梯形流道灌水器流量定量设计研究

取梯形流道灌水器的6个关键参数为因素,采用均匀设计试验方法设计出18组灌水器结构,利用光固化成形技术快速制作出各参数组合的灌水器试验样件并进行水力性能测试。分别对流量系数和流态指数进行回归分析,结果表明流量系数与6个参数之间表现为幂函数关系,流态指数主要体现为6个参数之间的二次函数关系。通过另外设计4组灌水器结构并利用其实测数据对两回归模型进行验证,结果表明此模型能很好预测流量与压力之间的关系,研究结果为此类灌水器流量的定量设计提供了经验公式。     

一体式压力补偿灌水器快速设计新方法

为降低压力补偿灌水器制造和装配的复杂性,设计了新型的一体式压力补偿灌水器,并基于快速成形技术,提出了一体式压力补偿灌水器的快速实验和定型方法。采用正交实验设计方法,取压力补偿区结构参数为因素,设计并制作一体化滴管进行其水力性能实验分析,结果表明,补偿区流道单元个数和剪切深度对灌水器补偿性能影响显著,而且滴头体上迷宫流道尺寸对灌水器流量影响最大。建立了关键结构参数相对于流量和流态指数的关系式,通过实验验证了其正确性。最后进行了压力补偿区液固两相流抗堵塞机理计算流体动力学分析,为新型压力补偿灌水器的结构设计提供了理论依据。     

基于计算流体动力学的迷宫型灌水器流量预测

通过反求迷宫型灌水器注塑产品的实物结构,建立其流量数值预测的物理模型,分别采用层、紊流模型对40～150 kPa压力下的灌水器流量进行数值计算,并相应开展该灌水器流量与压力关系的试验测试.试验结果验证了计算流体动力学(CFD)方法预测灌水器流量的可行性,同时对比发现紊流模型的计算值更接近于试验值.通过对迷宫流道内流场分布的研究表明,由于流道曲折度较大,其内流体流动状态的转折点大幅度提前,在雷诺数Re=250～300之间时,流动就开始过渡到紊流状态,从而导致灌水器内的流动在40～150 kPa压力测试范围内均处于一种紊流状态.     

压力补偿灌水器流固耦合数值模拟及可视化试验研究

压力补偿灌水器结构复杂,工作机理不明确,进一步的研发受到阻碍,对压力补偿腔的数值模拟及可视化试验研究是揭示其工作原理的重要途径。采用流固耦合数值方法模拟不同压力下压力补偿灌水器的工作状况,并制作等比例有机玻璃透明试验件进行可视化试验,测量膜片变形和压力补偿腔内部速度分布,对计算结果进行验证。结果表明,流固耦合数值模拟结果与试验结果吻合较好,并发现在流量稳定阶段,随压力增大,弹性膜片的变形增长率越来越小,在75 k Pa以后膜片出现振动,并在195 k Pa之后完全贴于压力补偿腔顶部,压力补偿灌水器通过弹性膜片的微小变形变化调节出水断面来保持流量稳定,因此弹性膜片的硬度、压力补偿腔出水口和小槽尺寸是决定压力补偿灌水器稳定工作阶段流量以及流态指数的主要因素。该方法为压力补偿灌水器的设计和开发提供了有效途径。     

含内套管的弯管流量测量装置特性研究

为对一种含内套管的弯管流量测量装置的特性进行研究,采用数值建模的计算方式,对内套管在不同安装位置下的流动状态进行数值分析,结果表明流道发生一定变化未对流量系数可靠性产生影响;运用涡轮流量计标定试验对其流动阻力与流量系数进行研究,得出了不同流量下的流量系数,并由此得出该弯管的流量系数经验公式。结论表明该特殊弯管流量测量装置性能稳定,流量系数误差小,可以满足多数工业现场流量测量要求。     

基于增材制造的Y形流道压力损失建模研究

增材制造技术因其能够成形复杂结构而适用于高集成轻量化的液压系统,但增材制造成形流道的壁面粗糙度与传统钻削及铸造加工的流道不同,尤其是复杂管路系统中的流道分支结构,经典压力损失计算模型无法直接使用,迫切需要研究增材制造成形流道的压力损失数学模型。因此,以典型的流道分支结构——Y形流道为研究对象,应用伯努利方程、动量定理及达西公式建立其压力损失数学模型,并得到增材制造的成形角度对流道壁面粗糙度的影响。利用仿真分析分流比、分支角度及流道直径对压力损失的影响规律,初步验证Y形流道压力损失数学模型的准确性。搭建Y形流道压力损失测试试验台,利用增材制造加工Y形流道测试件,测定不同分流比、分支角度及流道直径下的流道压力损失。结果表明,不同参数下Y形流道压力损失数学模型计算结果与仿真分析结果平均误差均在9%之内,而不同参数下Y形流道压力损失数学模型计算结果与试验测试结果平均误差均在8%之内。研究成果可为增材制造成形低损耗管路的设计奠定基础。     

激光直接成形高温合金成形精度研究

选用GH163高温合金粉末进行了多种几何形体的激光直接成形试验,试验结果表明:理论成形轮廓和实际成形轮廓之间的偏差会造成成形角度误差,分析了产生误差的原因并提出了解决方案,获得了具有良好的外形和尺寸精度的薄壁中空复杂几何形体.     

基于PAMSTAMP2G TC1钛合金超塑成形研究

通过单拉试验,采用速度突变法测得TC1在820℃时的应变速率敏感性指数。基于有限元软件PAMSTAMP2G对复杂TC1钛合金零件进行超塑成形的数值模拟。采用恒压法对9种不同的成形压力进行有限元模拟,得出在不同成形压力下的板料厚度分布云图。通过云图分布得出随着压力的增大板料最小厚度变化规律,由此选择出较为合理的成形压力进行超塑成形试验验证。试验结果表明:模拟值与试验值吻合良好。     

丘陵山区波涌沟灌技术要素分析

针对丘陵山区地形和水资源短缺等特点,采用正交试验设计进行波涌沟灌田间试验.基于田间实测的灌水沟水流推进时间、消退时间和流量,着重分析了波涌沟灌技术要素对灌水质量、储水效率、灌水效率和灌水均匀度的影响.确定了技术要素和灌水质量的关系.为进一步得出波涌沟灌最佳灌水质量的技术要素组合奠定了基础.     

冲压模具零件的成形磨削工艺分析与设计

根据冲压模具零件图纸及技术要求进行工艺分析,通过模具工艺方案设计得出平面磨床成形磨削的加工方法和砂轮修整方法以及工艺尺寸计算,拟订平面磨形磨削工艺。同时,提出工件磨削步骤及注意事项,并对成形磨削工件进行精度检验及误差分析。实践证明:成形磨削工艺分析计算准确,公差分配合理,精度检验及误差分析有效,制造精度高。     

逼近磨齿技术(下)

3　逼近成形磨齿精度3. 1　逼近成形磨齿精度分析3. 1. 1评价成形磨齿精度的误差项目成形磨齿实况如图 12所示。先将工作台左移,由修整器 2修整砂轮,再将工作台右移至齿轮 1的磨削图 12　成形磨齿1 齿轮　2 修整器　3 分度头位置,砂轮径向进刀,工作台往复运动。磨完齿轮 1的一个槽后,由分度头 3分度,磨下一个齿槽。磨完齿轮一圈后砂轮再径向进刀,接着磨下一圈,直到将磨齿余量磨完,齿轮公法线长度磨到规定尺寸。评价成形磨齿精度的主要单项误差项目有:1)齿形误差Δff;2)齿向误差ΔFβ;3)齿距误差(包括基节偏差Δfpb、齿距偏差Δfpt、齿圈径…     

Ti6Al4V激光选区熔化成形悬垂结构的质量研究

为了减小成形误差,提高激光选区熔化成形复杂特征结构件的能力,实验采用Ti6Al4V金属粉末,设计了不同倾斜角度的悬垂结构模型,研究了倾斜角度、扫描策略对悬垂结构SLM成形质量的影响。结果表明：倾斜角度越小,悬垂面的边缘线宽度误差越大（>80μm）,表面粗糙度值越大（>20μm）,翘曲变形越严重;岛形随机扫描策略的整体成形质量要低于Z形正交扫描策略,但对不同角度的悬垂结构影响不同。结合QM-Meltpool监控系统,从熔池的角度分析了倾斜角度和扫描策略的影响,为悬垂结构SLM成形提供了参考依据。     

超高强钢辊弯成形回弹机理分析及控制研究

辊弯成形技术能够生产高强度、性能佳、高精度的型钢产品,并且具有高效、节能、省材等特点,在许多领域得到广泛运用。针对高强钢辊弯成形后出现回弹现象,设计两种轧辊设计方案,建立ABAQUS有限元模型,分析不同设计方案下板材在成形过程中的等效塑性应变和等效应力的分布情况,重点阐述辊弯成形件回弹的成形机理,提出控制回弹的成形工艺方法;试验验证轧辊设计优化后工件回弹角度更小,成形精度更好,回弹角度最大误差为1.66%;通过仿真分析,轧辊设计优化后的成形件边部纵向应变值降低并趋于平缓,结果表明采用优化后的工艺参数可有效减小板材的冗余变形,并有效控制板材的回弹问题。     

离心式喷嘴制造误差对其雾化的影响研究

一旦离心式喷嘴结构尺寸和工作条件被确定下来,喷嘴的制造误差则成为影响喷嘴特性及雾化质量的主要因素。以喷嘴典型制造误差为研究对象,利用FLUENT软件,基于VOF(Volume of fluid)方法对喷嘴流场进行三维数值模拟。通过对计算结果的分析,得出了制造误差对喷嘴流量以及雾化角的影响规律,为喷嘴制造工艺优化和关键过程控制提供参考。     

变径毛细管代替毛细管组件在冷暖空调器上的应用研究

变径毛细管在正向流动和反向流动时其制冷剂流量特性不同,因而可以作为节流元件代替现有冷暖空调器中使用的毛细管组件。为实现这一目的,利用制冷剂流量试验台,先测定原毛细管组件制冷、制热时的制冷剂流量特性,然后通过调整变径毛细管规格尺寸,使变径毛细管制冷、制热时的流量特性与原毛细管组件基本一致,再安装在空调器整机上进行整机性能对比试验。试验表明,在标准工况下,新空调器与原空调器相比,其制冷量减少0.5%,制冷能效比增加0.3%,制热量减少1.1%,制热性能系数增加1.4%。因此可以得出,变径毛细管经过精确匹配,完全可以作为节流元件代替现有冷暖空调器中使用的毛细管组件。     

成形磨齿精度的计算机分析与实验

经济成形磨齿法为齿轮精加工提供了新的工艺手段。保证成形磨齿精度的关键是砂轮修形。本文着重分析修整器调整误差对成形磨齿精度的影响。一、修整器调整误差的组成项用代渐开线法磨齿时,调整误差的主要组成项有:1、代基圆中心 O_1的位置偏差(图1);     

内斜齿轮拓扑修形与传动误差仿真研究

为提高内斜齿轮传动副的啮合性能,提出一种内斜齿轮拓扑修形方法。根据齿廓、螺旋线修形原理推导得出内斜齿轮修形齿面方程;预置齿廓、螺旋线修形系数,运用齿轮啮合原理构建内斜齿轮副的接触分析(TCA)模型,得出在不同的修形系数下的传动误差;通过有限元仿真分析,得出在不同的修形系数、不同载荷下的传动误差。结果表明,在不同的工况条件下应选择不同的修形系数才能满足使用要求,该方法对成形磨削的拓扑修形内斜齿轮设计提供了参考。     

准端面双圆弧齿轮对中心距误差的敏感性研究

通过计算准端面双圆弧齿轮与法面双圆弧齿轮在不同中心距误差下的压力角变化,得出准端面双圆弧齿轮比法面双圆弧齿轮对中心距误差敏感性低的结论。并通过对不同β0的滚刀加工出来的不同β的准端面双圆弧齿轮进行计算分析,得出准端面双圆弧齿轮在不同中心距误差下的啮合规律,对准端面双圆弧齿轮的设计制造和推广具有重要的意义。     

基于Adams的TK13250E数控转台蜗杆副传动精度的仿真

以TK13250E数控转台为对象,研究数控转台的传动机构蜗轮蜗杆存在的各项误差对传动精度的影响。利用动力学仿真软件Adams对蜗杆副进行仿真,对比仿真结果与理想结果来验证虚拟样机的正确性。利用Adams对蜗杆副的选材误差、制造误差、使用误差以及它们随机产生的综合误差进行全面仿真,得出不同误差对精度的影响程度。为了研究数控转台在过载荷下的精度衰退规律,设计了数控转台精度衰退加速磨损试验。试验表明,随着蜗轮磨损量增加,数控转台的定位精度和重复定位精度开始下降。     

高频感应弯板成形试验台设计

针对国内外高频感应弯板成形试验设备缺乏现状,设计了弯板成形试验台,用于进行高频感应弯板成形试验,进而有助于研究高频感应弯板成形规律。利用Ansys软件对弯板成形模型进行了有限元分析,并利用试验台进行了相同参数下板料成形试验,将有限元分析得到的折弯角度曲线与试验得到的实际折弯角度曲线进行了对比,结果表明:有限元分析得到的板料折弯角度曲线与试验得到的板料折弯角度曲线基本相同,二者折弯角度偏差小于12.1%。