真空镀膜机双轴磁性液体密封的设计与实验研究

为了解决真空镀膜机双轴密封问题,对真空镀膜机双轴采用磁性液体密封,设计了磁性液体密封整体结构、密封极齿和永久磁铁。分析了双轴磁性液体密封的设计。还使用Ansys软件计算了双轴磁性液体密封的磁场分布。在实验上对所设计加工的双轴磁性液体密封进行了实验研究,得出了磁性液体密封耐压能力与加注磁性液体量的关系。     

解决二维下料问题的最优两阶段排样方式

提出了一种用于生成矩形毛坯二维下料方案的同质块两阶段排样方式算法.下料方案中仅允许一种尺寸的毛坯出现在指定大小的矩形块即同质块中,从而简化了切割过程.该算法使用隐式枚举方法来考虑所有可能的同质块大小,从中选择最优同质块;结合线性规划确定最佳两阶段排样方式,以达到最佳效果.通过文献中的测题,将该算法与2种普通两阶段排样方式算法及普通T型排样方式算法进行比较,实验结果表明,该算法在计算时间和材料利用率两方面均有优势.     

高速离心泵磁性液体新型旋转密封结构的设计及实验研究*

针对垃圾焚烧工程急冷系统中高速离心泵密封问题,设计一种五极六靴二十四齿的磁性液体旋转密封装置,该装置适用于焚烧的高温烟气环境条件,使用寿命长。理论上推导考虑温度和离心力因素的磁性液体密封耐压公式,得出密封耐压力为线速度的二次函数,温度的一次函数。用Ansys有限元分析软件计算该密封结构分别在间隙0.4、0.5、0.6和0.7 mm下的磁性液体磁场分布。结果表明:密封耐压能力随着密封间隙的减小而逐渐递增,而由于漏磁的存在,递增的程度并非线性的;磁力线分布表明,在第一、六极靴和二、五极靴处漏磁较大。密封实验中得出最大间隙为0.7 mm时单级密封耐压能力达到51.7 kPa。     

解决二维下料问题的最优两阶段排样方式

提出了一种用于生成矩形毛坯二维下料方案的同质块两阶段排样方式算法.下料方案中仅允许一种尺寸的毛坯出现在指定大小的矩形块即同质块中,从而简化了切割过程.该算法使用隐式枚举方法来考虑所有可能的同质块大小,从中选择最优同质块;结合线性规划确定最佳两阶段排样方式,以达到最佳效果.通过文献中的测题,将该算法与2种普通两阶段排样方式算法及普通T型排样方式算法进行比较,实验结果表明,该算法在计算时间和材料利用率两方面均有优势.     

生成最优同形块两阶段布局方式的确定型算法

为解决大规模二维布局问题,提出一种生成同形块两阶段布局方式的确定型算法。首先通过动态规划确定最优同形块;然后求解背包问题确定同形块在同形级中的布局方式和同形级在同形段中的最优布局方式;最后选择两个同形段生成最优同形块布局方式。通过43道基准测题,将该算法与经典两阶段和三块算法进行比较。实验结果表明,该算法不仅能满足剪切工艺,在计算时间和板材利用率上优于以上算法,而且能在合理时间内取得好的优化结果。     

大间隙多级磁源磁性液体密封的实验研究

在某些特殊应用场合尤其是军工领域中要求采用磁性液体密封技术解决大间隙条件下的密封问题。为了提高和验证大间隙条件下磁性液体密封性能,设计了一种多级磁源磁性液体密封结构;实验研究了0.4 mm、0.5 mm、0.6 mm、0.7 mm不同间隙高度下其密封性能与自愈合性能,并将其与单级磁源磁性液体密封的理论耐压值进行了比较、分析和讨论。结果表明：多级磁源磁性液体密封的耐压能力与自愈合能力随着密封间隙的增大而减小;对应于4种不同高度的间隙,多级磁源磁性液体密封的耐压能力分别为单级磁源磁性液体密封耐压能力的4.8倍、3.8倍、2.8倍和2.5倍;大间隙多级磁源磁性液体密封具有良好的自愈合能力。     

一种分阶段式匀质块最优矩形件排样方法

在生成排样图案时,应同时考虑材料利用率和切割过程的复杂性。提出了一种用于生成矩形件剪切割方式的分阶段式排样方案的算法。它仅允许一种尺寸的毛坯出现在匀质块中,从而简化了切割过程。该算法采用隐式枚举算法和动态规划来确定最佳优化排样方案,以使材料利用率达到最大。通过文献中的测题,将该算法与普通T形排样方式算法、普通两段排样方式算法和复合条带两段排样方式算法进行比较。实验结果表明:在所有测题中,本文算法的材料利用率均高于以上3种算法;本文算法解决二维无约束剪切排样问题的平均计算时间为0.363 s,计算时间合理。     

磁性液体大间隙旋转密封装置的设计及实验研究

针对大型船舶装备中大功率电机冷却蒸发介质的密封问题,设计一种五级九齿大间隙磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封装置,该装置适用于大型船舶高横摇性、高腐蚀性的环境场合。通过耐压公式的理论推导,得到密封耐压能力随磁性液体的饱和磁化强度、磁性润滑脂的屈服应力和密封间隙内磁场梯度的增大而增大的结论。采用ANSYS对该装置间隙内的磁场分布进行有限元分析。在密封实验台上对该装置进行密封耐压实验,结果表明:在最大间隙0.7 mm时,其单级耐压能力仍能达到18 kPa,密封能力随转速的递增保持稳定。理论和实验表明,设计的该密封适合具有腐蚀性环境下的大功率电机或其他高振动装备的大间隙密封场合。     

大功率电机磁性液体组合旋转密封的理论及实验研究

设计某装备中大功率电机用的牛顿型磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封。理论上推导2种磁性液体组合旋转密封时的耐压公式和摩擦功耗公式,表明耐压能力主要与密封级数、磁场强度、磁性液体饱和磁化强度及磁性润滑脂屈服应力有关,磁性润滑脂的黏性损耗与转速的(2n+1)(其中n为磁性润滑脂的流动指数)次方成正比。设计适用于大功率电机密封用的大间隙磁性液体及磁性润滑脂组合旋转密封结构,并在密封实验台上进行磁性液体密封耐压实验及磁性润滑脂旋转密封温度测试实验。验证理论分析的正确性及大功率电机磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封方式的可行性。     

生成最优同质条带两阶段布局方式的精确算法

传统最优解算法在解决大规模二维件布局问题时,计算时间较长。提出一种基于同质条带两阶段布局算法,此算法生成的同质两阶段布局方式,满足生产中的剪冲下料工艺,且计算时间合理。首先,竖直剪切线将板材分割成同质段;然后,水平剪切线将同质段分割成同质条带。通过求解动态规划算法生成最优同质条带布局方式,求解背包问题得到同质条带在同质段上和同质段在板材上的最优布局方式。利用经典文献中的基准测题,将此算法与普通两阶段算法、TABU500算法和最优解精确算法进行比较,结果表明此算法在布局价值优于普通两阶段和TABU500型算法,计算时间远远短于最优解精确算法,优化结果等于或极接近于最优解精确算法。