中药自动化立体存储系统及其搬运机械手的设计

通过设计一套中药自动化立体存储系统及其搬运机械手装置应用在中药库房中以实现中药的自动化立体存储和搬运,提高中药房的信息化管理水平;其控制系统主要以工业用PLC为控制核心,通过PLC编程控制精确定位药箱位置,并借助称重传感器精确控制药量;利用气动方式控制电磁阀动作来完成药箱的开合和搬运机械手手爪的抓取动作;根据中药药房相关工作特点开发出人机操作界面,操作人员可以远程操作界面即可完成中药的抓取工作;结构上采用密集式库架及坡底型药箱的新型结构,节省空间,最终实现对中药房的自动化管理。     

磨料水射流加工技术的研究现状

磨料水射流加工是一种新型的特种加工方法，由于它具有无热影响、加工力小、多功能等优点，已越来越多地应用于一些难加工材料的切削加工中。文中综述了磨料水射流的切割性能、切割机理、切割模型的建立以及提高加工表面质量的方法。最后综述了磨料水射流在车削、铣削和钻削中的应用。     

磁场辅助微细磨料水射流加工系统的研制

通过研制磁场辅助微细磨料水射流加工系统以提高微细磨料水射流加工的稳定性,增强磨料水射流的能量,提高其加工能力。该加工系统主要由多轴运动装置、磁场发生装置、气液增压系统、微细磨料混合装置及其控制系统组成。微细磨料水射流的增压系统采用气液增压方式;磨料供给装置采用前混合式;利用Ansys软件优化设计磁场分布,以便获得喷嘴内均匀分布的磁场;其控制系统主要以PLC为核心控制元件,实现对喷嘴的运动、磁场、系统供压、磨料供给等的集成控制。通过设计人机交互控制界面实现磁场辅助微细磨料水射流加工系统的在线操作及控制。     

多物理场作用下磁场辅助微细磨料水射流流场数值模拟

为了解决磨料水射流加工过程中射流分散以及磨料分布随机的问题,采用在聚焦管处加入辅助磁场的方法。利用COMSOL Multiphysics软件数值模拟磁场辅助磨料水射流喷嘴内外在多物理场作用下流场分布规律,采用湍流、粒子追踪、磁场三模块分析磁性磨料在磁场、重力场、流场等多物理场作用下的运动状况,仿真结果表明:施加辅助磁场后,射流的发散性减弱,准直性增强,在磁场、重力场和流场的耦合作用下,微细磨料被约束在射流轴线附近,实现了磨料的聚集效应。模拟结果表明,辅助磁场有助于提高磨料水射流加工效率和加工表面质量。     

水环真空泵内部流场分布数值模拟及其参数优化

现有的水环真空泵工作效率低且无法直观准确的描述内部流场流动规律,大大限制了新型水环真空泵的研发与应用,为解决以上问题,本文基于FLUENT软件对水环真空泵进行流场仿真,探究泵内部气液相态、压力和速度矢量的分布规律;并将吸气量与厂家测试结果做对比,验证仿真结果的准确性;在此基础上分析径向间隙和叶片数对吸气量、轴功率和气体等温压缩效率的影响,确定径向间隙和叶片数的最佳参数组合,由数值模拟结果可知:最佳参数组合为径向间隙25 mm,叶片数17,此时水环真空泵吸气量提高了7%,并优化了泵的工作性能,为今后水环真空泵的设计提供了理论支持,提高了研发效率。     

五自由度磨料水射流空间加工机械手的设计

通过设计一套五自由度龙门式磨料水射流空间加工机械手,可以实现传动末端喷头装置在空间范围内的任意运动,以满足对形状复杂零件,特别是曲面零件的加工需要。本装置主要由龙门架,腕部、臂部、腰部、底座等部分组成,可以实现龙门架的X、Y、Z三向平移、腰部回转和臂部回转等主要运动,提高了零件加工的灵活性。通过将磨料水射流加工设备与机器人控制技术相结合可满足磨料水射流加工的便捷和柔性操作要求,提高其加工生产效率和加工质量。     

磨料水射流喷丸强化3D打印TC4表面残余应力分布规律研究

针对磨料水射流喷丸强化3D打印TC4材料表面,通过拉伸试验研究了其在准静态状态下的力学行为规律,获得其屈服强度为648.7MPa、应变强化系数为288.7MPa以及参考应变率为0.36的Johnson-Cook本构模型。采用ABAQUS数值模拟软件分析发现,磨料水射流钢丸速度为10.7～20.2m/s时,3D打印TC4材料的最大残余压应力为-191～-284MPa,喷丸速度与材料残余压应力表层厚度成正比。通过试验验证表明,3D打印TC4材料残余应力模拟结果与试验结果吻合,可为工程应用提供可靠数据依据。     

磁场辅助微细磨料水射流脉冲式供料装置的设计

利用气压输送原理结合外加磁场辅助作用,设计了用于微细磨料水射流抛光加工用的供料装置,以实现微细磁性磨料供给的稳定性和可控性。磁场辅助微细磨料水射流脉冲式供料装置主要由料仓、气源、调压阀、截止阀、脉冲发射器、电磁控制器、供气管和供料管组成。其中该装置的调压阀与气源连接,控制输送气体的工作压力,工作气体通过管道由下而上进入料仓,将磨料在料仓内呈雾状并通过料仓出口流出,经由管路,流动到节流阀,通过脉冲发射装置控制节流阀动作频率和开合度,以便控制管道内的磨料流量,实现间歇性供料。输送的磨料受到喷嘴附近的磁场作用,磨料的速度和运动方向进一步调整至最佳,从而提高射流与磨料的混合质量。     

全流程一体化植树工程车及其关键部件设计

基于Solidworks软件设计了一种可以实现树苗储运、移苗、挖坑、覆土、浇水等功能的全流程一体化植树工程车.其中,该工程车的储苗装置一次可储备99棵树苗,可实现大批量植树;通过限制移苗装置的左右旋转极限位置进行定位实现了移苗与栽苗工作,从而使树苗定位更为准确.采用螺旋锥状钻头,进行螺旋式挖掘,利用Simulation...     

微型齿轮箱五维装配系统的结构设计

为了解决目前机械制造业中装配部分所占的劳动与制造成本较高的问题,通过对微型齿轮箱的生产装配过程进行研究,而设计了一套针对微型齿轮箱的五维装配系统。该五维装配系统具有X、Y、Z三方向直线移动功能和两个绕Z向旋转功能,并且可实现相互间准确的空间位置关系,可精确控制动作的位置和高度,完成零件从一个位置抓取、运送并准确装入到另一个待装位置进行装配。主要设计了自动夹紧装配机构、气动机械手机构和实现五维运动的传动结构等机械传动部分。设计还对五维装配系统的总体布局及其组成部分进行了详细设计,并给出了五维装配系统结构的主要性能规格参数。该装配系统可大大降低生产成本和减轻装配工人的劳动力。