微磨料水射流切割头装置设计与研究

传统磨料水射流切割头的磨料靠负压吸入,可靠性差、吸入不均匀、流量不能精确控制。采用螺杆泵输送原理,设计了一种新型微磨料水射流切割头装置及控制系统。该装置采用螺杆泵主动送料,螺杆由步进电机驱动,单片机发出的控制脉冲控制步进电机的转速,步进电机的转速与磨料流量一一对应,从而将磨料定量、连续地送到切割头混合腔,实现磨料流量的精确控制。在混合腔的排出通道上设置单向阀门,解决了喷嘴堵塞后高压水直接进入磨料罐引起磨料输送系统失效问题。     

微磨料水射流三维加工的实验研究

对微磨料水射流技术三维加工进行了实验研究。实验采用特殊设计的微磨料水射流切割头,水喷嘴内径为127μm,聚焦管内径为300μm,碳化硅固体磨料粒子平均直径25μm。微磨料水射流切割头利用螺杆泵送原理直接将微细磨料主动送入切割头混合腔,通过水射流对磨料粒子加速、混合并经聚焦管喷出形成微磨料水射流。螺杆由步进电机驱动,通过控制步进电机转速来精确控制磨料流量。将切割头置于高精度四轴联动数控平台的刀架上,实现对工件的加工。研究表明,通过改变磨料流量可较好地控制微磨料水射流的能量密度。对特定材料,首先设定走刀速度,改变磨料流量就能获得不同的切割深度,实现微磨料水射流车削、磨削、铣削、雕刻等三维加工。微磨料水射流在半导体材料加工、微型电子机械制造以及光学器件生产上具有广阔应用前景。     

基于AMESim车载平台液压调平系统动态特性仿真

以车载平台调平液压系统为研究对象,利用AMESim软件建立平台调平液压系统模型。通过设置主要参数,实现液压系统动力学仿真。仿真结果表明:系统调平响应速度较快,稳定性较好,为车载平台液压调平系统的性能评估提供了一条新的途径。     

纸浆模塑机热压模具仿真模拟分析

在理论分析的基础上，采用有限元分析软件ANSYS，对DZJ-A型全自动快餐具纸浆模塑生产线的热压干燥模具加热过程中的工作表面温度分布和温度时间历程进行了模拟仿真。由分析可知，现用的镶嵌式加热板模具在加热干燥过程中盒盖与盒身的温度场分布不均是影响纸餐盒成型质量的主要原因。将仿真计算结果与实测值相比较，二者基本吻合。可在此基础上对模具进行结构优化，并以计算机模拟仿真实验来代替常规实验，从而提高生产效率，降低产品的成本。     

天然气井下节流临界状态的判别方法

临界状态参数，尤其是临界压力比，这是天然气井下节流嘴设计计算以及判断节流嘴内是否达到临界流动，能否实现气井稳产的关键数据。以往对天然气井下节流临界流动状态的判别往往基于经验公式。由于井下节流，节流嘴上游压力的不易测得，使得临界流动状态判别困难。以空气动力学的基本原理对井下节流过程进行了理论分析，分析指出实际临界压力比要小于理论临界压力比，理论临界压比只是临界流状态的必要而非充分条件。进而提出了临界状态判别的新方法，即用临界流动的原始定义（即马赫数）来判定。若节流嘴出口处的马赫数大于1，则说明流动已处于超临界状态，在节流嘴的最小截面处即喉部可以达到临界流动；若截面2处的马赫数小于1，则节流嘴中流动处于亚临界状态。该方法物可有效的判别井下节流的流动状态，在此基础上，可进一步完成节流嘴入口处、井底的气体流动预测研究。     

天然气井下节流嘴前后压力温度分布的数值计算

针对天然气井安装井下节流装置以后很难测得节流嘴上游压力的情况,从空气动力学的原理出发,提出根据井口采集的数据,从节流嘴下游向上游计算其喉部和上游的压力温度综合值的数值计算方法。采用临界状态判别的新方法,即依据节流嘴出口处的马赫数的值,对节流嘴附近的流态进行判别,再分别计算节流嘴出口处,节流嘴喉部以及节流嘴上游的各参数。对宝1井进行了实例计算,计算结果表明:节流后压力温度骤降,经过激波面后压力温度急剧升高的变化情况。     

真空纸浆模塑模具传热数值模拟

基于传热理论，建立了描述DZJ—A型全自动快餐具纸浆模塑生产线的热压干燥模具传热数学模型并进行了有限元计算，计算结果与实测值相比较，二者基本吻合。通过对不同节点温度时间关系曲线分析，表明模具温度场的分布与节点距离加热板位置有关，而温度分布的不均将会影响纸浆模塑制品质量。该研究结果对模具结构的优化具有指导意义。     

基于双目视觉的移动机器人空间测距研究

空间测距是移动机器人实时避障和路径规划的基础.研究了移动机器人双目摄像头由一般布置形式变换到标准布置形式进而实现空间测距的方法.首先对摄像头进行标定(对双目摄像头进行立体标定);然后基于标定结果对摄像头一般布置下所获得立体图像进行极线校正,并得到校正后新的摄像机相互位置参数;最后基于已校正图像和新的位置参数实现移动机器人移动过程中深度与特定目标空间尺寸测量.实验结果证实了本文方法能获得比较精确的测量结果.     

水力机械表面空蚀程度的图像分析

空化空蚀是水力机械过流部件的常见现象,对水力机械的安全可靠运行产生重要影响.本文采用循环水洞试验研究的方法,结合数字图像处理技术对铝制Raf61翼型表面的不同流动位置的空蚀程度进行微观破坏形貌特征的测量.此前关于图像测量空蚀程度的研究相关报道极少.作者利用扫描电子显微镜获取翼型表面空蚀破坏部位的图像,采用边缘检测、模糊增强等图像技术处理结果表明,在给定的工况下,叶片表面前端的空蚀情况很轻;中部程度严重,破坏大;尾端空蚀缓和,空蚀坑洞平坦;此外用定量的、高精度的值描述空蚀破坏程度.     

石油井下工具超高压试压检测装置研制

针对深井、超深井用井下工具耐压性能检测要求,设计了一套超高压自动试压检测装置。装置采用两级气驱液体泵对待测工具进行注水和增压,试验压力可达140 MPa。试压过程中的注水、排气、增压、保压和泄压全过程由PLC和工控机监控,测试数据自动记录保存。用该装置对井下工具的耐压密封性能进行了试压检测,得到试压过程压力-时间关系曲线。结果表明,该装置能对井下工具的耐压密封性能进行快速、准确、安全地检测,提高了试压检测系统的试验压力和效率,具有较强的工程实用性。