电磁选针器实时检测系统

为满足电磁选针器的性能测试及其在长时间运行过程中的稳定性检测与故障数据保存的要求,利用可重新配置的嵌入式测控系统和配套的软件,设计了一种采用激光位移传感器实现选针摆动位移的检测系统。通过对电磁选针器选针刀的位移与选针驱动信号进行实时采集和处理,实现了选针刀摆动规律的测量和选针响应时间的计算。该检测系统还具有异常选针时间分析和记录功能,用于选针器的稳定性检测。本文系统为选针器的优化设计和性能标定提供了一种精确的测量分析方法,并为后续的电磁选针器故障分析提供了数据支持。     

基于颗粒简化动力学方程的液固分选流化床数学模型

利用四阶Runge-Kutta法求解了液固分选流化床内颗粒的简化动力学方程,得到了颗粒速度和位移等随时间变化关系,并搭建了流化试验系统,验证了颗粒简化动力学方程的准确性,其预测的颗粒干扰沉降末速相对偏差基本可控制在5%以内。建立了基于该简化动力学方程的液固分选流化床数学模型,与试验分选结果相比,各密度级颗粒分配率的均方根误差为5.05。利用该模型探究了入料速率对颗粒分离结果的影响,发现入料速率增大导致的床层有效密度与实际分选密度比值减小是该过程中液固流化床分选效率降低的原因。     

基于离散单元法的立磨机介质球运动规律研究

为查明立磨机磨矿介质球的运动规律,采用离散单元法进行了立磨机数值模拟,研究分析了介质球的受力、运动学参数、能量分布以及介质球之间的碰撞行为。研究结果表明,磨矿介质球的速度、动能在搅拌器螺旋叶片边缘达到最大值;其碰撞力、自转角速度、转动动能、碰撞能在搅拌器外缘达到最大值;环形区内介质球的碰撞力和速度梯度均较大,是重要的磨矿区域。通过分析碰撞力、碰撞能分布曲线,可以从微观角度剖析立磨机的磨矿行为,为强化立磨机的精确化磨矿和选择性磨矿提供了具体方向。     

钻孔刀架在数控车削加工中的运用

设计钻孔刀架,可自动完成钻中心孔、钻小孔、扩孔、铰孔、攻丝等多个工序,大大提高了加工精度和效率,实现了普通数控车床上带中小孔类零件的全自动加工。     

轴承套硬车加工的径向热变形研究

热变形的大小受零件的形状、材料以及表层残余应力等因素的影响。针对风电机组主轴轴承的内圈,基于工程弹性力学和热力学原理分析了精车加工中轴承套圈产生的表层残余应力对几何形体热变形的影响,并对加工过程中由残余应力产生的径向变形进行了定量分析,建立了套筒类零件的基于残余应力的热变形数学模型,并通过理论计算和实验测试,对套筒类零件的热变形数学模型进行了验证,实验数据与数学模型大致吻合。     

轴承圈加热切削加工表面质量研究

针对轴承圈易出现疲劳破坏的问题,提出采用预加热硬态切削加工轴承圈外表面的方法。普通硬态切削和预加热硬态切削试验结果表明,将工件内圈预先加热到160℃进行硬态切削加工,有助于减小加工表面的粗糙度,由于内圈加热减小了轴承圈内外表面的温度差,故加工后的表面残余应力显著减小,其值可达-50MPa,加工得到的表面纹理清晰,形貌光滑、规整,刀具进给运动轨迹清晰;加热切削得到的是均匀的锯齿形切屑,并且切屑形态呈螺旋状,与普通硬态切削相比,加热切削过程较为平稳,说明加热切削可获得良好的表面完整性,且不会引来额外的加工硬化。     

长壁机械化掘巷充填采煤围岩结构稳定性及运移规律

为解决西部生态脆弱矿区煤炭开采率低、采后环境易破坏等难题,提出了一种长壁机械化掘巷充填采煤方法。在系统阐述该技术方法的巷道布置与充填采煤工艺的基础上,分析了该技术的难点与关键。基于长壁掘巷充填采煤岩层移动特征,建立了长壁掘巷充填开采采场力学模型,推导出了采场顶板下沉方程与煤柱承受载荷计算公式,并结合极限强度理论,提出了煤柱失稳判据。以陕西榆林常兴煤矿3101工作面掘巷充填采煤为工程案例,通过充填体材料力学特性测试,优化设计了掘巷充填采煤开采方案。采用3DEC数值模拟软件对掘巷充填采煤上覆延安组层间裂隙承压水隔水层与第四系松散层孔隙潜水隔水层移动特征及稳定性进行了分析,现场应用案例表明,该技术可有效控制工作面围岩结构稳定性与上覆隔水层岩层移动,提高煤炭资源回收率,可为西部生态脆弱矿区煤炭资源开采与环境保护协调发展提供借鉴。     

浅埋采场上覆岩层孔隙率的时空分布特征

流场分布不均常造成采场上覆岩层瓦斯易富集、抽采区域难划分及采空区后方火灾难治理等问题,而上覆岩层在垮落期间的孔隙率分布特征是导致流场分布不均的主要因素之一。根据内蒙古某矿的浅埋煤层的地质资料,利用PFC2D(Particle Flow Code)的黏结颗粒模型(Bonded Particle Model,BPM),借助弹性模量(90组试验)、泊松比(90组试验)、抗压强度(80组试验)及抗拉强度(80组试验)与岩体细观参数之间的关系,建立浅埋煤层模型。对其初次来压期间的上覆岩层的破坏过程、破坏形态、及破坏范围进行了研究,记录并分析采场动态推进过程中,顶底板岩层垂直应力的动态演化特征及孔隙率演化规律。结果表明：利用PFC软件能够很好的模拟上覆岩层垮落过程,其结果与已应用成熟的FLAC模拟相符合。     

基于人体纵截面特征曲线的体型分类

针对人体体型分类标准选择问题,提出了通过人体纵截面特征曲线进行分类的方法。选择了124名青年女性,使用三维扫描仪扫描获得三维人体数据。并提取人体纵截面轮廓曲线数据,通过椭圆傅里叶拟合对原始曲线进行降噪处理。使用转向角函数将截面轮廓曲线转换成角函数曲线,并根据角函数曲线特征提取了5个特征指标,利用主成分分析法提取3个主成分。采用K-means聚类算法进行体型聚类,用伪Ｆ 统计量确定最佳分类数目,将体型分为4类。最后通过对比分析4类体型特点,描述了各类体型在背部、背中心线、腹部、臀部和侧面厚度的差异。     

基于电流概率的半导体线切割往复渐进式模糊控制

在应用电火花线切割技术切割半导体材料时,工具电极与工件之间的放电状态主要有空载、正常放电和短路3种状态。由于半导体电阻率较高,正常放电状态与短路状态的电压电流特性相似,难以区别,现提出基于电流脉冲概率模糊控制策略,解决正常状态和短路状态的无法鉴别问题。利用直线电机的高频响应特性,采用模糊控制算法控制工件“进给-回退-再进给”往复渐进式向前运动,并通过实验证明了此算法可以稳定实现速度的伺服控制,有效地改善表面质量。