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基于八连杆机构的空间可展开机械手设计

机械设计 2024年

作者：陈礼军何亚银谭晓庆赵永强任志贵王军利 1.陕西理工大学机械工程学院 2.陕西汉江机床有限公司陕西理工大学机械工程学院陕西汉江机床有限公司

针对空间运载火箭储藏空间狭小与航天器作业尺度越来越大的问题，提出一种基于八连杆机构的空间折展机械手设计，给出了构造该机构的驱动条件与约束条件。建立了该机构的数学模型，通过计算分析了该机构的运动形式与自由度，设计了与该... 详细信息

针对空间运载火箭储藏空间狭小与航天器作业尺度越来越大的问题，提出一种基于八连杆机构的空间折展机械手设计，给出了构造该机构的驱动条件与约束条件。建立了该机构的数学模型，通过计算分析了该机构的运动形式与自由度，设计了与该八连杆机构相配合的抓手结构与抓取方法。通过数值计算，分析了执行件展开时的角度、角速度和角加速度；并通过与其虚拟样机的运动仿真比较，验证了该设计的可行性与理论分析的正确性。

关键词：八连杆机械手理论分析运动仿真

IN718合金多道熔覆热循环特性模拟及实验验证

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材料热处理学报 2024年第4期45卷 207-215,224页

作者：李博远舒林森陈向东陈彦龙王家胜陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723001 陕西省工业自动化重点实验室陕西汉中723001 陕西飞机工业有限责任公司陕西汉中723215

为了揭示激光熔覆过程的热量累积特性及规律,利用ANSYS软件对IN718高温合金多道熔覆涂层制备过程热循环进行模拟。通过构建“T”型高斯复合热源并开发ANSYS APDL程序再现激光熔覆过程,获得涂层温度分布及热循环特性。结果表明:熔覆涂层... 详细信息

为了揭示激光熔覆过程的热量累积特性及规律,利用ANSYS软件对IN718高温合金多道熔覆涂层制备过程热循环进行模拟。通过构建“T”型高斯复合热源并开发ANSYS APDL程序再现激光熔覆过程,获得涂层温度分布及热循环特性。结果表明:熔覆涂层高温区域以半椭球形快速扩散,跟随“弓”字型路径产生热累积;在扫描方向上,各节点最高温度(2309.26℃→2417.15℃→2454.58℃)呈非线性缓慢升高的趋势;以“弓”型路径熔覆会在搭接折弯处显著储能,对已熔涂层造成了重复加热或重熔;在结合界面上,中间道次熔覆时涂层热源生热与热传导具有对称性,使介面温度高于金属粉末材料熔点。采用红外热像测温法对熔覆过程进行监测,监测结果与模拟结果基本吻合,为熔覆工艺优化与涂层微观组织调控提供了理论依据。

关键词： IN718合金激光熔覆热循环数值模拟红外热像

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中深层地热井换热特性多因素影响规律研究

煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 104-116页

作者：韩永亮王凯鹏王义杰苟立杨延斌雷燕子武芳丽沈浩中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 西安煤科地热能开发有限公司陕西西安712100

积极推进中深层地热能供暖技术,是践行国家碳达峰碳中和“双碳”目标的重要举措。中深层同轴套管式换热系统可避免对地下水资源和环境造成损害,且影响要素之间存在着复杂的非线性相互作用。基于中深层同轴套管式换热器的理论分析和数学... 详细信息

积极推进中深层地热能供暖技术,是践行国家碳达峰碳中和“双碳”目标的重要举措。中深层同轴套管式换热系统可避免对地下水资源和环境造成损害,且影响要素之间存在着复杂的非线性相互作用。基于中深层同轴套管式换热器的理论分析和数学描述,建立地热井分层换热模型,并验证其可靠性;以陕西关中盆地某中深层地热井为依托,采用数值模拟方法对各项因素影响下的地热井换热性能及连续运行过程的取热能力进行系统分析。结果表明:采用均质模型、分层模型计算地热井出水温度与实测值最大相对误差分别为14.08%、11.50%,平均误差分别为7.29%、6.93%,分层模型较均质模型具有较高的计算精度;影响因素中地热井深度、地温梯度及地层导热系数对取热功率影响最为显著,在一定程度上取热功率与地温梯度、进水温度、内管导热系数基本呈线性关系,且固井材料导热系数对传热过程具有热阻效应;中深层地热井取热量随运行年限的增加而降低,前5个供暖季取热量降幅较大,之后取热量降幅减缓,经过50个供暖季,年平均取热功率下降15.59%,将地温下降值超过1℃视为地温场受到影响,地温场平均受影响半径约为65 m,此外,由于地层的差异性,地热井周围地层温度下降及恢复等值线在地层交界面处出现了“阶梯式”变化,岩石导热系数较大的地层在地层交界面附近造成的温度扰动距离更远。研究成果可应用于中深层地热井取热换热能力的评估,同时为中深层同轴套管式换热系统的设计提供借鉴。

关键词：地热能开发套管式换热器分层换热模型换热性能影响因素分析影响半径

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叉车液压缸性能测试实验平台设计

制造业自动化 2024年第5期46卷 170-174页

作者：王明武屈丹刘辉陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723001 陕西省工业自动化重点实验室陕西汉中723001 陕西汉江机床有限公司陕西汉中723003

液压缸对叉车工作安全性和可靠性有重要的影响,需要出厂前对其进行各种性能实验。针对实际需求,使用工业现场总线、可编程控制器、组态软件等技术设计了叉车液压缸性能测试实验台,并且从液压系统原理、电气控制系统、程序设计、人机监... 详细信息

液压缸对叉车工作安全性和可靠性有重要的影响,需要出厂前对其进行各种性能实验。针对实际需求,使用工业现场总线、可编程控制器、组态软件等技术设计了叉车液压缸性能测试实验台,并且从液压系统原理、电气控制系统、程序设计、人机监控界面等方面详细地阐述了该系统。实验平台测试项目齐全,可完成压力30MPa以下、叉车用1-100kN倾斜油缸、转向油缸的试跑合、外泄漏及耐压、启动压力、全行程、内泄漏测试。实践证明,该系统自动化程度高,提高了叉车液压缸的检测水平,不仅运行稳定,安全可靠,能够确保设备连续运行,还大大降低了工人的劳动强度,提高了劳动生产率,从而有效、有序地进行叉车液压缸批量地性能检测,为企业取得了较好的经济和社会效益。

关键词：叉车倾斜缸转向缸液压系统可编程控制器电控阀性能测试数据采集与处理

基于改进故障模式与影响分析的风电机组故障模式危害度研究

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热力发电 2024年第1期53卷 165-174页

作者：汪臻周建武范光辉潘强王建阳顾浩西安热工研究院有限公司陕西西安710054 华能新疆能源开发有限公司新疆乌鲁木齐830000 华能新疆能源开发有限公司清洁能源分公司新疆乌鲁木齐830000

故障模式与影响分析(FMEA)是辨识系统潜在故障模式,并评估其危害度的一种有效的可靠性分析方法。传统FMEA在分析过程中存在未考虑不同风险因素的权重、RPN对风险因素的变化敏感、难以处理专家主观评分信息以及未考虑故障模式间的传播影... 详细信息

故障模式与影响分析(FMEA)是辨识系统潜在故障模式,并评估其危害度的一种有效的可靠性分析方法。传统FMEA在分析过程中存在未考虑不同风险因素的权重、RPN对风险因素的变化敏感、难以处理专家主观评分信息以及未考虑故障模式间的传播影响关系等诸多缺陷。针对上述缺陷,提出了一种改进的FMEA方法。通过引入可靠性屋、粗糙集理论和理想点法来提高对故障模式危害度分析的准确性和客观性。相较于传统的FMEA,所提出的改进FMEA能够有效处理专家评分信息的主观性与不确定性问题,充分考虑了故障模式间的传播影响,能够在属性冲突及各种不确定性的情况下,对故障模式的风险等级进行排序。利用提出的改进FMEA对某型号风电机组的潜在故障模式进行了分析,获得了各故障模式的危害度排序以及各子系统的危害度排序。根据排序结果辨识出风电机组的可靠性薄弱环节和关键子系统,并给出各故障模式和各子系统的危害度权重,可为风电机组的可靠性优化设计提供数据支撑。

关键词：风电机组故障模式与影响分析可靠性屋粗糙集理论风险点辨识

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铅锌冶炼废水处理技术

中国科技期刊数据库工业A 2024年第1期 126-129页

作者：韩亚囡汉中锌业有限责任公司公司陕西汉中724200

随着工业化进程的加速,铅锌的需求量逐年增加。然而,铅锌冶炼过程中产生的大量废水,给生态环境带来了严重的影响。因此,开发高效、环保的铅锌冶炼废水处理技术已经成为一个迫切需要解决的问题。铅锌冶炼废水处理技术是矿山环保领域中的... 详细信息

随着工业化进程的加速,铅锌的需求量逐年增加。然而,铅锌冶炼过程中产生的大量废水,给生态环境带来了严重的影响。因此,开发高效、环保的铅锌冶炼废水处理技术已经成为一个迫切需要解决的问题。铅锌冶炼废水处理技术是矿山环保领域中的重要课题。本文针对铅锌冶炼废水的特点,概述了当前常用的处理技术,包括物理、化学和生物方法等,并对各种方法的优缺点进行了分析。

关键词：铅锌冶炼废水处理

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AS23离子色谱柱法测定地表水中碘化物

应用化工 2024年第6期53卷 1473-1477页

作者：薛智凤成星陈清敏尚卫韩永亮艾昊李华冯娟陕西省地质调查实验中心陕西西安710000 西安煤科地热能开发有限公司陕西西安712100

采用AS23阴离子分析柱,50 mmol/L氢氧化钾淋洗液,流速1.0 mL/min,进样量250μL,对地表水中碘化物进行检测,结果表明,该方法在8.620 min出峰,方法检测限为0.5μg/L,测定方法相关性R=0.9998,线性范围0.01~2 mg/L,适用于地表水中碘化物的... 详细信息

采用AS23阴离子分析柱,50 mmol/L氢氧化钾淋洗液,流速1.0 mL/min,进样量250μL,对地表水中碘化物进行检测,结果表明,该方法在8.620 min出峰,方法检测限为0.5μg/L,测定方法相关性R=0.9998,线性范围0.01~2 mg/L,适用于地表水中碘化物的测定。

关键词：碘化物地表水氢氧化钾淋洗液 AS23阴离子色谱柱

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圆锥结合面接触刚度三维分形数学模型的构建

组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 12-17,23页

作者：王伟刚李卫兵国电电力新疆新能源开发有限公司乌鲁木齐830000 陕西航天时代导航设备有限公司西安710100

圆锥过盈连接是一种常见的连接方式,它能够承受大的轴向载荷和弯曲载荷,具有良好的刚度和承载能力,因此被广泛应用于工程实际中。针对圆锥结合面二维分形模型不能反映出圆锥结合面实际情况之间的接触问题,建立圆锥结合面三维分形模型,... 详细信息

圆锥过盈连接是一种常见的连接方式,它能够承受大的轴向载荷和弯曲载荷,具有良好的刚度和承载能力,因此被广泛应用于工程实际中。针对圆锥结合面二维分形模型不能反映出圆锥结合面实际情况之间的接触问题,建立圆锥结合面三维分形模型,该模型首先建立圆锥形结合面接触系数,并考虑引入摩擦系数与微凸体在弹性变形阶段、塑性变形阶段和完全塑性变形阶段时,分别建立圆锥结合面法向载荷模型、法向接触刚度模型和切向接触刚度模型,以更符合圆锥结合面实际的接触情况,研究结果对圆锥过盈连接的设计提供理论参考。

关键词：分形理论圆锥结合面法向接触刚度切向接触刚度

基于关键层理论的切顶留巷下覆岩裂隙分布特征研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 102-113页

作者：双海清辛越强李树刚林海飞周斌尚英智刘思博西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西部矿井开采及灾害防治教育部重点试验室陕西西安710054 陕西双龙煤业开发有限责任公司陕西延安727306

针对切顶留巷工艺使得切顶侧采空区覆岩裂隙分布改变的问题,采用物理相似模拟与数值模拟相结合的手段分析了切顶留巷工艺下采空区应力分布、覆岩运移和采动裂隙分布规律。在此基础上,基于关键层理论与采动覆岩卸荷膨胀累积效应,探讨了... 详细信息

针对切顶留巷工艺使得切顶侧采空区覆岩裂隙分布改变的问题,采用物理相似模拟与数值模拟相结合的手段分析了切顶留巷工艺下采空区应力分布、覆岩运移和采动裂隙分布规律。在此基础上,基于关键层理论与采动覆岩卸荷膨胀累积效应,探讨了切顶与未切顶侧覆岩裂隙发育高度和离层裂隙区宽度的变化,分析了不同层位定向卸压瓦斯抽采钻孔抽采效果,验证和反演了切顶留巷工艺下覆岩裂隙分布规律。研究结果表明:切顶留巷工艺能有效降低切顶侧顶底板的应力集中,但应力仍会向煤岩深部传递;切顶使得垮落岩层厚度与顶板破断形式发生改变,导致裂隙带发育高度、亚关键层控制范围内离层裂隙区宽度产生变化;切顶侧端头垮落带高度为未切顶侧的2倍,裂隙带高度为未切顶侧的0.87倍,在裂隙带中下部,切顶侧的离层量和穿层裂隙数量均大于未切顶侧;切顶侧在煤层顶板8~30 m范围内裂隙发育量随距离增大而增大,在30~48 m范围内随距离增大而减小,裂隙主要分布于裂隙带中下部;不同层位抽采钻孔瓦斯浓度和流量的“错峰”验证了上述研究结论。研究结果对高瓦斯矿井切顶留巷工艺下卸压瓦斯治理具有一定参考价值。

关键词：瓦斯抽采卸压瓦斯切顶留巷覆岩裂隙覆岩累计膨胀