简易包装件跌落试验机的设计

简易包装件跌落试验机是专为高校包装工程专业的试验教学而设计的.首先介绍了跌落机的原理,然后设计了仪器的机械和控制部分,并对其外观进行了改进,最后对仪器的销售前景进行了分析.     

两种便携式冲击记录仪测量精度对比

目的通过对比试验,明确简易型冲击记录仪(鲸货物保镖)相比精密型路谱仪(SAVER)在数据测量上的精度差异。方法首先研究基于跌落冲击状态下包装件跌落高度的计算理论。其次制作试验包装件进行实验室自由跌落试验,利用鲸货物保镖与SAVER进行试验数据的测量。再次进行数据分析,获取鲸货物保镖加速度峰值与跌落高度的关系,以及对SAVER而言包装材料的恢复系数。最后进行实际运输试验,分别基于2种仪器数据进行跌落高度计算,进而分析简易型冲击记录仪数据测量精度的可靠性。结果跌落高度分析表明,基于鲸货物保镖的跌落高度低于基于SAVER数据,处于数据分析的危险侧;鲸货物保镖数据出现"扎堆"现象,说明该仪器的采集精度欠佳。可靠性分析表明,2种仪器在累计概率90%以上的跌落高度几乎相同;2种设备所计算的跌落高度在大于20 cm时,其累计概率均接近100%。结论虽然鲸货物保镖所测数据单一,数据精度较精密型仪器有差距,但其数据转换为跌落高度具有可靠性,可用于运输包装设计。     

用通用仪器进行跌落试验

通过跌落试验测定包装商品的脆值,是包装设计研究的试验基础。本文介绍简易的跌落试验装置、测试方法及结果,供仅有一般测振动冲击仪器而缺少冲击台的单位参考。     

基于脆值理论的家用空调器挂机包装防护研究

针对空调器挂机包装跌落出现的问题,本文研究了空调挂机包装跌落的脆值及其缓冲包装。首先,以传统脆值理论及破损边界曲线作为空调器挂机包装设计的理论依据,基于现有空调器包装缓冲方案设计,引入"产品包装位移承载"的概念,实现对挂机的缓冲包装方案的理论冲击G值的计算;同时对相应包装方案进行跌落试验测试,测得实际跌落冲击G值;最终,通过对比理论计算和试验测试的G值结果,对理论计算进行适当的复核,得到以"产品包装位移承载"为基础的空调器挂机包装设计的理论依据。进而可实现对现有空调器挂机跌落冲击的G值进行预估,缩短了挂机包装设计周期,降低了空调器包装开发成本。同时该方法也可以为空调器的结构和包装设计优化提供一种新的理论参考。     

平板电脑缓冲包装件设计及其力学性能分析

针对平板电脑在物流过程中由于包装不当造成的破损问题,设计了平板电脑的缓冲包装件,并对其力学性能进行了分析。先利用Solid Works软件建立缓冲包装件模型;再通过ANSA软件对缓冲包装件模型进行网格划分,并建立刚性跌落目标面的有限元模型;最后在LS-DYNA中进行跌落高度为0.9 m的自由跌落仿真分析,得到缓冲包装件在接触地面瞬间和反弹瞬间的等效应力云图及其跌落过程中的加速度曲线图。仿真结果表明,所设计的缓冲包装件在跌落过程中的最大加速度为58g,该值满足产品的脆值要求,缓冲包装件可以达到很好的缓冲效果。     

高脚杯缓冲包装力学性能有限元分析

目的研究设计的包装结构对高脚杯的缓冲效果。方法建立高脚杯缓冲包装件实体模型,导入Ansys/LS-DYNA中,确定材料的性能参数及边界条件,进行跌落仿真,分析仿真结果。结果根据跌落仿真得到的应力云图,分析在跌落和回弹过程中包装件及内装物的应力变化,通过对最大加速度进行分析表明,设计的缓冲包装结构能够使高脚杯的最大加速度在80g以下。结论设计的缓冲包装满足产品脆值要求,达到了缓冲包装的效果。     

某型号液晶电视包装件角跌落仿真及屏碎分析

目的 为了提高液晶电视的包装在跌落过程中的保护作用,增加产品安全性。方法 采用三维建模软件Creo建立液晶电视零部件及包装三维实体模型,导入LS-DYNA进行有限元仿真分析,并通过液晶电视跌落试验验证了跌落仿真分析的可行性。基于仿真结果在LS-DYNA中重新建模,有针对性地设计新的包装结构。将改进后的包装件进行相同的跌落模拟,对比改进前后结果。结果 对液晶电视包装件进行角跌落自由落体的工况下的跌落仿真分析,结果显示,改进包装前液晶面板z方向的加速度峰值最大,最大可达到250g,改进包装后各方向峰值都相应减少,其中面板z方向加速度峰值降低了64%,同时液晶面板Mises应力最大值减少了10%。结论 有限元仿真分析能较为准确地反应实际跌落工况,并能获得液晶电视跌落冲击中任一时刻各部件的Mises应力和变形,对包装的设计改进具有指导意义,改进的包装结构能对液晶电视起到更好的保护作用。     

长虹某型电视机包装的跌落冲击响应分析

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立长虹电视带包装的参数化有限元模型,对电视裸机与带包装两种工况下的跌落仿真模拟和跌落实验;获得两种工况下跌落冲击地面时的等效应力分布和独立部件加速度峰值曲线;分析跌落冲击时包装对电视机独立部件加速度峰值的弱化程度.为产品结构改进和包装设计提供可靠的参数.     

高硼硅玻璃沙拉碗缓冲包装跌落仿真分析

目的 研究高硼硅玻璃沙拉碗跌落冲击时的应力和变形情况,为沙拉碗安全包装提供参考。方法 运用Pro/E软件和Ansys软件建立沙拉碗及其缓冲包装三维有限元模型,对有无缓冲包装以及不同跌落高度和跌落姿态分别进行跌落仿真模拟,获取沙拉碗跌落冲击过程的应力、变形和加速度分布及变化规律。结果 沙拉碗跌落冲击时,最易损坏的部位在上部边缘、底部缓冲包装棱边及角的冲击部位;无缓冲包装时最大应力和脆值分别为76 MPa和1.84×105g,有缓冲包装时的最大应力和脆值分别为0.139 MPa和73.5g。结论 对沙拉碗进行包装设计时,应加强对上部碗口边缘部位和缓冲垫边角的保护;缓冲包装结构对沙拉碗起到了明显的保护作用,该研究为高硼硅沙拉碗缓冲包装的理论研究和结构优化设计提供了参考。     

鸡蛋安全快递包装结构设计

目的设计一种适用于小批量多批次运输的鸡蛋快递安全缓冲包装。方法通过经典的缓冲包装六步法,设计拉伸形式的缓冲结构,计算了缓冲垫的面积与厚度,对包装件进行了强度校核,并根据ISTA3A标准对包装件进行了跌落与随机振动试验,以验证包装件的缓冲效果。结果对5箱鸡蛋进行了不同面跌落、楞跌落和角跌落的3组重复测试,结果表明其破损率远远低于目前市场上的鸡蛋缓冲包装的破损率(10%),具有良好的保护效果;随机振动试验显示,缓冲包装中鸡蛋无一破损。结论该结构具有良好的缓冲性能,能保证鸡蛋在快递运输环境下得到有效保护,具有较好的应用前景。     

波轮式洗衣机包装的关键防护部位研究

以一款典型波轮洗衣机运输包装件为研究对象,通过堆码试验、随机振动试验及跌落试验分析,初步确定了波轮洗衣机包装的关键防护部件为洗衣机盛水桶底部的离合器组件;建立了波轮洗衣机与缓冲包装衬垫的分析模型,并进行了模型简化及力学计算,从理论上证明了初步结论的正确性;分析了波轮洗衣机关键防护部位的防护技术措施,为波轮洗衣机关键部位防护包装结构设计提供参考。     

干洗机外观改型设计

以成飞洗涤设备有限责任公司的GFX-240型干洗机的外观改型设计为例,介绍了应用计算机辅助工业设计技术实现干洗机外观改型设计的设计流程及其关键技术与方法,阐述了产品内部结构设计与外形设计同步进行的并行设计思想,简要说明了在计算机虚拟环境中实现产品真实感表现的相关内容。依据产品形象设计原理及产品外观的语义感规律,完成了干洗机的形态设计和色彩设计,应用SolidWorks的建模功能与3dsmax的渲染功能实现了对干洗机的虚拟建模和真实效果渲染,从而成功地完成了干洗机的外观改型设计并取得良好的效果。     

纤维树脂混凝土数控机床基础件热动力学拓扑优化研究综述

提出了从改善结构设计,采用新材料的角度出发解决困扰我国数控机床加工精度的难题。在对纤维增强树脂混凝土作为机床基础件的国内外研究现状分析的基础上,提出基于拓扑优化的方法、结合数控机床工作的环境条件,并考虑材料自身力学本构关系来对纤维增强树脂混凝土机床基础件进行优化设计。最后给出了具体解决策略和思路。     

枕式包装机变频调速控制系统设计

目的 在包装机变频调速控制系统设计中,受到控制方式的影响,使得控制系统所需能耗较高,为提高控制系统效能,基于PLC技术提出包装机变频调速控制系统设计。方法 硬件部分,对可编程控制箱、变频器进行设计。软件部分,通过变频器参数的设计保证变频调速系统正常运行。针对PLC技术,设计控制系统中所需的PLC程序,达到控制包装机变频调速的效果。依靠触摸屏的方式呈现PLC程序输出结果,最终完成包装机变频调速控制系统的设计。结果 实验结果表明,文中设计的控制系统与2种传统控制系统相比,所需能耗分别降低了49.5%和39.2%。结论 控制系统运行所需的能耗降低,该设计在实际应用中具有良好的效果。     

带冷却系统的XK717数控铣床主轴部件热特性分析

机床主轴系统是机床的核心部件，其热特性的好坏，直接影响机床的加工精度；以建立主轴系统的有限元模型，结合主轴系统与普通水箱之间的冷却模型，对带有冷却套的主轴系统进行了热特性分析，得出了主轴系统的热特性曲线；根据分析结果，对XK717数控铣床主轴部件冷却套的布局进行了改进设计，为优化数控铣床主轴系统提供了理论依据。     

桥式龙门铣床横梁结构设计与优化

横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件，其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此，提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点，采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理，确定参数组合为"箱中箱式-井型-20 mm-线轨"的横梁优选方案，并对其关键设计尺寸进行灵敏度分析与优化，得到横梁结构具体的设计尺寸。优化后，横梁的静力学性能和抗振性能得到明显改善，并实现了轻量化设计，对机床横梁的实际制造起到了指导作用。研究结果表明，所提出的横梁结构设计与优化方法具有较强的工程实用性，为数控机床其它关键零部件的设计提供了新思路。     

Design of delayed reconfigurable manufacturing system based on part family grouping and machine selection

To improve the convertibility of reconfigurable manufacturing system (RMS), the concept of delayed reconfigurable manufacturing system (D-RMS) was proposed. RMS and D-RMS are both constructed around part family. However, D-RMS may suffer from ultra-long system problem with unacceptable idle machines using generic RMS part families. Besides, considering the complex basic system structure of D-RMS, machine selection of D-RMS should be addressed, including dedicated machine, flexible machine, and reconfigurable machine. Therefore, a system design method for D-RMS based on part family grouping and machine selection is proposed. Firstly, a part family grouping method is proposed for D-RMS that groups the parts with more former common operations into the same part family. The concept of longest relative position common operation subsequence (LPCS) is proposed. The similarity coefficient among the parts is calculated based on LPCS. The reciprocal value of the operation position of LPCS is adopted as the characteristic value. The average linkage clustering (ALC) algorithm is used to cluster the parts. Secondly, a machine selection method is proposed to complete the system design of D-RMS, including machine selection rules and the dividing point decision model. Finally, a case study is given to implement and verify the proposed system design method for D-RMS. The results show that the proposed system design method is effective, which can group parts with more former common operations into the same part family and select appropriate machine types.     

UG集成环境下数控机床虚拟样机的实现

数控机床是一种重要的技术装备。为提高数控机床的设计水平和能力,在数控机床的设计开发过程中需要引入新的技术和设计手段。为把虚拟样机技术应用到数控机床设计开发的工程实践中,基于虚拟样机的概念讨论了数控机床虚拟样机的具体实现过程,分析比较了实现该过程的分布式软件平台和UG集成软件平台的特点。以数控铣床新产品开发为例,研究了UG集成环境下数控机床虚拟样机的构建与仿真过程,包括数字模型与装配、运动仿真、结构分析以及在虚拟样机上的加工仿真,给出了相应的示例。研究表明,应用UG的各功能模块可以有效地构建数控机床的虚拟样机并对其进行全面的仿真,使所设计的数控机床得到全面优化,为数控机床的开发设计提供了一种可行的先进方法。     

Development of a hybrid negotiation scheme for multi-agent manufacturing systems

A hybrid inter-agent negotiation mechanism based on currency and a pre-emption control scheme is proposed to improve the performance of multi-agent manufacturing systems. The multi-agent system considered consists mainly of four types of agents: machine, clone, part and mediator. The machine agent controls the scheduling and the execution of a task. The clone agent aims to maximize the utilization rate by attracting relevant work to the machine. The part agent communicates with the machine agent or clone agent to acquire necessary production resources in order to get the required processing done, and the mediator agent contains the status of the part that will be processed by the subcontracting machine agent. The primary objective is to design decentralized control protocols for discrete part manufacturing systems to enhance the efficiency of the system and to allocate dynamically the resources to critical jobs based on the dynamic search tree. This research incorporates both the currency and the pre-emption schemes within a common framework. Currency functions are used to help the agents meet their individual objectives, whereas the pre-emption scheme is used to expedite the processing of parts based on their due dates. A dynamic search algorithm for the best route selection of different operations based on the job completion time is also proposed and it is implemented on a small manufacturing unit.     

PZ1740E胶印机印刷结构虚拟装配系统的设计

目的满足胶印机的研发和维护,为产品提供一种自我展示的虚拟平台。方法选用型号为PZ1740E的四开单张纸单色平版胶印机为例,通过使用较为精准的测量工具实际测量,在三维建模软件3ds MAX中进行建模,以及模型的优化,最后导入Unity3D中完成虚拟装配系统的制作。结果既可以实现自动装配功能,又可以手动进行拆分和装配操作,观察印刷部分的内外构造。结论将虚拟现实技术、装配技术与胶印机相结合,使胶印机印刷部分的整体结构和功能以数字化的方式呈现,更好地应用于胶印机的工业设计、完善和维护。