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水液压柱塞泵滑靴球窝副收口工艺与效果分析

机电工程 2024年

作者：李东林马先帅赵峰李跃赵中校刘银水华中科技大学机械科学与工程学院河南科技大学机电工程学院新乡航空工业(集团)有限公司

滑靴球窝副是水液压柱塞泵连接柱塞和滑靴的关键摩擦副，其收口质量直接影响泵的可靠性和寿命。针对由金属基体包覆塑性材料碳纤维增强聚醚醚酮（CFRPEEK）耐磨层组成的滑靴球窝副收口部位松动的问题，对模压收口和直接注塑收口两种成... 详细信息

滑靴球窝副是水液压柱塞泵连接柱塞和滑靴的关键摩擦副，其收口质量直接影响泵的可靠性和寿命。针对由金属基体包覆塑性材料碳纤维增强聚醚醚酮（CFRPEEK）耐磨层组成的滑靴球窝副收口部位松动的问题，对模压收口和直接注塑收口两种成型工艺进行了研究，分析了不同成型工艺滑靴球窝副的收口效果。首先，建立了滑靴球窝副的有限元模型；然后，运用仿真软件ANSYS对柱塞滑靴的收口及拉脱过程进行了模拟仿真，研究了滑靴收口部位的等效应力和应变的变化，对比分析了316L和17-4PH两种滑靴基体材料以及两种收口成型工艺对拉脱力的影响情况；最后，将两种收口成型工艺的柱塞滑靴组件分别安装在水液压泵内，并进行了运行试验，结合测试结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明：与模压收口成型工艺相比，采用直接注塑收口工艺的滑靴球窝副从根本上消除了残余应力，相同结构下，其拉脱力增大了20.29%；长时间运行后其收口效果良好，未出现明显的轴向间隙。

关键词：容积泵滑靴球窝副碳纤维增强聚醚醚酮模压收口成型工艺直接注塑成型工艺拉脱力残余应力

车体刚强度结构优化对连发武器射击精度的影响

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中北大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 170-177页

作者：白文杰韩晓明任广武于君然中北大学机电工程学院山西太原030051 内蒙古第一机械集团有限公司内蒙古包头014030

为减小射击时车体振动对车载连发武器射击精度的影响,建立了某轮式车辆车体有限元模型,对火炮典型射击工况下车体的受力进行了分析,以提高车体结构刚强度为优化目标,在车体后方横向增加变截面梁来改进相应的薄弱结构。车体改进前后的模... 详细信息

为减小射击时车体振动对车载连发武器射击精度的影响,建立了某轮式车辆车体有限元模型,对火炮典型射击工况下车体的受力进行了分析,以提高车体结构刚强度为优化目标,在车体后方横向增加变截面梁来改进相应的薄弱结构。车体改进前后的模态测试与射击试验结果表明,经过车体结构优化可有效改善整车环境下对射击精度影响较大的身管一阶模态频率,5连发射击时的射击精度得到有效提高。

关键词：车体结构优化连发武器模态测试射击精度

盾构机扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩性能对比研究

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人民长江 2024年第8期55卷 174-179,186页

作者：陈辰郭宏海傅杰罗星臣中铁十四局集团大盾构工程有限公司江苏南京211899 南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

盾构机在复杂地质条件下施工时,易出现刀具磨损严重、刀具消耗量大和掘进效率低等一系列问题。为了明晰不同岩石特性下镶齿滚刀破岩性能变化规律,提高镶齿滚刀破岩效率和使用寿命,保证水利隧洞工程安全高效施工,基于非线性有限元动力学... 详细信息

盾构机在复杂地质条件下施工时,易出现刀具磨损严重、刀具消耗量大和掘进效率低等一系列问题。为了明晰不同岩石特性下镶齿滚刀破岩性能变化规律,提高镶齿滚刀破岩效率和使用寿命,保证水利隧洞工程安全高效施工,基于非线性有限元动力学软件,开展了不同岩石特性下扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩仿真模拟。通过多组仿真模拟,探究了不同岩石特性下两种镶齿滚刀和贯入度的最优组合,并通过室内破岩试验对仿真结果进行了验证。研究结果表明:凝灰岩地质条件下扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩载荷差异性较小,但球齿型镶齿滚刀破岩效率更高;砂岩和花岗岩地质条件下,扁齿型镶齿滚刀贯入岩石能力更强,可进一步提升滚刀破岩效率。此外,在不同岩石特性下,两种镶齿滚刀破岩比能耗均随着贯入度的增大而呈现出先减小后增大的趋势,并在贯入度6 mm左右出现最小值。研究结果可为隧道工程的盾构机刀具选型提供参考。

关键词：盾构机镶齿滚刀岩石特性破岩性能有限元方法

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电动装载机转向系统电液流量匹配控制策略

液压与气动 2024年第6期48卷 65-71页

作者：刘克毅张安民岳洪进杨明昆陈革新陈文婷新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830023 新疆工程学院机电工程学院新疆乌鲁木齐830023 徐工集团工程机械股份有限公司江苏徐州221000 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对电动装载机优先型流量放大转向系统单动工况下节流损耗严重的问题,提出了一种电液流量自适应匹配的节能型控制策略。首先,介绍了优先型流量放大转向系统工作原理;其次,建立转向系统能量损失模型;然后,提出转向系统电液流量匹配控制... 详细信息

针对电动装载机优先型流量放大转向系统单动工况下节流损耗严重的问题,提出了一种电液流量自适应匹配的节能型控制策略。首先,介绍了优先型流量放大转向系统工作原理;其次,建立转向系统能量损失模型;然后,提出转向系统电液流量匹配控制策略,实现液压泵输出流量与转向系统需求流量的匹配,并构建液压泵流量非线性映射补偿模型,提升流量控制精度;最后,利用AMESim软件搭建系统仿真模型,与原系统对比仿真分析。结果表明:改进后系统流量损耗降低62.68%,能量损耗减少65.26%,节能效果显著,为电动装载机的推广应用奠定基础。

关键词：电动装载机转向系统电液流量匹配节能

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煤矿液压支架与围岩强度耦合研究分析

山东煤炭科技 2024年第6期42卷 98-102,107页

作者：陈熙焱晋能控股装备制造集团大同机电装备有限公司中央机厂山西大同037001

针对大同机电装备有限公司中央机厂对7.0 m以上超大采高工作面开采时矿压显现剧烈、围岩控制困难、煤壁容易片帮、易发生顶板冒顶事故等问题,通过运用数值仿真、模型计算及实地测量方法对液压支架与围岩强度耦合性进行研究分析;通过对... 详细信息

针对大同机电装备有限公司中央机厂对7.0 m以上超大采高工作面开采时矿压显现剧烈、围岩控制困难、煤壁容易片帮、易发生顶板冒顶事故等问题,通过运用数值仿真、模型计算及实地测量方法对液压支架与围岩强度耦合性进行研究分析;通过对中央机厂15218工作面超大采高矿山压力测量分析,得出基岩厚度大、埋深浅的超大采高工作面具有明显的大小周期来压与动载矿压;通过对中央机厂15218工作面顶板的力学结构、支架支护阻力以及煤壁的力学结构、临界帮护力的研究,得出架型应选择两柱支撑掩护式液压支架,液压支架护帮结构应选择伸缩梁与护帮板分体结构;通过采用工程实践分析的方法对中央机厂15218工作面超大采高工作面液压支架进行了适应性评价分析,得出ZY21000/38/82D型液压支架可以满足中央机厂15218工作面超大采高工作面的实际生产要求。

关键词：液压支架围岩强度耦合性超大采高工作面

深海采矿水力提升管多场耦合多重非线性振动模型及疲劳失效机理研究

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机械工程学报 2024年

作者：郭晓强吕俊霖梁豪李潇胡宁柳军郭守金江西铜业集团股份有限公司贵溪冶炼厂中海石油(中国)有限公司海南分公司西南石油大学机电工程学院河北工业大学机械工程学院

针对深海采矿水力提升硬管流致振动失效问题，采用有限元法和Hamilton变分原理，建立多场耦合作用下水力提升管多重非线性振动模型，不仅考虑海洋流场、立管应力场以及内部流场之间的多场耦合效应，还考虑立管纵横向耦合非线性、海流涡... 详细信息

针对深海采矿水力提升硬管流致振动失效问题，采用有限元法和Hamilton变分原理，建立多场耦合作用下水力提升管多重非线性振动模型，不仅考虑海洋流场、立管应力场以及内部流场之间的多场耦合效应，还考虑立管纵横向耦合非线性、海流涡激非线性以及内部流场的流致非线性因素，并实现数值求解。将理论模型计算结果与模拟试验测试结果对比，验证模型的正确性。同时，采用Corten-Dolan累积损伤理论，建立考虑载荷相互作用效应和剩余强度衰减退化的提升管非线性疲劳损伤预测方法。在此基础上，探究外流速、中间仓质量和内流速对提升管疲劳寿命的影响规律，研究发现，随着外流速的增加，提升管的疲劳寿命呈现先减小后增大的趋势，出现疲劳寿命最大的外流速。然而，现实中外流速无法控制，因此，根据一定的外流速，通过建立的分析方法来评估最佳结构参数设置。随着中间仓质量的增加，提升管的疲劳寿命呈现先减小后增大的趋势，现场存在一个最佳中间仓质量配置参数，该参数与提升管结构和内外流速有关，可通过所建立的疲劳预测方法确定。随着内部提升速度的增加，提升管的疲劳寿命呈现先增大后减小的趋势，最优的提升速度为4m/s。研究成果为深海采矿作业参数的设计奠定分析工具。

关键词：管柱力学深海采矿多场耦合多重非线性振动模型疲劳失效机理

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铝合金三通管铸造工艺设计及优化

铸造工程 2024年第1期48卷 69-72页

作者：李暖富柳艳李贵茂邓守梁王洪枫赵顾丝扬宋卓辽宁科技学院冶金与材料工程学院本溪辽宁117004 鞍钢集团本钢机械制造有限公司辽宁本溪117004

文中针对铝合金三通管铸件的结构进行了工艺分析,结合铝合金材质特点确定了该铸件的铸造工艺方案和工艺参数,设计计算了三通管铸件的浇冒口尺寸,通过对设计工艺进行数值模拟分析铸件的充型和凝固过程,通过流场发现采用底注开放式浇注系... 详细信息

文中针对铝合金三通管铸件的结构进行了工艺分析,结合铝合金材质特点确定了该铸件的铸造工艺方案和工艺参数,设计计算了三通管铸件的浇冒口尺寸,通过对设计工艺进行数值模拟分析铸件的充型和凝固过程,通过流场发现采用底注开放式浇注系统可以最大程度地保证充型的平稳性;通过凝固场发现在铸件热节位置设计保温冒口和冷铁可以有效消除缩孔和疏松缺陷,试制铸件满足探伤和无损检测技术要求,获得了优化的工艺方案。

关键词：铝合金三通管铸件铸造工艺设计仿真模拟

汽车用铜/铝复合板多路径轧制界面特征及力学性能研究

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精密成形工程 2024年第10期16卷 163-171页

作者：任士明周德旭刘兴龙河北省机电工程技师学院现代制造系河北张家口075000 武汉科技大学资源与环境工程学院武汉430081 中设集团装备制造有限责任公司北京100055

目的解决传统轧制复合制备的金属层状复合板的界面结合强度和力学性能在各个方向存在强的机械各向异性的问题。方法采用实验和模拟相结合的方式,首先通过2个道次的轧制复合实验,制备了铜/铝复合板,然后通过拉剪实验以及对界面微观结构... 详细信息

目的解决传统轧制复合制备的金属层状复合板的界面结合强度和力学性能在各个方向存在强的机械各向异性的问题。方法采用实验和模拟相结合的方式,首先通过2个道次的轧制复合实验,制备了铜/铝复合板,然后通过拉剪实验以及对界面微观结构特征的实验表征研究了轧制路径对铜/铝复合板界面特征和界面结合质量的影响,并通过实验结果和模拟结果分析了轧制路径对铜/铝复合板性能的影响机理。结果二道次同向轧制RD方向、45°方向和TD方向的界面结合强度分别为55.2、35.8和28.7 MPa;二道次45°轧制RD方向、45°方向和TD方向的界面结合强度分别为48.5、41.3和42.4 MPa;二道次垂直交叉轧制RD方向、45°方向和TD方向的界面结合强度分别为42.6、47.7和40.5 MPa。结论轧制路径的改变使界面的开裂方式由条带状开裂转变为网状/十字交叉开裂,提高了界面多区域的冶金结合,显著改善了铜/铝复合板界面结合状态和力学性能的各向异性,对高性能金属层状复合板的制备具有重要的意义。

关键词：多路径轧制铜/铝复合板界面结构各向异性力学性能

基于共振解调波束形成的滚动轴承故障定位方法研究

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机械设计 2024年第4期41卷 42-48页

作者：江文涛郭永杰伍星柳小勤昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 内蒙古第一机械集团有限公司内蒙古包头014032 云南机电职业技术学院机械工程学院云南昆明650203

针对传统分析方法识别高频滚动轴承故障位置存在的定位混叠及精度问题,文中提出了基于共振解调波束形成的滚动轴承故障定位方法。该方法通过对轴承故障信号进行共振解调,从高频载波中提取含有故障信息的低频信号,然后选择含有故障信息... 详细信息

针对传统分析方法识别高频滚动轴承故障位置存在的定位混叠及精度问题,文中提出了基于共振解调波束形成的滚动轴承故障定位方法。该方法通过对轴承故障信号进行共振解调,从高频载波中提取含有故障信息的低频信号,然后选择含有故障信息的频率段采用近场波束形成算法进行定位,实现了在较大传声器间距下对高频轴承故障冲击信号进行定位同时也有效地解决了传统定位方法的不足。通过轴承故障试验台的定位试验验证了该方法的准确性,结果表明:该方法定位精度保持在95%以上,且能识别轴承的状态及其故障类型。

关键词：故障定位滚动轴承共振解调波束形成