VLD-1000定向钻机在构造软煤层中的成功应用

为解决构造软煤层的瓦斯治理难题,采用VLD-1000型定向千米钻机在屯兰煤矿和富达煤矿构造软煤层、及其顶板和底板施工定向锯齿、扇状和羽状钻孔进行瓦斯治理试验,进行煤层垂直向钻进增加径向流动,并从顶底板及煤层进行水力压裂增加透气性。结果表明定向千米钻机的成功应用极大地提高了构造软煤层钻孔的成孔率、透气性、瓦斯抽采纯量、百米钻孔抽采量和浓度。定向千米钻机在屯兰煤矿和富达煤矿的成功实践,为构造软煤层瓦斯治理探索出了一种行之有效的办法。     

煤矿水力压裂装备研发及应用

为了有效弱化煤矿难冒落坚硬顶板,基于水力压裂原理,研发了煤矿坚硬顶板水力压裂装备,该装备主要包括高压水泵、切槽钻头以及其他辅助装置。对水力压裂装备进行了工业性试验,试验结果表明:水力压裂形成的裂缝主要受水压、地应力场、岩层物理力学特征及钻孔方位的影响,水力压裂可以在岩层中形成有效裂隙,使岩层裂隙带贯通,从而降低了顶板强度,使顶板分次垮落,有效减小了顶板对支架的冲击作用。     

泥浆搅拌设备的合理使用与维护

某型非开挖泥浆搅拌系统的泥浆泵功率为8.08kw,排量2300L/min,其功能是为水平定向钻提供钻进用泥浆,该泵吸力大,流量足,泥浆搅拌均匀。该系统管路由快速接头和软管连接,密封严密,拆卸灵活,具有快速高效、自动化程度高、结构简单等特点。     

定向凝固Nb-Ti-Si基超高温合金的组织与室温条件断裂韧性

采用真空自耗电弧熔炼法制备了Nb-Ti-Si基超高温合金的母合金锭,在2050℃的熔体温度下实现了合金的有坩埚整体定向凝固.测定了电弧熔炼态与定向凝固试样的室温条件断裂韧性,采用SEM,EDS等方法分析了凝固速率V分别为10,20和50 μm/s的整体定向凝固组织、单边切口梁弯曲试样的断口形貌及裂纹扩展路径,并讨论了其断裂机理.结果表明:合金的整体定向凝固组织主要由沿着试棒轴向挺直排列的横截面为多边形的初生(Nb,X)5Si3 (X代表Ti,Hf和Cr元素)棒与耦合生长的层片状Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团(Nbss表示铌基固溶体)组成.整体定向凝固显著提高合金的室温条件断裂韧性KQ,且V=50μm/s时的最高,达16.1 MPa·m1/2,较电弧熔炼态试样的KQ提高了50.5％.定向凝固试样中Nbss与(Nb,X)5Si3沿垂直于受力方向的定向排列以及粗糙的Nbss产生的裂纹桥接和偏转,增大了裂纹扩展阻力,从而提高了合金的室温条件断裂韧性.     

五轴联动功能控制技术在大重型落地铣镗机床上的应用

以西门子840D数控系统五轴变换加工软件包在TH69系列大重型落地铣镗床应用为例,总结了五轴联动机床的结构特征.应用运动学矢量图和刀具轴坐标变换矩阵数学分析方法,论述了AC头型五轴联动机床系统参数匹配设定理论基础,从而对深入理解五轴联动机床电气匹配设定和加工编程理论依据提供了参考.     

纵向强磁场对Al-0.85％Cu合金定向凝固界面稳定性和形态的影响

研究纵向稳恒强磁场在定向凝固Al-0.85%Cu(质量分数)合金平面晶-胞晶转变过程中,对界面失稳程度及胞晶形貌的影响.结果表明随着磁场强度的增加,界面失稳程度先变小后变大,最后又变小;磁场强度为1T时,界面失稳程度最大,胞晶间距先减小后增大;磁场强度为4T时,胞晶间距达到最小值;同时,磁场也使得胞晶形貌变得不规则.采用磁阻尼效应和热电磁对流(TEMC)相互竞争的机制来解释相关现象.     

定向凝固Ni_(47)Mn_(32)Ga_(21)多晶合金的结构、相变及磁特性

采用定向凝固方法制备了Ni47Mn32Ga21多晶合金,通过XRD谱和金相照片研究合金的结构,通过对合金磁化强度与温度关系、电阻与温度关系、磁化曲线和磁感生应变曲线的测量分析,研究了合金的相变、磁化特性及磁感生应变特性。结果表明:Ni47Mn32Ga21合金在室温(298K)时为四方结构马氏体相,晶格参数a=b=0.593 8 nm,c=0.553 1 nm。合金的马氏体相变起始温度Ms和终止温度Mf分别为309 K和295 K,逆马氏体相变起始温度As与终止温度Af分别为306 K和319 K,居里温度TC为365 K。室温无压力下,Ni47Mn32Ga21合金有较好的双向可恢复磁感生应变,其饱和磁感生应变值达到-700×10-6。     

抽拉速率对定向凝固Ni-45Ti-5Al合金微观组织的影响

采用Bridgman型液态金属冷却定向凝固方法,研究Ni-45Ti-5Al(摩尔分数,%)合金在不同抽拉速率(20、100和200μm/s)下定向凝固后的相组成及其形态特征。结果表明:Ni-45Ti-5Al合金定向凝固生长区呈现明显的柱状晶生长形态,定向效果良好,NiTi基体以[100]方向为择优取向,Ti2Ni析出相沿[111]晶向择优生长。随着抽拉速率的提高,Ti2Ni相更加细小、分散,由在胞晶界上几乎连续分布改变为断续分布。在20～200μm/s的宽生长速率范围内,均以胞状晶形态生长,固/液界面形态没有发生显著变化;随着抽拉速率从20μm/s增加到200μm/s,定向胞晶组织明显细化,平均胞晶间距由85μm减小到25μm。     

静定桁架结构截面最优化设计的功定向配置法

以Kuhn-Tucker函数的极值条件为出发点,证明多节点位移与多杆内应力约束下结构重量最轻化问题可转化为单约束问题来求解,可将位移—重量分配准则和应力—重量分配准则转化为功定向分配准则。利用功能互等定理,将位移与应力约束统一为功的定向约束,以此为基础构造出功定向配置法,以各承受节点载荷的节点位移作为约束控制点,组成具有正定性质的位移约束;或用位移约束与应力约束的组合,构成具有正定性质的位移与应力约束;结合位移极射法和满应力法获取最优解。并用二杆和六杆静定桁架结构的算例验证相关理论和算法。     

微型水稻联合收割机新型圆筒筛设计研究

针对现有圆筒筛设计的不足,设计了一种适合微型水稻联合收割机的新型圆筒筛,介绍了结构及主要设计参数的计算。该圆筒筛由内筛筒和外圆筒组成,通过径向辐条联接,使用一个传动链即可实现谷物与短茎杆的分离;设在内筛筒和外圆筒的螺旋叶片使谷物和短茎杆实现了定向流动且结构十分紧凑;基于重力作用的清筛装置解决了使用外圆筒而无法安装清筛装置的问题。由滑动条件导出了实现筛选的最小最大转速。