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新型彩钢瓦屋顶除雪机设计

河北工业科技 2022年第3期39卷 218-223页

作者：牛虎利郑帅杰赵自更张嘉钰河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

为了解决由积雪引起的彩钢瓦屋顶坍塌现象,设计一种新型彩钢瓦屋顶除雪机。提出了推移式除雪和隔热保温的总体设计方案,制定了除雪和隔热保温工艺路线,对除雪机进行了结构设计、样机测试和控制设计等。使用UG软件对除雪机进行三维建模;... 详细信息

为了解决由积雪引起的彩钢瓦屋顶坍塌现象,设计一种新型彩钢瓦屋顶除雪机。提出了推移式除雪和隔热保温的总体设计方案,制定了除雪和隔热保温工艺路线,对除雪机进行了结构设计、样机测试和控制设计等。使用UG软件对除雪机进行三维建模;采用ANSYS Workbench对零件进行有限元分析,检验设计的合理性;采用西门子S-200 SMART PLC作为核心控制器,完成控制原理图设计,及驱动装置、人机交互设备和各类传感器选型。结果表明,所设计的除雪机可以实现彩钢瓦屋顶的自动除雪,与人工相比效率高、安全性高、操作方便,并无除雪不均的问题出现。除雪机的设计改变了传统人工除雪方式,其结构可靠、容易操作、效率较高,可为其他斜屋顶的自动除雪提供一种新的解决方案。

关键词：机械设计其他学科彩钢瓦积雪除雪机 UG ANSYS Workbench

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89钻杆自动排放机械手设计与研究

河北工业科技 2024年第4期41卷 313-320页

作者：张嘉钰杨佳俊杨晨虎牛虎利河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

为了解决目前人工辅助完成陆地钻台立柱存取存在排放工作劳动强度大、安全性低等问题,以KV3000钻井平台为大环境、89钻杆组成的立柱为研究对象,设计了钻杆自动排杆机械手。首先,对钻井过程中存取立柱的动作及时序过程进行分析;其次,采... 详细信息

为了解决目前人工辅助完成陆地钻台立柱存取存在排放工作劳动强度大、安全性低等问题,以KV3000钻井平台为大环境、89钻杆组成的立柱为研究对象,设计了钻杆自动排杆机械手。首先,对钻井过程中存取立柱的动作及时序过程进行分析;其次,采用动力学仿真分析方法对自动排放机械手进行干涉检查和行程检验,并针对核心零部件进行有限元分析。结果表明:研究装置可顺利完成钻杆存取工作,实现立柱在立柱盒与井口之间的位置转换,加速度均为线性,变化比较平稳,整体无较大波动;核心零部件最大变形为0.15167 mm,最大应力为59.875 MPa,均在允许范围。设备结构合理、运动轨迹规划合理、核心受力部件满足使用要求,提高了钻井作业过程中的自动化程度和安全性,为钻井作业钻杆自动排放提供了解决方案。

关键词：工业机器人技术机械手自动排杆结构设计动力学仿真钻井作业

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钢筋连接套自动包装机设计

河北工业科技 2019年第2期36卷 103-106页

作者：朱金达牛虎利刘兆奂张嘉钰河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

针对当前钢筋连接套采用手工装袋、包装效率低、劳动强度大等问题,设计开发了一种具有自动包装功能的钢筋连接套包装设备。依据设计需求制定了包装工艺技术路线,分析了钢筋连接套自动上料及理料、包装袋自动上料、自动装袋及封口等自动... 详细信息

针对当前钢筋连接套采用手工装袋、包装效率低、劳动强度大等问题,设计开发了一种具有自动包装功能的钢筋连接套包装设备。依据设计需求制定了包装工艺技术路线,分析了钢筋连接套自动上料及理料、包装袋自动上料、自动装袋及封口等自动包装功能,进而提出了钢筋连接套自动包装机的总体设计方案,设计了整机结构,并对送料机构、切断结构等关键执行机构进行了综合设计与分析,计算了上料、输送、推送、横纵向缝袋与剪切等构成的工作循环和整体包装效率。结果表明,所研发的设备可完成每小时122袋的包装任务,包装效率相比人工大幅提高,同时降低了工人的劳动强度。设备适用于钢筋连接套内螺纹M18-M32等多种规格的包装,研究结果可为其他相似非标包装设备的开发提供参考。

关键词：机械制造工艺与设备钢筋连接套自动包装机结构设计设计方案

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冬枣自动包装生产线设计

食品工业 2021年第7期42卷 191-195页

作者：朱金达刘庆磊郑帅杰阎宁牛虎利邓飞河北科技大学机械工程学院石家庄050018 中国电子信息产业集团有限公司石家庄050018

冬枣的保鲜包装是其产业链条中非常重要的环节,但企业对冬枣的包装仍是人工方式,存在包装效率低、劳动强度大、卫生安全隐患等问题,严重影响企业的生产效率。基于集成分拣、分级包装的策略,设计能够实现冬枣坏果剔除、分级分选、自动输... 详细信息

冬枣的保鲜包装是其产业链条中非常重要的环节,但企业对冬枣的包装仍是人工方式,存在包装效率低、劳动强度大、卫生安全隐患等问题,严重影响企业的生产效率。基于集成分拣、分级包装的策略,设计能够实现冬枣坏果剔除、分级分选、自动输送、称重、填充、封箱等功能的自动包装生产线,确定生产布局方式和工艺流程,对其基本结构和关键部件进行分析介绍,完成冬枣自动包装生产线的时间同步化设计。与传统手工方式相比较,该生产线实现了冬枣定量包装的自动化,减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率,为冬枣自动包装提供了一种新的解决方案。

关键词：包装生产线生产节拍冬枣结构设计

基于VR技术的机械设计虚拟仿真实验中心建设与探索

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科技创新与生产力 2019年第6期 46-49页

作者：朱金达张嘉钰牛虎利崔洪斌杨光河北科技大学机械工程学院

虚拟仿真实验教学是拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。笔者针对传统机械专业实验教学中存在的实验时间及场地受限、实验效率低、学生监控困难等问题,从虚拟实验室的硬件规划与... 详细信息

虚拟仿真实验教学是拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。笔者针对传统机械专业实验教学中存在的实验时间及场地受限、实验效率低、学生监控困难等问题,从虚拟实验室的硬件规划与构建、虚拟仿真实验平台的建立、虚拟实验项目的设计与应用3个方面,对机械设计虚拟仿真实验中心的建设进行了探索。

关键词：虚拟仿真机械设计实验教学实验平台

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空调连杆自动涂油机器人设计

河北工业科技 2021年第1期38卷 39-44页

作者：朱金达刘庆磊邓飞牛虎利高思齐刘兆奂河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

为了提高空调连杆涂油的效率和质量,设计了一款空调连杆自动涂油机器人。提出了龙门式三轴涂油结构与模具盒辅助定位的总体设计方案,制定了涂油工艺路线,对涂油机器人的机械结构进行了结构设计和运动分析,选用西门子S7-200 SMART作为控... 详细信息

为了提高空调连杆涂油的效率和质量,设计了一款空调连杆自动涂油机器人。提出了龙门式三轴涂油结构与模具盒辅助定位的总体设计方案,制定了涂油工艺路线,对涂油机器人的机械结构进行了结构设计和运动分析,选用西门子S7-200 SMART作为控制系统核心进行设计,确定了硬件接线图和控制流程,通过伺服电机驱动、传感器模块、人机交互界面等实现对涂油机器人的自动控制。采用UG软件对涂油机器人的各部分结构进行三维建模,并进行虚拟装配,检验设计的合理性。结果表明,所设计的涂油机器人可以实现空调连杆的自动涂油,其生产效率比手工方式提高了约40%,并无漏涂和涂刷不均的问题出现。该涂油机器人的设计改变了传统手工涂油方式,其结构可靠、容易操作、效率较高,可为其他不规则工件的自动涂油提供一种新的解决方案。

关键词：机械制造工艺与设备其他学科涂油机器人结构设计空调连杆 PLC 虚拟装配

起动机单向器自动装配设备气动和控制系统设计

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制造业自动化 2018年第7期40卷 49-53页

作者：常宏杰袁生浩李亚男牛虎利张新聚河北科技大学机械工程学院石家庄050018

起动机单向器自动装配设备能实现单向器各组成零件的自动装配。介绍了该设备的主体结构、工作原理,重点阐述了其气动和控制系统设计内容。对于气动系统,给出了气动系统原理图和主要气动元件型号。设计了以PLC和触摸屏为核心的控制系统,... 详细信息

起动机单向器自动装配设备能实现单向器各组成零件的自动装配。介绍了该设备的主体结构、工作原理,重点阐述了其气动和控制系统设计内容。对于气动系统,给出了气动系统原理图和主要气动元件型号。设计了以PLC和触摸屏为核心的控制系统,给出了硬件结构图和主要控制元件型号,并详细介绍了PLC和步进电机的连接和编程问题。生产的样机测试表明,系统运行稳定可靠,经进一步优化改进后,可大量替代人工装配。

关键词：单向器装配设备气动系统控制系统 PLC

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甜加糯型鲜食玉米留层加工关键工艺研究

河北工业科技 2024年第2期41卷 154-160页

作者：牛虎利张昊宇常宏杰田伟郭明昊张高帅闫海鹏河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

为了最大程度延长并保持甜加糯型鲜食玉米的营养成分和口感,对玉米加工工艺进行研究。首先,确定了需要保留玉米内部2~4片苞叶的加工要求;其次,以冀糯173甜加糯型鲜食玉米为研究对象,掌握了鲜食玉米苞叶包覆状态及其在穗柄上的生长分布规... 详细信息

为了最大程度延长并保持甜加糯型鲜食玉米的营养成分和口感,对玉米加工工艺进行研究。首先,确定了需要保留玉米内部2~4片苞叶的加工要求;其次,以冀糯173甜加糯型鲜食玉米为研究对象,掌握了鲜食玉米苞叶包覆状态及其在穗柄上的生长分布规律,提出了先定位切割再利用内外层苞叶附着力的差异去除外层苞叶的加工工艺;然后,在开展鲜食玉米外部形态尺寸测量实验的基础上,设计了一种环状定位结构,并搭建了去苞叶设备;最后,通过合理留层试验对所提出的加工工艺进行了验证。结果表明:先经定位环定位切割穗柄,再经去苞叶设备处理的玉米能够苞叶合理留层2~4片,定位环参数为大内径53 mm、小内径41 mm、接触区8 mm、保护区2 mm、厚度2.5 mm。先定位切割再去除外层苞叶的加工工艺合理可行,能够实现甜加糯型鲜食玉米合理保留内层苞叶的加工目标。鲜食玉米留层加工工艺可为甜加糯型鲜食玉米留层加工生产线的设计和改进提供参考。

关键词：农业机械学甜加糯鲜食玉米玉米形态学玉米加工工艺苞叶合理留层

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恒定围压下间断级配散粒土内部侵蚀机理研究

防灾减灾工程学报 2025年第1期45卷 224-232页

作者：梁越罗安志杨牛虎许彬代磊重庆交通大学河海学院重庆400074 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550000

管涌侵蚀一直是水力学研究的重点,其是指在渗透水流作用下土体内部细颗粒发生迁移并形成渗漏通道的一种渗漏现象,且在围压条件下土体内部侵蚀过程会受到显著的影响。利用自主研发的应力动态联动式渗透变形试验装置对不同级配的散粒土在... 详细信息

管涌侵蚀一直是水力学研究的重点,其是指在渗透水流作用下土体内部细颗粒发生迁移并形成渗漏通道的一种渗漏现象,且在围压条件下土体内部侵蚀过程会受到显著的影响。利用自主研发的应力动态联动式渗透变形试验装置对不同级配的散粒土在恒定围压条件下的侵蚀过程进行研究。设置三组不同的间断级配试样,对渗流过程中的渗流量、细颗粒流失量和渗透变形量进行测量。结果表明:试验前期渗流速度v和水力梯度i呈线性正相关,但围压作用使得i-v曲线后期明显变缓不再符合达西定律;土体中间级配缺的越多,颗粒起动的临界水力梯度越小;且土体的不均匀系数对渗透系数的影响存在某一上限值。渗流过程中细颗粒的流失存在因堵塞而引起的自滤自稳定现象,该现象在骨架颗粒级配较为均匀时更易出现。土体在恒定围压条件下细颗粒流失导致体积收缩,而由于土体内部颗粒间的作用力突变,土体渗透变形呈现阶梯状变化,且在土体颗粒级配间断跨度大、内部细颗粒粒径小且单一的情况下阶梯状变化较为明显。

关键词：间断级配散粒土恒定围压渗透系数体积变化量细颗粒流失量