机械研究与应用杂志 省级期刊

机械研究与应用 2018年第06期杂志 文档列表

机械研究与应用杂志研究与试验

地面驱动螺杆泵抽油杆柱启动扭矩仿真分析1-3

摘要：螺杆泵抽油杆柱启动扭矩模型是螺杆泵井提高工作效率、进行故障诊断的理论基础。通过对启动过程中螺杆泵抽油杆柱的受力分析,运用弹性力学理论,推导抽油杆柱变形微分方程,并建立螺杆泵抽油杆柱启动状态系统模型,该模型可仿真出螺杆泵抽油杆柱启动阶段扭矩变化情况,并且通过分析得知,改变抽油杆柱固有频率即改变抽油杆柱材料及处理方法可降低启动扭矩峰值,为解决断杆问题提供依据。

基于ANSYS Workbench的QY80型汽车起重机吊臂有限元分析4-6

摘要：总结汽车起重机吊臂有限元分析的重要意义,以某企业QY80汽车起重机吊臂为研究对象,介绍了伸缩式吊臂的结构设计特点。应用ANSYS Workbench对吊臂结构的全伸臂工况进行了有限元分析,结果显示其刚性较差、材料利用率低,可根据应力、位移分布情况进行结构优化。其中详细介绍了前处理的方法和注意事项,为同类结构的有限元分析提供了一定的参考。

十字轴万向节从动节叉叉头应力有限元分析7-9

摘要：针对某混凝土搅拌运输车前桥双十字轴式万向节从动节叉叉头失效问题,结合有限元软件,计算了其最大理论扭矩和不同转向角下的应力及分布。计算表明:最大理论扭矩下,从动节叉叉头最大应力超出材料屈服极限;双十轴万向节中间节叉与从动节叉夹角不为零时,最大应力随从动节叉转动交替出现在两叉头与转向一致侧根部,其值呈正弦规律周期性变化,振幅随中间节叉与从动节叉夹角增大而增大。计算结果为双十字轴万向节的选型校核供了理论依据。

基于EDEM的双立轴搅拌机拌缸倾角对比研究10-13

摘要：为研究拌缸倾角对双立轴搅拌机拌合物均质性的影响,结合力学和运动学原理分析了物料在拌缸内的物流循环,结合EDEM模拟仿真软件,对拌缸在0°、30°、45°倾角状态下对拌合物料均匀性的影响进行了模拟仿真分析,结果表明:在拌缸倾角为45°时,搅拌出的新拌混凝土均匀性要优于其他角度,仿真结果对立式搅拌机的设计有一定的指导意义。

AFFSFT电机单相故障容错控制方法14-17

摘要：以新型AFFSFT电机为容错控制对象,针对该电机的单相故障设计了三相四桥臂的逆变器容错拓扑,详细论证了SVPWM容错控制算法的可行性,并基于AFFSFT电机的特殊结构,提出了励磁绕组辅助容错,以及特定转速区间降速运行的容错控制策略。在仿真测试的基础上,设计实验平台进行了控制实验验证,验证了该容错控制策略的可行性。

基于ISO 13679的油管特殊螺纹接头密封可靠性分析18-22

摘要：基于ISO 13679:2002标准和密封接触能理论,通过对某型特殊螺纹接头进行上卸扣试验和载荷包络线试验及有限元仿真分析,评价该特殊螺纹接头的密封性。在评价过程中特殊螺纹接头未出现断裂、失稳、泄漏等现象,应力过渡均匀,密封性良好。结果表明:试验法与有限元方法的结合,以及基于密封接触能的载荷包络线评判方法是评价特殊螺纹接头密封性的有效方法,为之后特殊螺纹接头的研究、设计、优化及选用打下了基础。

机床功率与干式车削工艺参数匹配性研究23-25

摘要：通过干式车削试验,以CAK5085si型数控车床为研究对象,提出了机床功率特性与切削工艺参数合理匹配的问题,得到了不同切削速度下切削温度、切削力、切削振动及工件表面质量的变化趋势,揭示了机床输出功率与切削参数、工件加工质量的关系。试验结果表明:切削功率如果接近或超出机床的最大允许功率7.5kW时,切削过程会出现明显的不稳定现象,这为快速判断切削参数的合理性及数控机床自适应切削功能的开发,提供了重要的理论依据。

多级离心泵-电机轴系转子动力学分析26-29

摘要：采用MADYN2000分析软件对离心泵密封刚度和阻尼进行了分析,得到了刚度和阻尼变化曲线。以水泵-电机转子轴系为研究对象,采用ANSYS软件建立了轴系三维转子有限元模型,分别对轴系在干态和湿态情况下的临界转速和转子应变能分布进行了分析。相比在干态情况下,湿态情况下第一阶临界转速有所增高,前四阶轴系转子的应变能均有所下降,但还是具有偏大的特点。第二阶振型以电机转子弯曲为主,在高转速情况下应加强对电机转子的振动监测。

基于ANSYS的高空飞翔卷筒强度分析30-31

摘要：高空飞翔有三种提升驱动方式:曳引驱动、液压驱动和强制驱动,其中强制驱动是通过卷筒卷绕钢丝绳实现的,卷筒是否满足强度要求,对高空飞翔的安全运行起着至关重要的作用。应用ANSYS有限元分析软件,建立卷筒的参数化模型,进行结构有限元分析,分析了卷筒在工作载荷下的应力分布规律,并与传统分析校核结果比较。有限元法减小了常规计算带来的设计误差,提高了设计效率和计算精度,为卷筒的设计提供了参考。

基于ABAQUS的双径冷拔模具对流体管冷拔成形精度分析32-35

摘要：对于精度要求较高的流体管,采用传统的固定短芯头冷拔模具进行单道次拉拔加工已难以保证其质量。介绍了一种双径模具,以冷拔20钢流体管为例,利用ABAQUS对冷拔过程进行模拟仿真,分析不同直径的坯料在两种冷拔模具(固定短芯头、双径模)拉拔后的成形精度。结果表明:在同等条件下,双径模具比固定短芯头模具冷拔出的钢管外径精度可提高一个等级,壁厚偏差可减小52.76%。该方法可应于流体钢管、液压系统钢管、汽车用钢管等高精度钢管的拉拔,有利于保证质量,提高效率和降低成本。

四旋翼控制碟形变体飞艇设计与气动特性分析36-40

摘要：为了提高飞艇的水平抗风性能,减少现有飞行器对电池的依赖性并延长其续航时间,本文先提出一种四旋翼控制的太阳能碟形变体飞艇,并对其进行三维结构设计,基于计算流体力学数值模拟技术,采用k-epsilon模型分别对可变体的四旋翼控制碟形飞艇艇体在进行变体后对其各自模型进行气动性能数值模拟计算。结果表明:在艇体体积相等情况下,随着飞行或抗风俯角增大,艇体阻力系数变大;在俯角相同而艇体体积不同情况下,阻力系数随着艇体体积增大而增大;艇体体积增大,会对旋翼产生气动干扰,旋翼损失部分拉力;随着艇体增大和旋翼转速增加,对旋翼产生的气动干扰越大,旋翼气动拉力损失越大。

基于超音速火焰喷涂WC-12Co涂层的显微及性能的研究41-46

摘要：重点分析超音速设备制备WC-12Co涂层及其机械性能、摩擦学特性与显微组织特征的关系。利用超音速火焰喷涂来研究其工艺参数对WC-12Co涂层显微结构和摩擦学性能的影响。通过涂层的观察、分析显微组织和利用基于神经网络计算的加强型统计工具研究摩擦力矩,得出超音速火焰喷涂工艺参数对WC-12Co涂层的相结构的组成、硬度和孔隙率有很大的影响;喷涂工艺参数和涂层质量的关系在稳态机制下是完全可以进行预测的。

PTA干燥机厚壁筒节裂纹模拟分析与预防47-49

摘要：PTA(精对苯二甲酸)干燥机是生产PTA产品后期处理的核心设备,其性能的优劣直接关系到PTA产品的优劣。针对PTA(精对苯二甲酸)干燥机在现场运行过程中滚圈处厚壁筒节表面萌生轴向和周向裂纹的现象,对其建立模型,进行数值模拟计算,并分析产生此类现象的原因和探讨预防措施及结构改进。计算结果表明托轮之间厚壁筒节表面应力幅较大,且频率较大,是裂纹萌生的原因之一。此结论的得出,为PTA干燥机滚圈及垫板的设计具有很重要的指导意义,减少了干燥机在运行过程中的事故率及维修成本。

基于ANSYS的高空作业车整车结构分析及实验验证50-52

摘要：高空作业车是载人高空作业的专用车辆,安全性和可靠性要求高。为了准确计算某型号高空作业车整车结构强度和刚度,利用APDL语言,采用自底向上的建模方法建立了该车的参数化有限元模型,并选择了两种危险工况对整车结构进行分析。分析结果准确反映了整车结构在危险工况下的应力和变形分布规律,为高空作业车结构设计提供了依据。选取结构件的危险区域进行了应力测试,并将测试点的应力模拟值与实验实测值进行了对比,模拟误差在10%以内,验证了所开发整机模型计算的准确性。

基于叶尖定时原理的转子叶片同步振动算法研究53-57

摘要：根据叶尖定时测振原理和叶片振动重构理论,基于单自由度振动原理,利用三角函数和最小二乘法建立了叶片同步振动参数辨识方法,通过数值仿真对算法进行了验证。仿真结果表明:该算法可以精确辨识出叶片振动倍频和幅值,但对振动相位辨识误差较大。传感器角度布置会影响辨识结果,可通过调整传感器安装角度来验证振动参数辨识的准确性。较大的其他振动频率成分和噪声信号会导致算法辨识出错,可通过改变传感器布置角度可克服非同步振动频率成分对算法的影响。

机械研究与应用杂志设计与开发

一种可穿戴式水果采摘装置的创新设计58-60

摘要：介绍了现有的采摘器具的发展现状,分析了现有采摘机器的优缺点,创新设计了一种可穿戴水果采摘设备。论述了该装置的设计思路和组成部分,采用八杆机构改变两杆间角度实现2~4.5m的采摘范围;采用组合开闭机构实现水果转移;采用四杆机构使背部装置可背负可变推车,实现装载和运输功能。建立了背部四杆机构的力学模型,对设计结构进行运动仿真分析和计算,得到满足实际要求的结构参数。该采摘装置相比以往采摘器具可实现高枝水果采摘,降低了水果损伤率,可采摘多种水果。

无伤绳套捕捉器设计61-62

摘要：介绍了一种安全、稳定且对动物无伤害的绳套捕捉器,针对传统动物捕捉器存在的问题,提出了一种以机械结构设计为基础的无伤绳套捕捉器,利用巧妙的卡锁设计及绳子、弹簧套筒、活套等部件,解决了捕捉动物时最大限度的减少伤害,大大提高了动物存活的几率。

石油钻机刹车安全保护系统设计与应用63-64

摘要：依据现有市场石油钻机刹车安全保护系统现状,重点分析了石油钻机刹车安全保护系统中不同形式盘刹刹车信号的给定与反馈,结合气电液不同控制形式,制定出石油钻机刹车安全保护系统气控信号形式、电控信号形式、液压信号形式等不同的解决方案,通过对方案不同信号形式提出具体实施应用方法,确保石油钻机刹车安全保护系统的安全性、人性化及智能化。为石油钻机刹车安全保护系统的设计或改造提供了参考方案,可以完全满足不同配置的石油钻机系统。