斯韦电磁理论推导出电磁加载力方程;然后,建立电磁加载装置三维有限元模型,对仿真结果进行分析;最后进行水润滑轴承加载试验,将电磁力仿真、理论及试验结果进行对比分析。研究结果表明,磁感线在加载盘底部最为密集,电磁加载装置漏磁很少,电磁力仿真值与实际值最大误差为10.7%,证明该装置合理。     

基于CAE的智能马桶座盖注塑模具设计

为了满足智能马桶座盖的生产加工需求,该文对产品注塑模具进行了设计研究。该研究以CAE软件作为核心工具,依据产品生产需求,构建注塑模具仿真模型。依据仿真结果,分别对注塑模具的浇注系统、零件、抽芯机构以及模具冷却处理4个模块进行设计。测试结果表明,该注塑模具方案满足马桶座盖的外观生产要求,作业效果与设计要求相符。     

链枷式排爆装置抗爆性能的仿真与试验研究

为了探究链枷式排爆装置的抗爆性能是否满足作业需求,以ANSYS软件为技术平台,建立了该排爆装置抗爆性能的仿真计算模型。依托该模型,对不同TNT当量、不同爆炸位置等多种工况下排爆装置的抗爆性能进行了分析,得到其结构变形量和速度特性。同时,搭建了链枷式排爆装置的抗爆性能试验台架,通过台架试验验证了仿真模型的可信性,为排爆装置抗爆性能分析评价与结构优化设计提供参考。     

7ROTOS70卷烟机组刀盘切烟刀片平行度调整工装的改进及应用

PROTOS70型卷烟机刀盘在保养或更换磨损零件装配后，为达到使用要求，需要对刀盘的两切烟刀片平行度和相对位嚣进行调整，因此根据刀盘的结构特点和调整要求，在原有的调整工装上，设计增加调整刀片和一个螺杆机构的精调装置，来精调两切烟刀片的平行度和相对位置。达到原有精度和使用性能，有效地节约调整维修时间，提高了烟支质量和设备有效作业率。     

环氧泡沫塑料易碎保护盖结构设计及实验验证

设计了一种以环氧泡沫塑料为基本材料的新型易碎保护盖结构,并采用有限元模拟方法分析易碎保护盖在给定冲盖爆破压力下的应力分布。采用应变方法测试分析了易碎保护盖在安全载荷下的应变分布特点以及盖体结构边缘弹翼滑过区域的破坏方式,确定了两种盖体结构,制备出实物样件并进行了静压冲盖和燃气动压冲盖实验。结果表明:内表面沿经纬向和边缘特定分布的弱化槽结构,利于整体环氧泡沫塑料盖体在临界压力下的均匀破碎和齐根断;盖体弱化槽结构设计合理,设计分析方法准确,所建立的方法和研究结果为易碎保护盖的设计应用提供了依据。     

多刀头瓦楞纸箱打样机设计

目的针对传统型瓦楞纸箱打样机生产效率较低的问题,设计一种新型的多刀头瓦楞纸箱打样机。方法设计压-切一体式刀头,通过控制相应气缸动作实现压痕和切口功能的快速转换;使用气动互锁的固定压爪和移动压爪,配合伺服电机带动的同步带,实现一组横向刀头和多组纵向刀头的组合驱动及定位;采用伺服电机驱动送纸机构实现送纸及纵向切割的进给运动;通过基于PLC的控制系统完成加工参数输入、箱型信息解算及控制指令发送。结果样机经过测试,各部分机构运行正常,精度符合设计要求,控制系统能够完成预定控制任务,加工的纸箱产品外形尺寸误差小于1mm,相较于传统设备所需加工时间减少了25%以上。结论该设备采用并行布置的压-切一体式刀头加工,在保证加工质量的前提下,加工效率得到较大幅度提升。     

基于AKC的行星抛光装置构型综合方法

针对某行星抛光装置的构型综合问题，提出一种基于AKC(Assur kinematic chain，Assur运动链)的构型综合方法。根据平面机构组成原理，选择AKC为基本单元，按不同的构件拆除数量对它进行拆分，得到其本源构型；进而对本源构型进行结构拓扑，得到单自由度或多自由度的同源构型。分别利用双滑块结构、滑块平行四边形结构和双平行四边形结构约束同源构型多余的自由度，最终归纳综合出47种满足自由度要求的平面机构构型。根据避免机构干涉、构型简洁及偏心距可调等要求，确定了3种符合要求的构型；选择其中一种构型来设计行星抛光装置，并通过运动特性分析验证了该装置的可行性。结果表明基于AKC的构型综合方法能够实现行星抛光装置的构型设计，同时该方法可为平面机构的构型综合提供更多思路。     

Roll-to-Roll薄膜烫装拉链设备模切机构设计与优化

目的 为Roll-to-Roll薄膜自动烫装拉链设备设计一种模切机构,以实现薄膜模切虚线任务。方法 设计一种由偏心轴滑块机构及可移动切刀机构组成的模切机构,机构由伺服电机驱动。建立模切机构的动力学模型,通过粒子群算法优化机构参数,减小机构往复运动惯性力,从而减小由于惯性力产生的振动,降低伺服电机控制难度;在Adams中优化模切机构,设计减振装置柔性连接滑块与切刀机构,对模切机构的减振性能进行进一步优化。结果 偏心距为7mm、连杆圆心距为82mm时,机构往复运动的惯性力比优化前最大减小了21.47%,偏心轴滑块机构因惯性力产生的振动减小。减振体设计为直径50 mm,高度20 mm的丁腈橡胶块,切刀机构位移变化量为0.41 mm小于0.5 mm,满足设计要求。切刀机构x向加速度变化幅度减小,y向加速度突变消失,振动明显减小。结论 薄膜自动烫装拉链设备模切机构惯性力小,工作稳定可靠,易于伺服电机控制。     

袜子自动腰封机构的设计与分析

目的 针对人工完成袜子腰封过程效率低、质量不均等问题,设计一种袜子自动腰封机构.方法 基于袜子腰封的功能要求,采用模块化思想对袜子腰封机的关键装置进行设计,以实现卡纸取放、横竖折、黏贴等功能.利用SolidWorks建立各模块的三维模型,并进行虚拟装配.利用SolidWorks的motion插件对横折装置进行运动仿真分析,利用Matlab和SolidWorks的Simulation工具箱建立腰封机构关键零部件的力学模型并进行有限元分析.通过与人工腰封过程对比来对腰封机构运动性能进行分析.结果 各个装置设计合理,运动分析折纸时间间隔为0.1～0.6 s时,满足运动功能要求,袜子腰封机构的关键零部件满足力学要求,腰封机构性能满足袜企要求.结论 所设计的袜子自动腰封机构结构合理,且满足腰封功能要求,给袜子自动腰封包装提供了一种可行的解决方案.     

三维测量试验样机结构虚拟设计

 根据三维测量系统要求设计了中刀结构和轴承结构方案，为便于通过试验手段比较这2种方案的性能优劣，对试验样机提出了各种设计要求。制订了具体的虚拟设计流程，基于Pro/E软件建立了参数化实体模型，循环进行了有限元静力学分析和重心坐标计算等。设计了试验样机的具体结构，分析表明设计结果符合试验样机的各种要求。虚拟设计技术的应用显著提高了设计质量和效率，简化了分析计算过程。该设计流程为其他试验样机的设计提供了参考。     

一体式快拆型防雨尘储运装置设计与有限元分析

目的 为解决普通托盘拆装复杂、防护性能差等问题,设计一种一体式快拆型防雨尘储运装置。方法 根据使用环境和使用条件要求,对储运装置的整体结构、防护方式、拆装方式进行全新设计。通过仿真分析,满足储运装置的结构强度要求。结果 设计出了一体式快拆型防雨尘储运装置,缩短了拆装时间,提高了防护强度。当载质量为3 600 kg、加速度为6g时,变形量为0.53 mm、铺板刚度为6 000 kg、负载时变形量为2.41 mm。结论 实现了一体式快拆型防雨尘储运装置的设计及仿真,解决了普通托盘的拆装及防护问题,为同类产品的设计提供了参考。     

聚能切割技术在水平井连续油管切割中的应用

将环形聚能切割技术应用于水平井连续油管遇卡事故处理中,可以解决连续油管在水平井中的遇卡事故。针对2英寸连续油管的特点,设计了一种聚能切割弹及连接装置马笼头,主要从切割弹结构设计、药型罩结构设计、装药选择、马笼头结构设计及施工工艺等方面进行了研究。通过地面切割试验、现场应用,设计的聚能切割装置,及电缆传输工艺实现了水平井中遇卡连续油管的切割解卡,操作简便、施工安全。     

线型聚能切割器爆破拆除钢结构烟囱的优化设计

以一座120m高钢结构烟囱爆破拆除工程为研究背景,为获得该工程中所用线型聚能切割器较优的结构参数组合,采用正交优化设计的方法,研究了线型聚能切割器罩顶角2α、母线长dm、罩壁厚δ和炸高H四个主要因素对聚能射流的影响,选取L27(313)正交优化表,以射流侵彻钢板最大深度Yi作为评判指标,利用LS-DYNA有限元分析软件进行数值计算,得到4个因素对评判指标Yi影响的主次顺序,获得了最佳的结构参数组合:罩顶角2α取90°、母线长dm取25mm、罩壁厚δ取1.0mm、炸高H取10mm。将优化后的线型聚能切割器应用于实际工程中,效果良好,符合工程要求。     

圆柱滚子电磁推进装置仿真与推进实验分析

在圆柱滚子双盘直槽研磨加工中，为提高滚子的加工效率，满足滚子连续进料的要求，设计了一种将电磁能转化为机械能的电磁推进装置，将它运用到圆柱滚子的研磨加工送料中。对圆柱滚子电磁推进装置的结构设计，通电状态下磁场的分布、磁场运动情况进行理论分析后，利用ANSYS Maxwell电磁场仿真软件对装置的二维模型进行仿真，查看磁场的分布及运动情况，并得出在不同电源激励条件下各滚子受力及整列滚子受力情况。仿真结果表明：装置通电后，内部会产生沿其轴线方向作周期性运动的行波磁场，并能够向滚子提供方向一定、大小可调的电磁推力，可以满足滚子研磨加工中连续推料的要求。随着电源电压和频率的增大，电磁推力也增大，推力调节方便。搭建了圆柱滚子电磁推力测量实验平台，对比了相同激励条件下仿真和实验所得电磁推力。实验结果表明：滚子受到的电磁推力随电源电压和频率的增加而增加，在相同的激励条件下，实验测得结果与仿真计算结果接近，验证了仿真结果的准确性。该装置可以实现滚子连续进料，具有较大的实际应用价值。