混凝土水力破拆机械臂运动学分析及仿真

以混凝土水力破拆机械臂为研究目标,运用D-H法建立机械臂各连杆坐标系模型,并进行对机械臂运动学分析,验证了运动学模型的正确性;在ADAMS中,按顺序控制对机械臂模型进行运动学仿真分析,得到了机械臂最大破拆高度、最大横向破拆宽度、最大破拆深度、运动包络图和喷枪末端的位移曲线,为机械臂的轨迹规划和控制提供了理论依据。     

破拆机器人臂系动态特性及能耗分析

随着经济和社会的发展,对破拆机器人工程作业的位置精度和能耗提出了更为严苛的需求。为了提高作业定位精度、降低系统能耗,通过反馈油缸杆位移建立基于PID的闭环控制系统提升位置精度,通过大臂驱动缸和平衡缸的双液压缸设计,建立大臂运动过程的重力势能回收系统。通过平衡缸连接蓄能器储存大臂下降过程势能并在下一个抬升工况再利用,降低负载敏感泵跟踪最大负载的输出压力,实现节能控制。通过ADAMS-AMESim软件联合,对基于PID的闭环系统动态特性和双液压缸大臂势能回收系统的动态特性和节能效果进行仿真。结果表明,闭环系统可精确控制油缸位移,误差小于1 mm,有效补偿了泄漏等造成的误差;双液压缸大臂能量回收系统针对大臂升降工况泵输出功率降低60%以上,实现了能量回收再利用。     

应急救援液压破拆工具高压动力单元设计

介绍一种新颖的应急救援液压破拆工具高压动力单元的工作原理及性能特点,结合设备实际使用情况,证明这种设计方案可以显著提高超高压动力单元的稳定性及可靠性,同时该设备压力余量大、调节方便、通用性强,可广泛应用于其他类似工具设备。     

破拆机器人臂系液压系统能量回收仿真研究

破拆机器人主要采用单泵多执行器负载敏感液压系统,可实现泵输出压力和输出流量与负载的实时匹配,有效提高系统效率,但在做负载及负载差距较大的复合动作时仍有较大能量损耗。为此,提出一种基于变排量调节技术的新型能量回收利用方案,实现在机械臂下降时重力势能的回收和复合动作时压力补偿阀能耗的回收,并在机械臂上升时将回收的能量作为辅助能源加以利用。应用Virtual.Lab Motion和AMESim建立了破拆机器人机电液系统联合仿真模型。仿真结果表明:在不同工况下,该方案的节能效率可达30%～67.6%,且能有效提高机械臂下降时的稳定性。     

超高压水射流船舶爬壁除锈机器人力学特性分析

设计了一种超高压水射流船舶爬壁除锈机器人,具有承载250MPa超高压水射流除锈的功能.爬壁机器人采用履带式永磁吸附,由于存在壁面法向的超高压水射流力,机器人的吸附和上爬受到一定的影响.笔者综合分析了爬壁机器人受壁面法向超高压水射流力作用的四种工况特性,推导了静力学和动力学方程,对爬壁机器人进行了力学分析.分析结果表明:超高压水射流力产生的倾覆转矩、机器人本体重心位置以及本体自重对机器人吸附和爬壁影响很大.     

超高压水射流切割技术在食品加工中的应用

论述了超高压水射流切割技术的加工机理和加工特点,列举了超高压水射流切割技术在食品加工中应用实例,阐述了超高压水射流切割技术应用在食品加工中应解决的关键技术问题,并对超高压水射流切割技术发展趋势进行了展望.     

基于LS-DYNA仿真的射流加工参数分析

目的通过LS-DYNA对磨料射流冲蚀切削进行仿真,研究相关工艺参数对切削参数的影响。方法采用磨料水射流对Al_2O_3陶瓷进行了单点冲蚀仿真和切削仿真研究,其中水和磨料粒子采用SPH方法建模,氧化铝陶瓷工件采用FEM方法建模,并通过SPH-FEM耦合算法,实现射流冲蚀切削过程的仿真。结果分析射流冲蚀过程仿真和切削过程仿真可知,射流加工前期,由于射流中磨粒碰撞与反弹,使壁面成不规则"V"型。初始阶段,切深随计算时间呈线性增加,同时壁面对磨粒产生制约作用,从而使加工处的孔深基本不再增加。由于磨粒在冲蚀处壁面底部的冲蚀作用,使凹坑底部宽度增加并迅速趋于稳定。同时切削仿真与冲蚀仿真也存在一定区别,主要由于切削过程设定了移动速度。结论将仿真结果与实验结果进行比较可知,切削深度随着泵压的增大而成线性增大,切深随磨料流量的增大而增大,随靶距和横移速度的增大而减小。其中切深与磨料流量、靶距、横移速度均为非线性关系,工件最大切深与计算时间不呈线性关系增长。     

超高压水切割运行成本高 适用多种材料

超高压水切割又称水刀和水射流，它是将普通的水经过多级增压后所产生的高能量（380MPa）水流，再通过一个极细的红宝石喷嘴（Ф0.1～0．35mm），以每秒近千米的速度喷射切割，这种切割方式称为超高压水切割。     

超高压水射流冲蚀船用A级钢表面实验研究

目的 研究超高压水射流与船用A级钢表面的相互作用及冲蚀机理。方法 使用200 MPa的超高压水对船用A级钢进行射流冲蚀实验,并用20 MPa高压水射流进行对比实验。利用ASMC2–4电阻应变仪采集水射流冲击过程中船板背面的动态应变信号,同时使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等设备对船用A级钢冲击前的微观组织、物相和冲击后的材料表面形貌与元素分布进行观察分析。结果 在200MPa压力下船用A级钢冲击中心区域背面平均微应变为180×10-6,微应变振幅为35×10-6～50×10-6,水射流对A级钢的冲击力为循环脉动交变应力;在射流交变应力作用下材料表面发生疲劳破坏,水射流冲蚀后A级钢中心区域以长条状渗碳体硬质相为主,还存在有未被冲蚀的珠光体组织;在200MPa超高压射流作用下材料表面还存在着典型的剥落坑、层蚀、穴蚀等断裂形貌。结论 建立了船用A级钢水射流冲蚀剥离模型,阐明了水射流冲蚀作用机理。     

破鳞参数对带钢酸洗速率影响规律的研究

目的研究拉矫破鳞参数对带钢表面酸洗速率的影响规律。方法运用自行研发的拉矫破鳞机对带钢试样进行试验,运用数学软件对实验数据进行拟合,得出破鳞参数对酸洗速率的影响模型,并分析其规律。结果随着张紧力和压下量的增大,带钢延伸率增加,酸洗时间减少,当压下量大于36 mm时,酸洗时间基本不再变化。结论影响破鳞效果的主要因素是压下量,压下量对酸洗速率的影响存在饱和点,超过这个点酸洗速率不会发生明显的变化;破鳞机的压下量对酸洗时间的影响成指数关系。     

水液压超高压处理技术的优势与挑战

超高压处理技术目前广泛用于食品杀菌、改性与提取,针对液体食品的特殊性,提出一种新型绿色的超高压生物处理技术。该技术以绿色环保的水液压技术替代传统的液压系统,同时以液态食品本身直接作为压力传递介质。文中主要对该技术的市场前景及面临的技术挑战进行了总结与分析。     

基于ANSYS Workbench的压缩机拆解设备主轴有限元分析

针对大量废弃的家电产品压缩机,设计了一种压缩机智能拆解设备。基于ANSYS Workbench仿真软件对拆解设备的关键部件主轴进行了有限元分析,构建了主轴的三维模型;分析了主轴的静态性能,研究了主轴在工作过程的弯曲刚度和扭转刚度;在实际边界约束条件下对主轴进行了模态分析,得到了主轴的前六阶固有频率和振型,通过一阶临界转速判定了主轴是否存在共振的可能性;以主轴支撑跨距为变量、弯曲刚度为目标,对主轴支撑跨距进行了优化设计。试验结果表明:进行有限元分析和优化后的主轴在压缩机拆解过程中具有良好的精度和稳定性,拆解效果满足要求。     

高压水除鳞系统适应性改造

分析了高压水除磷装置部分备件存在的缺陷,介绍了结构改造方案和改造后的现场运行效果。     

核电站高压加热器水室隔板穿孔原因分析

某核电站在运行8年以后,高压加热器水室隔板发生腐蚀穿孔.本文从失效有关的因素如水室结构、水室用材料和水化学等入手,分析了发生穿孔的原因,同时采用有限元方法分析流体相关因素,得出发生失效的原因是流动加速腐蚀.     

中厚板生产高压水除鳞效果分析及基本参数设计

通过对高压水除鳞效果的分析,提出了保证除鳞效果的基本条件、影响因素并有针对性的推导出打击力详细计算公式。     

高压注水阀组腐蚀泄漏工况

伊拉克某油田采用注水方法进行开采,高压注水系统生产3a后,在注水阀组法兰处出现了严重的腐蚀和泄漏,并且部分运行压力低的阀组产生剧烈的噪声和震动。通过对注水阀组3处典型腐蚀进行分析,阐明了回注水的高氯离子,高矿化度,高含氧是腐蚀发生的主要原因。同时,腐蚀与系统运行状态,密封方式,金属材料都有关系。通过对腐蚀性介质,配管方式,工艺流程,流体力学,机械材料学以及腐蚀机理等方面的全面分析,讨论了腐蚀原因并提出了相应的防护措施。     

隧道衬砌裂缝深度检测中填充物影响的研究

在隧道衬砌裂缝深度检测及修补后的复检中,裂缝中往往会存在水、砂、水泥浆及裂缝灌浆树脂等填充物,有可能会对检测结果产生干扰。文章以德上高速第三方试验检测中心检测裂缝深度的试验模型及工程实例检测数据为基础,研究了裂缝中各种可能的填充物对检测结果的影响,对提高裂缝修补前后深度及饱满度检测结果的准确性,具有一定的参考价值。     

纯高压水射流除锈喷嘴的数值模拟及优化试验研究

利用FLUENT对3种目前常用于工业管道内壁高压水射流除锈的锥形、圆柱形和锥直形喷嘴的水射流流场进行数值模拟分析,然后对射流流场特性最好的喷嘴型式采用正交试验得出其最佳结构尺寸。结果表明:锥直型喷嘴的水射流流场特性最好,流体速度在喷嘴收缩段迅速增加,在水平过渡段出现等速流核区,在半径方向上的径向速度无明显波动,更利于除锈;喷嘴锥直形长度L为17 mm,水平过渡段长度l为6 mm,喷嘴直径d为1 mm,收缩角α为16°除锈效果最优。     

热轧带钢粗轧高压水除鳞系统数值计算

以首钢京唐公司2250mm热轧带钢项目为案例,给出了粗轧除鳞系统的参数计算方法和计算结果,根据计算结果,分析了蓄能器工作压力上、下限的调整对除鳞泵工作制度的影响,为粗轧除鳞系统的设计和日常操作维护提供了依据。     

TP439不锈钢在高温高压水中的应力腐蚀开裂行为

采用扫描电镜、动电位极化曲线和慢应变速率试验研究了TP439不锈钢的组织形貌及其在高温高压水中的应力腐蚀开裂行为。结果表明:TP439不锈钢的微观组织为典型的铁素体等轴晶粒,晶内分布有一定数量的细小碳化物;3.5%(质量分数)NaCl溶液中,其腐蚀电位为-0.25V(SCE,下同),点蚀电位约为0.18V;三种温度条件下铁素体不锈钢的慢应变拉伸曲线相似,断口形貌主要为韧性断口;温度对铁素体不锈钢在高温高压水中应力腐蚀行为无明显影响,TP439不锈钢在此环境中的应力腐蚀敏感性较低。