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装备制造技术
装备制造技术

廖小平

月刊

1672-545X

zbzzjs@163.com

0771-5600590,3233943，13077758555

530023

广西省南宁市大学路100号广西大学机械工程学院

装备制造技术/Journal Equipment Manufacturing Technology
查看更多>>本刊以中共十六大阐述的“用高新技术和先进适用技术改造传统产业，大力振兴装备制造业”精神为指导思想，秉持促进装备制造技术的进步与发展，为振兴装备制造业服务的宗旨，刊载具有创新性、导向性、实用性、探索性和交流研究价值的技术及管理等方面内容的文稿，还将以较大篇幅发布装备制造业科进步成果和企业介绍等信息，刊登相关广告。
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    基于应变法和光电法的液压凿岩机回转性能试验分析

    刘忠陈忠李源周龚东昌...
    1-4,28页
    查看更多>>摘要：液压凿岩机是一种广泛应用于岩石开采和工程建筑的重要设备,其回转性能对凿岩效率具有重要影响.探索更简单、有效、准确的回转性能检测方法对于研发高性能液压凿岩机和提高凿岩技术具有重要意义.该文在对液压凿岩机工作原理和回转性能参数分析的基础上,结合应变法和光电法的测试原理,将其应用于液压凿岩机回转扭矩和回转转速的检测中,提出了一种液压凿岩机回转性能测试系统.该系统通过应变法实时检测液压凿岩机回转部件的应变变化,通过光电法实时检测回转部件的转速,然后通过数据分析和处理,得出液压凿岩机的回转扭矩和回转转速,主要由路由器、应力信号采集模块、激光测速传感器、液压凿岩机组、转速信号采集模块等组成,为凿岩行业提供了一种回转性能测试方案.通过实验验证,该系统能够连续采集和在线实时检测液压凿岩机的回转扭矩和回转转速.实验数据的分析表明,液压凿岩机的回转扭矩与负载密切相关.在施加负载未超过凿岩机额定扭矩时,增加回转进油压力只会提高钎杆的转速,对回转扭矩的影响较小.这一发现为优化液压凿岩机的工作参数提供了重要的依据,可以提高凿岩效率.

    液压凿岩机回转性能应变法光电法钎杆

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    涡轮盘嵌入式智能传感器最优算法研究

    徐文聪卢洪义宋汉强赵磊...
    5-9,20页
    查看更多>>摘要：随着航空发动机对运行状态实时控制、健康监测的智能化要求越来越高,嵌入式涡轮盘智能传感器的需求应用越来越广泛.该文针对嵌入式智能传感器安装导致轮盘局部应力集中、降低强度、失效和应力精确分析数学模型缺失等问题,构建嵌入式智能传感器安装孔应力集中数学模型;在C++环境下,搭建了涡轮盘物理场和应力场环境对应的点阵体数据场;根据构建的数学模型,按点进行应力场精确分析计算;运用改进的粒子群算法计算智能测试传感器安装孔的最优位置,接着将该分布情况下应力计算结果在C++中绘制云图,通过应力分布云图,确定涡轮盘上安装孔最优的技术参数和涡轮盘上应力影响最小分布结果,经过分析这些开孔都会导致轮盘上的旋转离心应力增加,径向应力之间的差距较大.旋转离心应力从盘缘向盘中央逐渐扩大,最大应力出现在冷却孔周围.测试传感器最优位置与无测试传感器安装孔情况相比,最大应力计算结果相差 0.96%,对在实际涡轮盘上安装智能测试传感器具有重要参考价值.

    涡轮盘智能传感器结构强度C++最优位置算法

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    基于有限元法的轴对称结构极限下限分析

    王崴王颜辉孙万李睿智...
    10-13页
    查看更多>>摘要：极限分析的主要任务是获得结构的承载能力,即确定极限载荷系数.该文基于极限下限分析理论,采用有限单元法对轴对称结构的极限下限载荷系数进行计算.首先通过有限元法对结构进行离散化处理,建立了轴对称结构极限下限问题的数学规划格式.为克服求解过程中遇到的维数障碍,结合基于降维迭代思想的减缩基技术将整个极限下限问题转化为一系列非线性数学规划子问题,并采用复合形法直接进行求解.每个规划子问题中,利用弹塑性增量分析中的修正Newton-Raphson迭代法得到自平衡应力基矢量,进而由一组带有待定系数的自平衡应力基矢量的线性组合模拟出所需的自平衡应力场.最后编制了相应的计算程序,并对受均布内压的厚壁圆筒和厚壁球壳两个经典轴对称结构进行了分析.算例结果表明,该算法计算得到的数值解与理论解析解之间的误差都在 1%以内,验证了本文提出方法的合理性和有效性.此外,使用不同数目的自平衡应力基矢量进行计算,结果均保持在解析解左右,进一步说明算法具有数值稳定性好的优点.

    有限单元法极限下限分析轴对称结构数学规划

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    装载机用低合金耐磨钢磨料磨损性能研究

    肖毅强陶祖珊汤宏群
    14-16,67页
    查看更多>>摘要：基于物理模拟研究方法,采用ML-100 销-砂纸盘磨料磨损试验机研究 3 种装载机铲斗常用低合金耐磨钢抵抗磨料磨损性能的相对优劣,并采用光谱仪、万能试验机、冲击试验机、布氏硬度计、金相显微镜和扫描电子显微镜等试验分析了 3 种低合金耐磨钢NM400、NM400E、22SiMn2TiB的合金成分、金相组织、机械性能和磨料磨损试样表面形貌.磨料磨损试验中以 Q345B 作为标准试样.结果表明,NM400 的相对耐磨性为 1.22,NM400E 的相对耐磨性为1.47,22SiMn2TiB的相对耐磨性最好,达到了 1.52.通过试样磨损表面形貌分析磨损机理认为,低合金耐磨钢的硬度增加,使磨粒嵌入耐磨钢表面的深度变浅,减小犁削作用造成的材料损失,从而有效提升其耐磨性,硬度是决定磨料耐磨性能优劣的关键因子,试验中 22SiMn2TiB的硬度最高,抵抗磨料磨损性能最好.通过优化合金成分提高强韧性开发的NM400E,在提升表面硬度的同时保证材料充分的韧性,能够减少磨损过程的犁脊被切断造成的材料损失.在低冲击的磨料磨损工况下,相对耐磨性较NM400 有明显提高,并接近于 22SiMn2TiB的水平.

    低合金耐磨钢磨料磨损磨损形貌硬度耐磨性

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    基于Moldflow技术的汽车保险杠格栅外观缩痕优化研究

    周健宁张栩梓
    17-20页
    查看更多>>摘要：以某汽车保险杠格栅为例,研究注塑成型工艺参数对塑件制品缩痕的影响.通过CAE软件Moldflow模拟再现最大缩痕指数与保险杠格栅缩痕位置的对应关系,并设计 7 因素 3 水平正交试验方案,得出各试验因素对该保险杠格栅缩痕指数的影响程度大小排序为:保压压力(F)>保压时间(E)>注塑时间(D)>熔体温度(A)>模具温度(B)>冷却时间(G)>注塑压力(C),最优工艺参数组合为A1B3C2D3E3F3G3,即熔体温度230℃、模具温度 60℃、注塑压力 80 MPa、注塑时间 6s、保压压力 40 MPa、保压时间 80s和冷却时间 20 s,优化后的工艺参数组合较优化前工艺参数组合所对应的最大缩痕指数下降了 80.7%,零件外观质量达到模具蚀纹要求,为后续大型汽车注塑零件优化缩痕问题提供一种科学方法.

    保险杠格栅缩痕Moldflow正交试验

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    压力和功率对EIGA制备TA15粉末的影响

    蒋保林管晓颖叶国晨蒋陈...
    21-24页
    查看更多>>摘要：气雾化是制备增材制造原材料金属粉末的主要方法.该文针对钛合金得粉率低和球形度差问题,采用电极感应熔炼气雾化(EIGA)技术制备TA15 钛合金 3D打印专用粉末,通过扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度仪测试分析手段,研究制粉工艺参数气雾化压力和熔炼功率对粉末粒径分布及形貌的影响规律.研究结果表明,随着雾化气体压力的增大,TA15 粉末粒径减小,细粉收得率显著提高,但当雾化压力增加到 5 MPa时形成大量卫星粉导致粉末收得率降低至38%;雾化压力的增大会导致气体速度提高,增加气体和金属液的相对速度与动能,使金属液滴的一次破碎和二次破碎更加充分,导致金属粉末粒径减小,但雾化压力增加到一定程度,会使导流管下方回流区面积增加影响粉末形貌.此外,随着熔炼功率的增加TA15 钛合金溶液过热度增加,改善其黏度逐渐提高了粉末收得率,由 25 kW时的 26%增加为 40 kW的 42%.从粉末收得率、粒度和形貌等因素综合考虑,适合TA15 钛合金粉末的最佳制备工艺参数为:熔炼功率 40 kW,气雾化压力 4.4 MPa,此时细粉收得率为 42%,粉末球形度高.

    TA15粉末电极感应熔炼雾化压力熔炼功率得粉率

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    涂层涂覆顺序对ASC催化剂的性能影响

    李健巍赵盼盼韩东岳董双田...
    25-28页
    查看更多>>摘要：氨气(NH3)作为一种有害工业废气,严重危害大气环境和人类健康.氨泄露催化剂(ASC)可将选择性催化还原(SCR)催化剂中泄露的NH3 氧化为N2,有效降低NH3 的泄漏量,是柴油车后处理系统实现超低排放的必备催化技术.开发兼具低的NH3 泄露和良好的N2 选择性的ASC催化剂是目前亟待解决的难题.通过改变SCR涂层涂覆顺序,设计了两种涂层结构的ASC催化剂,并围绕涂层涂覆顺序对NH3 转化效率、N2 选择性和排放等性能的影响进行系统研究.结果表明:对于两种ASC催化剂,新涂覆方案具有更高的NH3 转化效率和氧化选择性.SCR涂层涂覆顺序变更可在不改动配方及工艺的基础上,通过影响ASC上层SCR涂层上载量,提高ASC的N2 选择性,显著降低NH3 泄露.

    ASC涂层涂覆顺序NH3泄露NH3转化效率N2选择性

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    含预制裂纹的弧形膜片压力控制技术研究

    姜奥
    29-31页
    查看更多>>摘要：为了满足双药室发射时对弹丸启动压力的精确控制,并同时解决另一药室可能出现的串火隐患,设计了一种含预制裂纹的弧形膜片.利用三维建模软件完成了膜片的初始模型设计,膜片主体部位为一拱形薄膜,其中凹面为正面,凸面为反面.凹面中含有预制刻槽,通过改变刻槽的深度,可以调节正向冲破压力,实现对弹丸启动压力的控制.凸面的拱桥形结构则使膜片具备了反向承压的能力.使用数值计算的方法建立了双药室弹药的内弹道计算数学模型,得到了两个药室各自的压力-时间曲线.通过有限元分析软件对所建立模型进行了分析,将所计算的内弹道结果作为仿真输入条件,仿真结果验证了所设计的膜片结构具备正向冲破,反向承压的能力,并得到了膜片的大致尺寸.利用仿真结果进行了进一步优化设计,制造出不用刻槽深度的膜片进行选型试验,试验结果表明所设计膜片采用 2.5mm刻槽深度时能够满足双药室发射的使用需求,对变威力发射及压力控制技术的研究具有一定的指导意义.

    变威力发射预制裂纹弧形膜片压力控制

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    车载静音箱式柴油发电机组结构强度分析

    刘文元李欢张楗谢军...
    32-36页
    查看更多>>摘要：柴油发电机组具有经济、可靠、耐用等特点,作为备用或应急用途应用在国民经济生产活动的方方面面,是目前在用的综合性能最好的备用电源.而车载静音箱式柴油发电机组不但具备了上述优点,在机动性与隔音降噪性能也表现出色,可用于通信、救授、医疗、军事等多种重要场合的应急供电.为了保证车载静音箱式柴油发电机组的使用过程的可靠性,本文使用了ABAQUS、FEMFAT等软件,对输出功率为 80 kW的车载静音箱式柴油发电机组的吊装及运输的结构强度进行仿真分析,研究表明:在吊装和运输过程中,发电机组的各个部件的应力分布合理,应变情况正常,没有出现明显的应力集中或过载现象.同时,优化后的样品交由客户进行台架振动可靠性及道路运输试验过程未出现故障,说明本发电机组能够适应各种复杂工况下的振动和冲击,满足产品开发的质量要求.

    车载静音箱柴油发电机组箱式柴油发电机组

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    一种复合机器人结构设计与有限元分析

    漆亮夏永
    37-40页
    查看更多>>摘要：复合机器人是集成了工业机器人和移动机器人各自的优点,在各自的基础上进一步发展出现的新产品.该文首先介绍工业机器人和移动机器人的特点、复合机器人具有的优势及复合机器人的发展现状,然后根据具体的设计需求确定复合机器人的整体结构、关键技术指标.通过对复合机器人组成的各个功能模块进行具体的设计分析和功能分析之后确定相关的研发策略,其中工业机器人采用已有成熟产品进行应用.对于中间控制箱体中的焊接框架,作为复合机器人的主要承载部件和关键零部件,详细分析了其受力情况,利用SolidWorks软件自带的有限元工具进行了静力学的仿真校核,从理论上给出了结构设计的可靠性和用螺钉连接安装方式的稳定性后,通过详细设计,研制复合机器人的样机并将样机按对应的需求指标进行实验测试,进一步验证该复合机器人设计的可行性.通过市场推广在CNC上下料行业的实际应用证明,该复合机器人能够有效地提高生产效率,降低工人劳动强度,具有较高的使用价值.

    复合机器人结构设计有限元分析

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