某型压力控制阀壳体裂纹分析及改进

通过对某型压力控制阀壳体裂纹进行宏观和微观形貌的观察,并结合金相检验、有限元分析等手段,对其失效原因进行了分析。并根据分析结果,对壳体结构进行设计改进,避免了同类故障再次发生。     

手持便携式苹果采摘装置设计

针对我国果园采摘作业效率低、劳动量大、机械化程度低等问题,设计了一种手持便携式苹果采摘装置。该采摘装置由采摘套筒、收集套筒、固定刀片、旋转刀片、扭簧、连接件、拉簧、伸缩杆、拉绳和手柄组成。采摘时,将苹果套入套筒,通过按动手柄,拉动拉绳,带动刀片相对运动,对果茎进行剪切。苹果落入收集套筒内,完成采摘动作。本装置采用人力剪切采摘,成本低廉,具有较强的通用性和可操作性,能够顺利地采摘苹果并且便于取下苹果,减小劳动量,提高工作效率。     

切割式红花收获机切割装置关键部件的设计

切割装置是红花收获机采摘花丝的重要工作部件,其切割花丝过程的稳定性会直接影响着红花收获机的采摘性能、花丝的抛送效果,以及动力损耗。为了提高采摘花丝的效率和花丝质量,设计出一种旋转切割式红花丝切割装置。在总体设计的基础上,对切割装置的部件进行结构设计;该装置结构简单,工作过程中稳定性高,可以降低劳动强度、减少采摘成本、节约资源和提高采摘效率。工作中,通过电机控制主轴运转,利用主轴的旋转带动滚筒式刀具切割红花丝,切割后的花丝会随着刀具做圆周运动,部分花丝被抛送到输送管道内,结合负压风机形成的负压气流,把全部花丝收集到采收箱体内,实现花丝的运输和存储。为了验证切割装置的工作稳定性以及采摘红花丝的可行性,进行田间试验,为以后类似作物的采收装置设计提供了一些理论依据。     

圆柱形壳体最小质量可靠性优化设计

给出了圆柱形壳体的主要失效模式判据和失效应力的计算方法，然后按照壳体的设计要求和工作条件，建立了可靠性优化设计的目标函数（壳体质量最小）和约束条件的数学模型，最后给出了分别加Ｔ形、Ｉ型和Ｚ型肋壳体的可靠性优化设计实例。结果表明：在满足可靠性要求条件下，本文方法具有使圆柱形壳体的质量减小、尺寸合理和性能提高的优点，是一种有效的工程设计方法．     

重型载货汽车离合器壳体失效分析和设计

详细阐述了重型商用车离合器壳体工作条件和壳体失效特征;利用金相显微镜、能谱仪等现代分析仪器分析了离合器壳体的金相、硬度和化学成分;同时,利用有限元软件对壳体强度和刚度进行了仿真,有限元方法仿真结果与离合器壳体实际破裂处相吻合;研究结果表明离合器壳体在弯距的作用下,应力集中处产生的裂纹导致了壳体损坏;利用结构拓扑优化方法对壳体悬置处进行了结构优化,根据拓扑优化结果设计出新的离合器壳体结构,并对新结构进行强度校核,结果表明离合器壳体优化结构合理。     

“智慧农业”苹果采摘系统设计

为解决人工采摘速度缓慢、效率低下的问题,在分析机构传动原理的基础上,结合我国果园实际情况,设计了一款基于慧鱼模型的半智能化苹果采摘系统。该采摘系统通过移动、伸缩、采摘、收集四个模块的相互配合,利用蓝牙操控的方式完成苹果采摘和收集工作。半自动化和模块化的设计降低了成本,提高了系统的稳定性。     

一种高枝水果采摘头的设计分析

为解决目前高枝水果采摘的人工采摘方式存在的效率低、劳动强度大、安全性低等问题,设计了一种可连续采摘多枝条的新型高枝水果采摘头.采摘头主要包括喂入机构、导向夹持机构、剪断收集机构、支撑板及配件等.通过喂入机构利用棘轮机构的单向性和间歇性,将水果枝干间歇地送进夹持导向机构.再经过剪断机构将水果枝干逐步剪断并保存在收集机构上,实现多枝采摘的过程.经过对关键机构部件的设计计算、仿真分析、样机制作和试验分析,表明所设计的采摘头结构合理,强度满足要求,能够有效将高枝水果枝干间歇喂入、连续剪断和多串收集,防止水果串掉落损坏,效率高、安全性好.     

双把手水果采摘收集装置设计与采摘应用分析

为了灵活高效的采摘高枝带梗水果,提供了一种可以同时采摘水果和收集水果的装置。装置通过设置双把手来分别操控采摘头转头、旋转、抓取,提高了采摘效率;通过设置转头装置和旋转装置改进了采摘方法;通过设置水果缓冲收集装置实现了水果无伤收集;通过设置地面支撑装置提供了支撑力。装置主要应用于苹果、梨子等水果采摘,适用于现阶段果农的使用。     

基于CFD的罗茨机械增压器减小气流脉动方法仿真研究

针对罗茨机械增压器工作时排气口高压气体向基元容积回流所引起的气流脉动现象,通过FLUENT动网格技术分别并对传统、逆流冷却和渐扩缝隙三种不同壳体结构的机械增压器进行数值模拟分析,描述机械增压器内部湍流流动的流场分布和气流脉动特征规律,计算结果表明:不同壳体结构影响增压器内部气流漩涡尺度大小,且逆流冷却和渐扩缝隙壳体结构能有效地消减排气时的气流脉动。本文数值分析结果,可为研究机械增压器气流脉动和壳体结构设计优化提供依据。     

基于TRIZ理论苹果采摘机器人的设计与分析

针对现阶段人工采摘苹果效率低、劳动强度大、采摘设备功能单一的问题，以TRIZ理论为基础，通过发明原理的启发，对苹果采摘机器人的末端执行器、运输装置、收集箱和其他结构进行了创新设计，设计出一款集采摘、收集、分拣功能于一体的机器人。建立采摘机械臂的D-H模型，运用Matlab对机器人的工作空间进行了分析；通过Adams对机器人采摘过程进行运动仿真，并制作1∶3实验样机，对各部分功能可行性进行了验证。结果表明，该机器人的各部分功能完善、设计合理、运行可靠、满足使用需求，为后续机器人的进一步研制和改进提供了理论支撑。     

基于可靠性的加肋圆柱形壳体最优化设计

给出了加肋圆柱形壳体的主要失效模式判据和其失效应力的计算方法，然后按照壳体的设计要求和工作条件，选定设计变量，建立了其可靠性优化设计的目标函数（结构质量最轻）和约束条件的数学模型。     

带压电缆天滑轮密封圈挤出失效分析及结构优化

针对带压电缆天滑轮在承受作业环境中的超高压时,密封圈被挤出失效而发生泄漏的问题,结合带压滑轮的密封结构、密封原理,通过建立密封结构的有限元分析模型,分析密封圈密封失效的原因,发现密封圈失效的主要原因为,带压滑轮的外壳与内壳体出于加工精度与加工成本的考虑,两者间为间隙配合,再加上在实际工况下因受到介质压力与电缆重力作用,造成内外壳体之间间隙过大,另外为便于装配,密封圈沟槽承压面设置的矩形挡圈与外壳体内壁也有一定间隙,因此造成间隙过大,O形圈无法补偿内外壳体之间产生的间隙,且会在介质压力作用下被挤进间隙中,并且会产生应力集中。针对失效根源提出将矩形挡圈替换为三角形挡圈的优化方案,通过有限元分析得出三角形挡圈能有效补偿内外壳体之间的间隙,防止密封圈发生被挤出损伤。     

多自由度桑叶采摘机的设计

人工桑叶采摘费时费力,随着人工采摘成本不断上升,桑叶采摘的成本控制问题也面临一系列的难题,为提高采摘效率降低采摘成本,同时也降低人的劳动强度,设计一款多自由度桑叶采摘机,以实现桑叶采摘的机械化。该机能够实现桑叶快速采摘和回收,采摘效率高,有效地改善了采摘的速度问题,采摘桑叶的过程中剪断桑叶的比率高,采摘过后不需要人工清理桑树遗留的桑叶。     

烫平机烘筒爆炸失效分析及防止措施

介绍了烫平机烘筒运行中发生失效爆炸的概况。通过现场勘查和取样,从设计、制造、使用管理等几个方面出发,采用化学分析、宏观检验、爆破压力估算以及断裂力学综合评价等方法,全面分析了烘筒失效的原因。失效的直接原因是制造过程中焊缝存在未熔合缺陷,缺陷造成壳体的应力水平显著提高,降低了壳体的承载能力,并且其缺陷尺寸超过了断裂力学判据中的允许范围,加之烘筒运行时的超温、超压为失效提供了外部力学条件,最终导致了烘筒运行中发生了爆炸。通过失效分析,给出了防止烘筒失效事故发生的措施。     

苹果辅助采摘装置的设计和制作

针对苹果采摘中效率低、劳动量大、作业范围广、触碰力度控制要求高以及需选择性采摘等问题,设计了一种小型辅助人工采摘装置。该采摘装置由半球形采摘装置、伸缩装置、收集装置三部分组成。本装置采用肩背式设计,以应对各种条件下造成的移动问题,具有较强的通用性和可操作性,能够顺利地采摘苹果并且收集苹果,减小了劳动量,提高了采摘效率。     

电除尘器壳体的整体承载性能分析

研究电除尘器壳体结构的空间整体承载性能。用有限元方法进行壳体结构的特征值屈曲分析。根据壳体的施工和使用过程,考虑加载路径的影响,分三步施加荷载,进行完善壳体的承载能力非线性分析。将特征值屈曲模态和完善壳体结构的非线性极值点变形模态作为初始缺陷模态,进行带缺陷壳体的承载力非线性分析。特征值屈曲分析表明,结构的前60阶屈曲模态均为发生在立柱连接腹板、墙板和顶板的局部屈曲。完善壳体的非线性分析表明,结构的破坏主要由隔宽柱的弹塑性局部屈曲引起。带缺陷壳体的非线性分析表明,壳体对中间隔宽柱连接腹板上多处局部初始几何缺陷最为敏感,可使其承载力严重降低。电除尘器壳体的空间整体刚度较大,不会出现整体失稳破坏。壳体的失效是源于单个构件的破坏。单个构件失效后,壳体内不会发生内力重分布。工程中现行的平面分析设计方法是合理可行的。     

车桥缓冲块支架失效分析与改进

给出了一种零部件失效分析改进的思路方法,运用统计分析方法,通过定义、测量收集数据分析识别出了缓冲块支架主要失效模式;运用质量改进工具及理化分析法,找出了影响缓冲块支架失效的关键影响因子提出设计改进创意并实施设计改进;用CAE分析法对改善前后的缓冲块结构进行了应力应变分析及验证,验证结果改进效果显著.     

红花花序采收装置关键部件的设计及流场模拟

随着新疆红花种植面积不断增大,人工采摘由于效率低、成本高等缺点已不能满足采收需要,针对红花特殊的植株生理特性,研究设计了一种红花采收装置,该装置利用吹-吸气流相结合的原理,通过吹气流将红花花序与瘦果分离,并在吹-吸气流的综合作用下将吹散的红花收集起来,实现红花采收机械化,可大大提高采收效率。同时,对影响采收效果的关键结构吸花口在SolidWorks软件中进行三维实体建模,并通过CFD前处理软件Gambit进行网格划分,最后导入Fluent软件对该结构进行数值流场模拟,模拟结果表明其结构可完成花序的收集工作。     

变速器取力器壳体开裂分析及优化设计

以变速器取力器壳体为研究对象,分析壳体开裂部位的特征和强度,据此设计壳体的优化方案。对优化后的取力器壳体进行强度分析,得出强度满足设计要求。对采用优化后壳体的取力器总成进行台架试验验证,试验完成后取力器壳体完好,无开裂等失效现象,满足设计要求。     

基于气压传动的高空水果采摘收集机械设计

针对现有辅助人工采摘机械存在的结构复杂、操作困难以及采摘环境差等问题,设计了一款基于气压传动的半自动高空水果采摘收集机械装置.此装置采用气压传动的设计思路,由一个小型气泵提供压缩空气,由电源、电磁阀以及导气管组成气压传动系统,利用曲柄滑块机构和类球型剪切机构完成对高空水果的采摘.通过对气缸进行受力分析,计算出所需的最大...