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机械自动化技术在机械制造中的应用探讨

产业创新研究 2023年第16期 111-113页

作者：苑博文孟坤鹏商丘学院应用科技学院河南开封475000

近年来,我国机械制造业快速发展,各种先进技术的应用也在增加。机械自动化技术是目前机械制造领域应用的一项重要技术。能使生产效率大幅提升,同时保证生产质量。在全面了解机械自动化技术的基础上,明确其具体应用价值和主要应用环节。... 详细信息

近年来,我国机械制造业快速发展,各种先进技术的应用也在增加。机械自动化技术是目前机械制造领域应用的一项重要技术。能使生产效率大幅提升,同时保证生产质量。在全面了解机械自动化技术的基础上,明确其具体应用价值和主要应用环节。在掌握机械自动化技术应用现状的同时,分析了机械自动化技术在机械制造中的具体应用内容。大力推进机械自动化技术发展,使其在机械制造中能够发挥出更大作用,进而全面提高我国机械制造水平。

关键词：机械自动化技术机械制造应用程序

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现代机械制造工艺及精密加工技术解析

时代汽车 2023年第19期 133-135页

作者：孟坤鹏胡天帅商丘学院应用科技学院河南省开封市475000

机械制造行业对中国经济发展起着举足轻重的作用,在当前的机械加工领域中,超精密加工是一项十分重要且先进的技术手段。随着机械制造工艺不断提高,技术人员把现代机械加工和电子,信息、管理与其他技术的集成,获得了效率高,质量好的制造... 详细信息

机械制造行业对中国经济发展起着举足轻重的作用,在当前的机械加工领域中,超精密加工是一项十分重要且先进的技术手段。随着机械制造工艺不断提高,技术人员把现代机械加工和电子,信息、管理与其他技术的集成,获得了效率高,质量好的制造工艺,为保证机械制造产品能够适应市场需求,需要加强机械制造工艺技术的研究与探索,并不断优化和创新加工技术,进一步提高机械产品的质量,需要加强机械制造工艺和精密加工技术的研究,基于此,文章重点阐述了机械制造与精密加工当中应用的有关技术工艺,希望实现企业效益和社会效益的同步提升。

关键词：现代机械制造工艺精密加工技术

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可食性粉体高速包装除静电关键技术研究

可食性粉体高速包装除静电关键技术研究

作者：孟坤鹏河南工业大学

学位级别：硕士

静电现象很早便引起人们的注意,它带来的影响利弊兼有,在电子摄影技术、静电喷涂、静电分类等方面,静电现象都得到了积极应用,但在粉体生产领域中,颗粒荷电带来的仍然是危害和安全问题。可食性粉体由于自身粒径小,电阻率高,绝缘性好的特... 详细信息

静电现象很早便引起人们的注意,它带来的影响利弊兼有,在电子摄影技术、静电喷涂、静电分类等方面,静电现象都得到了积极应用,但在粉体生产领域中,颗粒荷电带来的仍然是危害和安全问题。可食性粉体由于自身粒径小,电阻率高,绝缘性好的特点,极易产生和累积静电。同时,由于可食性粉体需要符合安全、卫生的要求,其他工业粉体所使用的静电消除方法难以应用。为了有效消除食品粉体电荷,选取小麦粉作为实验材料进行研究。主要工作与成果如下:(1)对小麦粉试样进行静电滑槽实验,得到其静电起电特性。实验结果表明:滑槽材质不同时,试样起电量不同,滑槽材质为玻璃、不锈钢、铝合金时,试样均产生正电荷且静电量依次增加;试样产生的静电量与滑动距离成线性相关,其中滑槽材质为铝合金,滑动距离超过70cm时,试样与滑槽接触的部分粉体达到静电饱和,产生的静电量趋于稳定;粉体含水率的提高可降低起电量,将试样的含水率从11.2%提高至16.7%时,起电量从13.88nC/g减少至8.41 nC/g,起电量降低39.41%;实验测得在法拉第筒内,小麦粉试样的静电半衰期为781.3 min。(2)为了减少滑槽实验中粉体静电的产生,结合现有接触起电理论,提出改变金属表面诱导电势的方法。对静电滑槽实验中的滑槽进行设计改造,通过金属表面荷电的方式,改变滑槽表面诱导电势,降低发生接触摩擦的两种物质之间的总电势差。通过实验验证减少粉体静电产生的效果,实验结果表明:试样产生的静电量与滑槽的荷电量呈一阶指数下降的关系,外加电压3000 V时,粉体起电量从13.88 nC/g变为8.36 nC/g,起电量降低39.77%;提高粉体含水率与滑槽荷电,两者降低试样起电量的效果可叠加增强,试样含水率从11%提高至16.7%,滑槽外接电压为1500V时,可实现试样起电量为0,继续提高电压,试样出现反向荷电现象。(3)为了减少螺旋输送过程中粉体产生的静电,结合前文实验结果与螺旋输送机自身结构、工作特点,对螺旋输送机进行结构改进,提出两种螺旋轴荷电的结构方案。(4)在粉体填充工位添加离子风机,基于气固耦合机理,利用Fluent软件,使用k-ε湍流模型与离散相模型(DPM)模拟外加风场情况下粉体包装的粉尘落袋过程,分析了离子风风速对不同粒径粉尘颗粒捕获率的影响。模拟结果显示,外加离子风风场风速0.4m/s?时,风场对粉尘颗粒捕获率的影响较小,风速在0.4m/s-0.6m/s这个区间时对直径1微米至30微米的粉尘颗粒的捕获率有明显的提升作用。可得出结论:将离子风机添加至填充工位时,结合包装粉体的粒径,选择适当的风速,可以同时兼顾消除粉体静电和提高粉尘落袋效率,外加风场不会加剧粉体充填过程中出现的扬尘。

关键词：食品粉体小麦粉静电滑槽实验静电消除气固耦合

同方学位论文库评论

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定量变距螺旋结构设计与试验

农业机械学报 2019年第12期50卷 89-97页

作者：徐雪萌李飞翔李永祥申长璞孟坤鹏陈静河南工业大学机电工程学院

针对等径变距螺旋喂料结构出料量不稳的问题,在等距螺旋结构流量计算式的基础上,提出一种变距螺旋结构流量的计算方法,并推导出流量计算式。根据流量计算式,采用响应面法对变距螺旋结构进行螺距设计,以流量作为响应值,应用Design-Exper... 详细信息

针对等径变距螺旋喂料结构出料量不稳的问题,在等距螺旋结构流量计算式的基础上,提出一种变距螺旋结构流量的计算方法,并推导出流量计算式。根据流量计算式,采用响应面法对变距螺旋结构进行螺距设计,以流量作为响应值,应用Design-Expert软件设计试验,得到螺旋喂料结构进料段最佳螺距组合为S 1=0.35D,S 2=0.60D,S 3=0.85D,S 4=D。根据所得的最佳参数组合,用SolidWorks软件建立螺旋喂料结构三维模型并导入EDEM软件,以小米物料进行离散元分析,仿真质量流量平均值为0.321 kg/s,与变距实际计算流量值0.319 kg/s的误差为0.627%,与实际要求流量值误差为3.7%,验证了变距流量式的可靠性和响应面设计的可行性,可为定量变距螺旋结构的设计计算提供参考。

关键词：变螺距螺旋输送质量流量响应面法离散元

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基于颗粒缩放的小麦粉离散元参数标定

农业工程学报 2019年第16期35卷 320-327页

作者：李永祥李飞翔徐雪萌申长璞孟坤鹏陈静常东涛河南工业大学机电工程学院郑州450001 河南金谷实业有限公司郑州450001

为获得小麦粉离散元仿真精确的接触参数,将不规则形状的小麦粉简化成软质球形颗粒,利用颗粒接触缩放原理和量纲分析进行颗粒缩放,将平均粒径0.212 mm的小麦粉放大至1.2 mm,选择"Hertz–Mindlin with JKR"接触模型,利用休止角对接触参数... 详细信息

为获得小麦粉离散元仿真精确的接触参数,将不规则形状的小麦粉简化成软质球形颗粒,利用颗粒接触缩放原理和量纲分析进行颗粒缩放,将平均粒径0.212 mm的小麦粉放大至1.2 mm,选择"Hertz–Mindlin with JKR"接触模型,利用休止角对接触参数进行标定。首先通过Plackett-Burman试验筛选出对休止角影响显著的参数:表面能JKR(Johnson Kendall Roberts)、小麦粉-小麦粉滚动摩擦系数、小麦粉-不锈钢静摩擦系数;然后根据Box-Behnken试验建立并优化休止角与显著性参数的二阶回归模型,得到显著性参数的最佳组合为JKR为0.157、小麦粉-小麦粉滚动摩擦系数为0.25、小麦粉-不锈钢静摩擦系数为0.58;最后用标定参数仿真所得休止角大小与真实试验值进行对比,二者相对误差为0.61%。结果表明标定所得的接触参数可用于小麦粉放大颗粒的离散元仿真,为定量供送螺杆的设计提供参考。

关键词：农产品颗粒尺寸离散元参数标定休止角

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粉体输送静电消除教学实验设计

实验技术与管理 2020年第8期37卷 204-207页

作者：徐雪萌孟坤鹏李永祥李飞翔河南工业大学机电工程学院河南郑州450001

该文将科研成果引入本科生教学,设计了带电滑槽消除粉体输送产生静电的实验项目。通过对带电滑槽装置的设计及实验,加强学生对粉体学、静电学及机械学科知识的交叉融合能力;通过整个实验过程,培养学生科学研究素养、创新思维及创新能力... 详细信息

该文将科研成果引入本科生教学,设计了带电滑槽消除粉体输送产生静电的实验项目。通过对带电滑槽装置的设计及实验,加强学生对粉体学、静电学及机械学科知识的交叉融合能力;通过整个实验过程,培养学生科学研究素养、创新思维及创新能力。该实验与实际生产联系紧密,实验原理及实验操作简便易行,适合作为本科生的创新型实验项目。

关键词：小麦粉带电滑槽静电消除教学实验

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变螺距螺旋结构的螺距设计与仿真分析

包装工程 2019年第13期40卷 214-221页

作者：李飞翔李永祥徐雪萌唐静静孟坤鹏陈静河南工业大学机电工程学院

目的针对变距螺旋主要以经验设计为主,缺乏系统设计方法的问题,提出一种函数拟合法。方法首先以二次函数y=Ax2+Bx对变距展开线进行初始拟合,考虑进料段螺旋变距的均匀变化,再以线性函数y=Ax+B进行二次拟合。根据线性拟合结果,采用粒径为... 详细信息

目的针对变距螺旋主要以经验设计为主,缺乏系统设计方法的问题,提出一种函数拟合法。方法首先以二次函数y=Ax2+Bx对变距展开线进行初始拟合,考虑进料段螺旋变距的均匀变化,再以线性函数y=Ax+B进行二次拟合。根据线性拟合结果,采用粒径为1.5 mm的小米物料对等距和变距螺旋进行离散元仿真。结果得到了进料段变距设计方案,S1=0.4D,S2=0.56D,S3=0.72D,S4=0.8D。相比等螺距,在相同转速及外径下,变距螺旋进料段下料均匀,输送稳定,质量流量与实际流量相对误差为1.8%。结论验证了变距设计的合理性,可为变距螺旋研究提供参考。

关键词：螺旋输送变螺距函数拟合离散元质量流量

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基于模糊控制的失重秤粉体包装精度研究

包装工程 2019年第17期40卷 153-158页

作者：陈静王志山徐雪萌唐静静孟坤鹏李飞翔河南工业大学

目的针对失重式包装秤控制系统控制精度低的问题,提出一种提高粉体包装称量精度的控制算法。方法在传统PI控制基础上,增加智能模糊控制模块,利用模糊控制算法整定PI控制参数,并通过Matlab simulink分析软件对系统进行仿真。结果相对于... 详细信息

目的针对失重式包装秤控制系统控制精度低的问题,提出一种提高粉体包装称量精度的控制算法。方法在传统PI控制基础上,增加智能模糊控制模块,利用模糊控制算法整定PI控制参数,并通过Matlab simulink分析软件对系统进行仿真。结果相对于传统的PI控制器,模糊PI控制系统达到稳定的时间减少了44%,超调量降低了26%,系统受到干扰后达到稳定的时间减少了30%。结论模糊PI控制系统稳定,超调量小,抗干扰能力强,能有效提高失重秤的包装控制精度。

关键词：粉体失重秤包装精度模糊控制

粉体除静电离子风风场对粉体包装充填影响的模拟研究

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包装工程 2019年第15期40卷 170-174页

作者：孟坤鹏李永祥徐雪萌唐静静李飞翔陈静河南工业大学机电工程学院

目的研究外加离子风风场对粉体充填过程粉尘落袋的影响,探究离子风机应用于粉体除静电包装的可行性。方法基于气固耦合机理,利用Fluent软件,使用κ-ε湍流模型与离散相模型(DPM),模拟外加风场情况下粉体包装的粉尘落袋过程,分析离子风... 详细信息

目的研究外加离子风风场对粉体充填过程粉尘落袋的影响,探究离子风机应用于粉体除静电包装的可行性。方法基于气固耦合机理,利用Fluent软件,使用κ-ε湍流模型与离散相模型(DPM),模拟外加风场情况下粉体包装的粉尘落袋过程,分析离子风风速对不同粒径粉尘颗粒捕获率的影响。结果模拟结果显示,在外加离子风风场风速≤0.4m/s时,风场对粉尘颗粒捕获率影响较小,在风速为0.4~0.6m/s时,对直径1~30.m的粉尘颗粒的捕获率有明显的提升作用。结论通过设置适当的离子风风速,外加风场不会加剧粉体充填过程中出现的扬尘,在粉体填充包装过程中使用离子风机消除静电是可行的。

关键词：粉体包装气固耦合静电消除