冶金设备的状态维修

国际钢铁协会(IISI)技术委员会1989年公布了一个名为“90年代的维修”的研究报告,它是由世界多国专家对14个国家的17个钢铁企业进行了3年的系统性研究后做出的,报告给出了取得最低维修成本的结论性建议.1.完整的在线交互式计算机管理系统的应用,包括工作计划管理、人员和成本管理、维修历史分析、事故分析、设备状态趋势诊断.2.机器振动数据监测、润滑质量分析和其他技术(视故障分析的需要来选择),例如磨粒分析的综合应用.3.一支训练有素的多技能的维修力量,用状态监测技术和其他措施来减少故障停机,其工作量有很好的计划和预测性.由此可见,状态监测和状态维修在90年代的维修策略中起着举足轻重的作用.一、状态监测技术1.振动监测是应用最广的状态监测技术,国外广泛采用的方式是便携式振动数据采集器加监测诊断软件,这在一定程度上取代了磁带记录机,后者加复杂的频谱分析仪只用于个别的复杂诊断场合.监测诊断软件提供数据管理,趋势、报警和故障诊断功能.有的开发和应用“专家系统”,有的开始将监测诊断计算机与维修管理计算机系统相联形成整体系统,很多生产线在设计和技术改造阶段考虑在线监测系统,这些都是值得注意的方向.振动监测按计划和路径系统地进行,一般测试周期为3～5周.除了监测一般的旋转     

基于偏最小二乘回归的发动机排气分析仪线性化研究

汽车及非道路用发动机的主要排气污染物有N0x、THC、CO、PM及C02等,测量这些排气污染物的分析仪由于测量原理等原因本身线性并不理想,需要进行线性化校正.现广泛采用的高次方多项式逐步回归线性化方法的模型稳定性和预测性能不佳.利用偏最小二乘回归方法建立CO2和CO分析仪线性化有效预测模型,该模型物理意义明确,较普通最小二乘回归多项式模型和切比雪夫多项式模型的预测精度分别提高29.1%～35.1%和23.5%～39.3%.提出基于交叉舍一方法计算回归系数不确定度的通用计算方法;提出基于交叉舍一方法计算的方均根偏差作为判定模型预测精度的原则:提出用回归系数不确定度区间是否包括零轴作为判定模型参数是否显著有效的原则;这一套方法简单、实用、有效,不仅适用于偏最小二乘回归(Partialleast squares,PLS)模型,也适用于最小二乘法(Least squares,LS)等其他回归模型.该建模方法可用于发动机排气分析仪的线性化建模,提高捧气污染物的测量精度,尤其在分析仪线性度不高、特性比较复杂时更能有效地提高预测精度.     

不同剪切模式下的全尾砂浆触变特性研究

为了探究尾砂胶结充填料浆的触变特性,以某铁矿全尾砂为研究对象,测试充填料浆在恒定剪切模式、环形剪切模式和阶跃剪切模式下的流变参数变化规律。结果表明：恒定剪切模式下剪切应力与表观黏度都随着时间的增加逐渐下降直至趋于稳定,而随着剪切速率的升高,料浆的屈服应力逐渐升高但塑性黏度逐渐减小;循环剪切模式下无论剪切速率升高或是降低,剪切应力总体总是呈现下降趋势,而表观黏度变化规律则与剪切速率变化相反;阶跃剪切模式下随着剪切速率的突增,尾砂料浆会再次进入弹性变化阶段剪切应力与表观黏度皆有略微升高随后进入应力松弛阶段剪切应力及表观黏度逐渐降低。对尾砂料浆的触变性规律做出了一定的解释,对矿山现场管道输送提供一定的指导意义。     

基于PLS回归的EGR柴油机NO_x排放模型

利用偏最小二乘(PLS)回归方法建立了一台EGR增压中冷柴油机NOx排放的预测模型.在采用一半试验样本作为标定样本的条件下,EGR阀开启时的PLS回归模型NOx交叉舍一预测偏差均方根值(Rh)和检验样本预测均方根值(Rt)分别为20.0×10-6和18.7×10-6,EGR阀关闭时的PLS回归模型NOx的Rh和Rt值分别为22.6×10-6和26.5×10-6.模型验证样本与标定样本的预测精度相当,所建模型稳定可靠,表明这种建模方法可以应用于柴油机NOx排放标定工作以降低工作量;在主变量PLS模型精度较低时,利用在主变量之外增加二次项和交叉项的方法,模型的Rh和Rt分别降低22.1%～38.5%和9.5%～23.0%;提出的PLS回归变量选择和模型优化方法实用、可靠,可用于PLS回归模型的优选.     

基于PLS的高压共轨柴油机NO_x排放和最高燃烧压力模型

利用偏最小二乘(PLS)回归方法建立了一台高压共轨增压中冷柴油机在1 600r/min时NOx排放和最高燃烧压力的预测模型,模型的物理意义明确。采用扭矩、轨压、喷油提前角、循环喷油量、燃油消耗率、过量空气系数及其二次项和交互项作为预测变量的模型,NOx回归模型标定样本交叉舍一预测偏差均方根值(Rh)和检验样本预测均方根值(Rt)分别达14.0×10-6和15.0×10-6,最高燃烧压力回归模型的Rh和Rt值分别为0.144MPa和0.173MPa,可以满足发动机NOx排放和最高燃烧压力标定要求,大幅降低标定工作量。该PLS回归变量选择和模型优化方法实用、可靠,可用于PLS回归模型的优选。     

基于两相混合流理论PEMFC含水量特性分析

质子交换膜燃料电池(PEMFC)中有效的水管理(尤其是两相水管理))和电池系统内部良好的水平衡是确保电池稳定运行及具有优良性能的关键因素之一。采用气液两相层流假设,使用两相混合流理论,建立了单流道常规流场质子交换膜燃料电池阳极出口端封闭的三维两相流等温数学模型,对三维空间中水的两相传递和分布特性进行分析,探讨不同湿度、不同温度下电极中液态水饱和度以及含水量的浓度变化。     

用最大速度位置和最大加速度位置设计高次多项式配气凸轮

设计内燃机高次多项式配气凸轮时,将最大速度点和最大加速度点确定在理想的位置上,可有效地控制加速度曲线的基本形状和主要特征。这种新型设计方法计算简便,可灵活地调整凸轮主要特征参数,并保持了整体式函数凸轮高阶导数连续的优点。计算表明：这种新方法设计的凸轮型线在提高凸轮升程丰满系数、改善配气机构动力学特性方面有明显的效果。     

柴油机单刮油边螺旋撑簧油环的研究

柴油机螺旋撑簧油环采用单刮油边结构,并去除环体上的回油孔,从而有效地改善了环体的强度,使环体的轴向高度和径向厚度大幅度地降低.新设计的单刮油边螺旋撑簧油环在接触比压保持不变的前提下,明显地改善了对气缸壁的贴合性,且油环切向弹力下降40%～50%,从而降低了摩擦阻力.试验结果表明单刮油边螺旋撑簧油环可使柴油机保持较低的机油消耗率,并使燃油消耗率降低1.3%～3.2%.     

全可变液压气门机构的气门运动特性

通过对全可变液压气门机构的气门升程和液压压力的试验测量,研究了全可变液压气门机构的气门运动特性.采用流通面积随气门升程可变的节流孔控制气门落座速度,分析了节流孔形状、最小节流面积和节流面积变化率等对气门落座过程的影响;采用单向阀通道降低液压系统内的液压流体的压力波动,保证了气门的平稳开启.通过对多种工况下气门落座速度的分析,得出气门最大升程对气门落座速度有重要影响,而发动机转速对气门落座速度的影响相对较小的结论.试验结果表明,通过合理匹配有关结构参数,全可变液压气门机构可实现气门平稳开启和平稳落座.     

多缸汽油机全可变液压气门系统的开发与试验研究

提出了一种适用于4缸汽油机的全可变液压气门系统,通过凸轮驱动和液压传动使进气门开启,通过开启控油阀使进气门回落,通过调节控油阀的泄油时刻改变进气门的最大升程和开启持续角。建立了气门运动规律测量试验台架,并对全可变液压气门系统的气门升程进行了试验测量。试验结果表明:该系统可实现最大气门升程在0到最大设计升程之间连续可变,进气门开启持续角在曲轴转角0°~284°之间连续可变。进一步研究表明:全可变液压气门系统按汽油机标定转速5 000r/min高速运行时,在不同气门升程下均未出现气门运动规律的"失真"现象,说明该系统能够满足汽油机高速运行的需求。试验还发现多缸机液压气门机构存在相互干涉问题,通过改进设计控油阀结构,消除了由此导致的气门异常开启现象。