表土沉降阶段煤矿立井井壁破裂应力分析

煤矿立井井壁的破裂一直是一个未能很好解决的重大课题，主要原因是井壁设计时未充分考虑温度应力的影响，致使井壁的强度不能满足正常使用的要求。为此，分析了立井井壁温度应力的形成及其对井壁破裂的重要作用。从物理学中的热胀性原理及热传递理论入手，全面考虑了固体力学中的热弹性理论、材料力学中的静不定问题的求解方法以及土与弹性固体之间的相互作用原理，着重研究了作用于井筒外壁上的摩擦力分布规律，推出了求解温度应力的解析公式，并通过具体算例分析了立井井壁危险层面处的各应力成分。分析结果表明，危险层面上的竖向温度应力高达80％，环向温度应力高达70％，因而得出了“温度应力才是导致立井井壁破裂的最主要因素”的重要结论。所得结果不仅可用于煤矿立井井壁的设计，而且还可用于立井井壁破裂原因的分析及相应事故的鉴定。     

分层分段直眼掏槽在石灰岩井筒爆破中的应用研究

主要介绍了复式三角形分层分段直眼掏槽、复式正方形分层分段直眼掏槽以及孔内微差分段直眼掏槽在石灰岩井简爆破中的对比试验情况。结果表明：复式正方形分层分段掏槽在试验井筒中有最佳的爆破效果，并应用现有岩石动力学的成果分析了这一试验结果的原因。此外，试验还表明最佳的炮孔深度接近于井筒的半径。     

基于SPH粒子法的盲天井掏槽爆破数值模拟

针对上向盲天井掏槽孔爆破效果,运用补偿系数法对周边大空孔孔间距进行计算并进行方案制定,利用光滑粒子流体动力学方法(SPH粒子法)进行数值模拟计算,开展盲天井掏槽爆破周边空孔作用以及补偿系数对爆腔及岩石损伤范围影响研究。研究结果表明:在孔间距一定时,爆腔面积随补偿系数增大呈增加趋势;当补偿系数达到2.42时爆破效果最佳且达到峰值0.54 m²,而后爆破效果作用达到极限,爆腔面积变化趋于稳定;岩石损伤范围因炸药作用效果有限,总体变化范围在10%以内;模拟过程中SPH粒子能良好地模拟出爆破过程中岩石运动状态、空孔填充情况以及岩石损伤范围。所得模拟结果与现场试验爆腔断面面积吻合度高,说明数值模拟计算具有一定的准确性。     

磁通切换永磁电机固有轴电压分析

对以磁通切换永磁(FSPM)电机为代表的定子永磁型电机固有轴电压机理进行了研究,建立了FSPM电机固有轴电压分析的2D和3D有限元模型,探讨了固有轴电压与电机结构参数之间的关系,对不同电机转速、转轴直径和材料、转子偏心度和电枢电流作用下固有轴电压的特性进行了仿真计算,最后以一台12/10极FSPM电机的实验结果验证了分析和仿真计算的正确性,为高速定子永磁电机的设计和可靠性分析奠定了基础。     

核主泵轴密封节流管标定技术

节流管降压的准确值直接决定核主泵机械密封的运行条件,若降压后的压力过高会使轴密封失效,将导致机械密封泄漏量增大,影响核主泵的安全运行。为了实现压降值的精确测量,本文通过对沿程损失公式进行推导得出Q/ΔP~(1/2)与Q/u×10~5的近似线性关系,并应用于节流管标定试验,标定结果完全满足规定温度和流量下的降压要求。通过与理论计算长度比较确定,由于节流管表面粗糙度不同,实际标定长度与理论长度存在长度差,表明节流管的理论设计必须经过试验验证才能应用于工程。     

基于发电机匝间短路的轴电压故障分析

随着发电机容量的增大,轴电压已成为发电机的一个常见故障问题,因此进行发电机状态监测是非常有必要的。本文阐述了发电机轴电压产生机理;通过分析汽轮发电机转子匝间短路故障运行时磁势变化,推导出转子匝间短路后轴电压信号特征频谱。并分析了发电机定子接缝不对称引起的轴电压变化。基于轴电压故障特征信号,提出了通过轴电压监测转子匝间短路故障的方法。并且通过实验验证了理论分析的正确性。     

胀力心轴的创新与运用

随着汽车变速齿轮的精度要求的不断提高,与其相应的制造工艺、工装也在不断创新。介绍了一款在磨齿加工工序中,利用账力心轴夹具夹紧行程小这一特征,对账力心轴夹具的弹簧套与刚性心轴的工作锥度进行了创新型的改进,使原来弹簧套工作时,撑紧工件内孔的弹性夹紧力沿内孔轴向逐渐变化而趋于相等。由生产实践证实:使用该夹具进行工件定位,其定心精度大大提高,保证了齿轮磨齿加工后的高精度;工件的装夹方便、快捷,提高了生产效率,并有利于工件装夹实现自动化。     

航空发动机保险联轴节断裂原因分析

航空发动机保险联轴节在厂内试车和外场使用过程中多次出现断裂故障,严重影响了发动机的使用安全。本研究阐述了电机保险联轴节工作原理,建立了保险联轴节断裂故障树,对可能导致故障的因素进行了系统分析,故障原因主要是保险联轴节存在设计不当、加工精度不高、装配偏斜等问题,针对失效原因提出了改进措施,对发动机保险联轴节断裂排故分析有重要的参考作用。     

Precision machining of micro tool electrodes in micro EDM for drilling array micro holes

Micro electro discharge machining (micro EDM) is suitable for machining micro holes on metal alloy materials, and the micro holes can be machined even to several microns by use of wire electro discharge grinding (WEDG) of micro electrodes. However, considering practicability of micro holes <Φ100 μm in batch processing, the controllable accuracy of holes’ diameter, the consistency accuracy of repeated machining and the processing efficiency are required to be systematically improved. On the basis of conventional WEDG method, a tangential feed WEDG (TF-WEDG) method combined with on-line measurement using a charge coupled device (CCD) was proposed for improving on-line machining accuracy of micro electrodes. In TF-WEDG, removal resolution of micro-electrode diameter (the minimum thickness to be removed from micro electrode) is greatly improved by feeding the electrode along the tangential direction of wire-guide arc, and the resolution is further improved by employing negative polarity machining. Taking advantage of the high removal resolution, the precise diameter of micro-electrode can be achieved by the tangential feed of electrode to a certain position after diameter feedback of on-line measurement. Furthermore, a hybrid process was presented by combining the TF-WEDG method and a self-drilled holes method to improve the machining efficiency of micro electrodes. A cyclic alternating process of micro-electrode repeated machining and micro holes’ drilling was implemented for array micro holes with high consistency accuracy. Micro-EDM experiments were carried out for verifying the proposed methods and processes, and the experimental results show that the repeated machining accuracy of micro electrodes was less than 2 μm and the consistency accuracy of array micro holes was ±1.1 μm.     

基于动态特性分析的SG 4390型粉碎机刀架轴刀片布置设计

刀架轴不平衡会导致粉碎机在工作时出现振动,影响粉碎效果。为避免振动,降低刀架轴质量,通过调整SG-4390型塑料粉碎机刀架轴刀片放置位置,减轻了刀架轴的质量,并对改进后的刀架轴危险截面进行校核,满足要求;运用ANSYS Workbench对改进后的刀架轴进行动力学、静力学分析,得出刀架轴的动态性能与改进前几乎一致,而改进后的刀架轴消除了改进前刀架轴应力集中的现象;利用硬支撑平衡机对刀架轴进行动平衡测试,得出新的刀架布置形式并没有破坏刀架轴的动平衡。研究结果表明:此设计不仅减轻了刀架轴质量,而且使刀架轴的受力更均匀。