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可变径防侧倾清扫管道机器人结构与通过性能分析

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长沙大学学报 2024年第2期38卷 41-50页

作者：蒋东升方天阳胡姗姗黄凤珍胡宗耀安徽建筑大学机械与电气工程学院安徽合肥230061

使用很久的管道一般存在破损、腐蚀、老化、堆积异物等问题,针对老化且错综复杂的管道的清理工作,本文提出了一种可在老化的管道内实现异物清理的管道机器人。机器人采用可变径设计,每个驱动装置有单独的驱动系统,外观结构设计可以防止... 详细信息

使用很久的管道一般存在破损、腐蚀、老化、堆积异物等问题,针对老化且错综复杂的管道的清理工作,本文提出了一种可在老化的管道内实现异物清理的管道机器人。机器人采用可变径设计,每个驱动装置有单独的驱动系统,外观结构设计可以防止机器人本体发生侧倾。机器人采用履带行走方式,以解决当前机器人在复杂且老化的管道中难以前行的问题。本文首先介绍了管道机器人的整体结构以及在管道中行走的工作原理,然后对管道机器人转弯特性进行分析,最后基于ANSYS软件对关键性部件进行分析,以验证其在管道内的功能以及通过性。

关键词：管道机器人独立驱动转弯特性防侧倾可变径

基于宏观基本图的交通控制有效性与路网稳定性研究

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公路交通科技 2024年第5期41卷 152-160页

作者：姚顺雨卢维科毛剑楠刘澜胡国静西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 苏州大学轨道交通学院江苏苏州215123 阿拉巴马交通研究所美国阿拉巴马塔斯卡卢萨392171

区域城市路网在不同控制方法下呈现的网络交通流输出水平与维持能力不尽相同,要评价控制效果的优劣,需要分析区域控制方式下路网交通流与路网耦合时所体现出来的特征值。作为一种路网的基本属性,选择宏观基本图作为研究区域交通控制有... 详细信息

区域城市路网在不同控制方法下呈现的网络交通流输出水平与维持能力不尽相同,要评价控制效果的优劣,需要分析区域控制方式下路网交通流与路网耦合时所体现出来的特征值。作为一种路网的基本属性,选择宏观基本图作为研究区域交通控制有效性与路网稳定性的评价载体,解析了相对于路段、交叉口等单点评价具有的优势。基于MFD的区域交通控制评价不受路网交通需求变化的影响。研究建立了路网最大加权流量、最佳累计车辆数、路网负载能力、交通流分布均衡度以及时序均衡度5评价指标,以对区域交通信号控制方法的有效性与路网运行的稳定性进行评价,解读路网高峰时段的交通流维持能力。以成都青羊区太升南路附近37个信号交叉口为路网,利用VISSIM二次开发技术,获得了该路网在定时控制、感应控制、自适应控制以及自适应协调控制下的路网宏观基本图形态。通过对比各控制方法的宏观基本图形态特征与评价指标,从多个维度比较了各控制方法的特征与适用性,分析了相应的控制有效性,解读了其从平峰至过饱和各阶段的交通流维持能力,进而可以了解特定控制方法下路网的运行效率。同时,根据相应控制方法的稳定性表现,指出了各自的局限性,有助于在实际应用中根据区域路网面临的环境,分析应采取的交通控制策略。

关键词：智能交通控制有效性宏观基本图路网稳定性交通流均衡

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yf-G盾构管片液压翻转机的研制与应用

机械设计与研究 2024年第3期40卷 122-127页

作者：田公明田冶平刘炜向代刚甘虎三川德青工程机械有限公司湖北宜昌443005 绍兴市轨道交通集团有限公司浙江绍兴312000

为了实现管片翻转工序机械化,提高管片完好率、减低工人劳动强度和安全风险,研制出了yf-G盾构管片液压翻转机。为了实现翻转机的工作性能满足工况的需要,在分析同类液压机械的基础上,对翻转机运行全过程进行受力分析,取最大载荷作为设... 详细信息

为了实现管片翻转工序机械化,提高管片完好率、减低工人劳动强度和安全风险,研制出了yf-G盾构管片液压翻转机。为了实现翻转机的工作性能满足工况的需要,在分析同类液压机械的基础上,对翻转机运行全过程进行受力分析,取最大载荷作为设计载荷,对组成翻转机的主要元件进行参数计算、选型、校核。为了实现两个工作油缸同步工作,采用机械强制两油缸自同步结构,利用机械强制油缸自同步原理,确保两个工作油缸自同步运行。为了克服油缸爬行、振动、反向载荷时失速的不良问题,利用两个单向节流阀作为背压阀,安装在油缸进回双向油路上,通过调节单向节流阀口控制转斗翻转速度,利用双向背压节流调速原理,使转斗翻转平稳,保护环片不被破坏。yf-G盾构管片液压翻转机的成功研制,实现了管片翻转的机械化,降低了作业工人的劳动强度和受伤的安全风险。通过实际工程应用表明:(1)无论运行多少个工作循环,翻转机的两个工作油缸都不会出现不同步的现象;(2)翻转机运行平稳,无爬行、振动、失速不良现象;(3)机械强制油缸自同步和双向背压节流调速技术原理是可行的。

关键词：盾构管片液压翻转机盾构管片翻转机双向背压节流调速原理机械强制两油缸自同步机构动阻力臂比工作油缸管片预制

基于滤膜称重法的自动化粉尘质量浓度检测装置的研究

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煤炭学报 2024年第7期49卷 2997-3006页

作者：陈清华许曾生王小润江丙友唐明云胡祖祥邱进伟周亮安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖) 安徽芜湖241003 安徽理工大学工业粉尘防控与职业安全健康教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测... 详细信息

传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测时间以及粉尘质量浓度检测装置体积。搭建试验样机并调试实验,结果表明,煤矿井下常用的CCZ-20A型粉尘采样器与本装置检测得到的粉尘质量折算浓度经过计算其标准偏差在5%以内,一元线性回归拟合分析下的实验数据拟合相关性较好。为进一步提升装置的检测精度,研究基于傅里叶级数、线性拟合以及周期拟合相结合的误差补偿方法,设计出装置浓度计算流程并代入原始数据中,将该装置检测浓度误差由原始的(-7.20%,-1.26%)集中至(-3.64%,3.65%)。引入装置浓度计算流程后进行多次对比实验,实验结果显示装置浓度检测误差均在此区间内,验证了装置浓度计算流程的可靠性。该装置缩短了粉尘质量浓度检测所需时间,同时检测误差控制在合理的范围内,进而为滤膜称重法在粉尘质量浓度在线监测方面的研究提供一定的参考。

关键词：滤膜称重法粉尘质量浓度自动称重温湿度补偿误差补偿

氮化硅陶瓷轴承球的滚动摩擦磨损特性与损伤行为

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摩擦学学报 2024年第9期44卷 1256-1265页

作者：魏万鑫苏云峰樊恒中宋俊杰张永胜胡丽天中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

Si3N4陶瓷轴承球相比于钢球具有极限转速高，承载能力强，耐高温和耐酸碱腐蚀的优点，并表现出一定的自润滑性能，以绝对的优势作为滚动体被广泛用于高速轴承中，已成为高速、高精密轴承的关键部件.本文中通过模拟轴承真实服役工况的运... 详细信息

Si3N4陶瓷轴承球相比于钢球具有极限转速高，承载能力强，耐高温和耐酸碱腐蚀的优点，并表现出一定的自润滑性能，以绝对的优势作为滚动体被广泛用于高速轴承中，已成为高速、高精密轴承的关键部件.本文中通过模拟轴承真实服役工况的运动方式，开展Si3N4陶瓷轴承球的滚动摩擦损伤特性研究，分别考察Si3N4陶瓷轴承球与轴承钢滚道在无润滑和脂润滑条件下的滚动摩擦磨损状态和表面损伤行为，剖析Si3N4陶瓷轴承球滚动摩擦损伤行为演变规律与损伤机制.结果表明：Si3N4陶瓷轴承球与滚道在滚动摩擦磨损过程中，润滑脂的引入显著降低了滚动摩擦系数，尤其缓解了Si3N4陶瓷轴承球的疲劳损伤行为；无润滑条件下，Si3N4陶瓷轴承球滚动摩擦损伤机制主要为疲劳损伤和黏着磨损，且伴有摩擦化学反应；脂润滑条件下，Si3N4陶瓷轴承球滚动摩擦损伤机制主要为磨粒磨损和微脆性断裂.

关键词：氮化硅陶瓷轴承球滚动摩擦磨损表面损伤

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关节假体无菌松动发生机理的研究现状

中国矫形外科杂志 2024年第5期32卷 422-427页

作者：曾健康乔永杰李嘉欢周胜虎甘肃中医药大学甘肃兰州730030 中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院关节外科甘肃兰州730050

人工关节置换术(total joint arthroplasty,TJA)是治疗终末期关节疾病最常用且有效的方法,但常常伴有一系列并发症。无菌性松动(aseptic loosening,AL)是导致手术失败和后续翻修手术的关键因素,充分了解AL的发生机制对制定有效的治疗方... 详细信息

人工关节置换术(total joint arthroplasty,TJA)是治疗终末期关节疾病最常用且有效的方法,但常常伴有一系列并发症。无菌性松动(aseptic loosening,AL)是导致手术失败和后续翻修手术的关键因素,充分了解AL的发生机制对制定有效的治疗方案十分必要。目前认为AL的主要发生机制是由于磨损颗粒激活一系列炎症细胞产生促炎细胞因子,导致机体的动态骨平衡被打破,从而引发AL。本文分析总结目前AL的研究现状,将其主要分为生物学因素(磨损颗粒、趋化因子、自噬等)和机械性因素(下肢力线、骨水泥与种植体设计、应力遮挡)两大类,阐述其发生机制及影响因素,以期为AL的治疗和预防提供理论依据。

关键词：关节成形术无菌性松动自噬磨损颗粒

基于弱可燃制冷剂测试的运输用制冷机组性能实验室防爆系统设计及试验验证

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制冷与空调 2024年第9期24卷 80-85页

作者：金亮路阳陈旭胡赛赛特灵科技亚太研发中心

以R1234yf制冷剂为例,对运输用制冷机组性能实验室的环境间和量热箱进行防爆升级和设计,主要包括制冷剂探测仪的选型、紧急排风量的计算、新风和排风系统的设计以及控制系统的设计。通过模拟量热箱内外R1234yf制冷剂泄漏验证防爆系统的... 详细信息

以R1234yf制冷剂为例,对运输用制冷机组性能实验室的环境间和量热箱进行防爆升级和设计,主要包括制冷剂探测仪的选型、紧急排风量的计算、新风和排风系统的设计以及控制系统的设计。通过模拟量热箱内外R1234yf制冷剂泄漏验证防爆系统的控制逻辑和可靠性,结果表明,升级之后试验台可靠性高、安全性好、运行效率高、设计合理,能够满足弱可燃制冷剂的测试需求和安全使用要求。

关键词：制冷制冷剂弱可燃性能防爆

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四履带式巡检机器人行走机构的分析及仿真

佳木斯大学学报（自然科学版） 2024年第3期42卷 62-66,79页

作者：朱善静胡坤苏国用安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

针对巡检机器人工作环境较为复杂,对一种四履带双摇臂式巡检机器人行走机构进行研究。从运动学角度,通过建立机器人在攀爬台阶以及跨越沟壑两种越障过程中的参数坐标系,分析其质心变化,来描述机器人行走机构的越障能力。通过Solidworks... 详细信息

针对巡检机器人工作环境较为复杂,对一种四履带双摇臂式巡检机器人行走机构进行研究。从运动学角度,通过建立机器人在攀爬台阶以及跨越沟壑两种越障过程中的参数坐标系,分析其质心变化,来描述机器人行走机构的越障能力。通过Solidworks进行三维建模;并通过Matlab建立三维随机路面模型;然后导入Adams中,完成机器人行走机构攀爬台阶及跨越沟壑的仿真实验。对仿真结果进行分析,机器人行走机构能够攀爬200mm高的台阶以及跨越500mm宽的沟壑,并能够得到机器人翻越台阶及跨越沟壑时驱动轮的速度及加速度。通过虚拟仿真和样机调试,可以得到机器人在障碍物路面具有较好的适应性和越障能力,为危险特殊路况环境中的巡检工作带来很大的实际应用价值和推广空间。

关键词：四履带式巡检机器人越障性能三维随机路面仿真

Hexagonally ordered microbowl arrays decorated with ultrathin CuInS_(2) nanosheets for enhanced photoelectrochemical performance

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Journal of Energy Chemistry 2020年第12期29卷 134-142页

作者： Ming Li Le Chen Yanjie Su huan Yin Kexiang hu State Key Laboratory of Transducer Technology Shanghai Institute of Microsystem and Information TechnologyChinese Academy of SciencesShanghai 200050China School of Electronic Engineering and Automation Guilin University of Electronic TechnologyKey Laboratory of Optoelectronic Information Processing of Guangxi Colleges and Uniy/ersitiesGuilin 541004GuangxiChina Key Laboratory for Thin Film and Microfabrication of the Ministry of Education Department of Micro/Nano ElectronicsSchool of ElectronicsInformation and Electrical EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China National and Local Joint Engineering Laboratory of Internet Technology on Mine School of Information and Control EngineeringChina University of Mining and TechnologyXuzhou 221008JiangsuChina School of Physics and Telecommunication Engineering Guangxi Colleges and Universities Key Lab of Complex System Optimization and Big Data ProcessingYulin Normal UniversityYulin 537400GuangxiChina

This paper demonstrates the design and fabrication of three-dimensional(3 D) hexagonally ordered microbowl arrays(MBAs) decorated with Cu In S2 nanosheets for enhanced photoelectrochemical(PEC) performance. The 3 D MBAs are fabricated by a micro-fabrication technique. The ultrathin CuInS2 nanosheets are grown on the 3 D electrodes by solvothermal transformation of Cu film. The photocurrent density of 3 D photocathode(CuInS2@MBAs) is about two times higher than that of the planar counterpart(CuInS2@Planar). The improved PEC performance can be ascribed to the elevated light trapping ability and the increased surface area for loading photocatalysts. In addition, CdS quantum dots as cocatalysts are modified onto the Cu In S2 nanosheets to further enhance the PEC activity because the formed p-n heterojunction can accelerate the separation of photogenerated carriers. As a result, the 3 D photocathode of CuInS2/CdS@MBAs shows an optimal incident photon to current efficiency of 10% at the wavelength of400 nm. It is believed that this work can be generalized to design other hierarchical 3 D photoelectrodes for improved solar water splitting.

关键词： Microbowl array CuInS_(2) Nanosheet Photocathode Photoelectrochemical performance