以某型挖掘机为研究对象,搭建铲斗挖掘力、斗杆挖掘力以及倾翻力矩试验平台,通过试验研究挖掘机挖掘力,并结合整机稳定性进行分析.试验结果表明:最高转速时铲斗挖掘力试验值为160.1 kN,设计值为165.2 kN,相对误差为3.09%;斗杆挖掘力试验值为218.5 kN,设计值为226.7 kN,相对误差为3.62%,均在误差允许的范围内.纵向挖掘倾翻力矩为397.7 kN·m,安全系数为3.46;横向挖掘倾翻力矩为575.3 kN·m,安全系数为2.34,均存在较大安全裕度.基于理论研究挖掘力影响因素,并进行试验对比,验证了试验方法的有效性.

模锻伺服液压机是一种新式金属模锻成形设备,靠液压油缸驱动施力挤压成形,目前市场上主要有单向伺服液压机和双向伺服液压平锻机。液压机面临的主要考验是如何保证连续生产过程的稳定性,即降低漏油、拉缸、卡阀、泵损坏等常见工程性故障。而这些问题多数是由于在液压机制造过程中细节原因造成的,通过制定一系列关键生产过程质量控制点并加以实施,能够有效的预防和控制伺服液压机“带病出厂”,大幅降低以上常见故障的发生。

液压制动器是汽车制动系统的关键部件,由于现有加工工艺不成熟,制动器凹槽往往存在煤渣缺陷,对液压制动器进行缺陷检测十分必要。基于机器视觉原理,提出了一种非接触式制动器凹槽视觉采集方法。分析了液压制动器工作原理及缺陷成因,提出了系统的技术指标和功能需求并制定了总体方案;根据液压制动器凹槽的缺陷特性,运用图像分块直方图统计方法对煤渣缺陷检测结果进行分析。结果表明,该系统的检测准确率达99.6%,系统单件制动器缺陷检测节拍为25 s,效率高,可满足系统功能需求。

目的 提出一种单自由度自动液压翻转平台,综合分析其力学特性,验证是否适用于固体火箭发动机振动试验换向过程。方法 根据液压设计理论,推导液压缸伸缩位移与翻转角度的数学关系,通过对翻转架进行静力学分析,确定翻转平台的极限受力位置,并解析受力与翻转角度之间的具体关系。针对极限受力位置的翻转架连同机架联合体,进行静应力分析,验证其稳定性。结果 翻转架处于初始水平位置时,液压缸承受最大压力,翻转角度为90°时,液压缸受拉轴向力出现最大值。翻转架的应力分布不均匀,应力最大值出现在其中部,最大应力值远小于许用应力,其强度满足应用要求。结论 翻转平台的力学性能满足设计和使用要求。另外,极限位置静力学受力分析和运动过程分析的结合评价方法,能够合理判定轴支撑翻转类机械装备的力学性能。

针对传统大型船舶除锈与喷涂作业效率及质量等级低、环保型性差的问题,提出了一种新型综合机械化作业解决方案。建立了除锈喷涂执行机构气动位置伺服定位控制系统的数学模型,对比并分析了常规控制方法与采用PID控制方法优缺点,利用MATLAB(Simulink)软件对系统做仿真分析研究,获得了喷涂机构气动位置伺服控制内在规律。分析结果表明,在气动位置伺服控制系统中加入PID控制环节,可以实现系统较高精度的位置控制,误差小于±20 mm,满足除锈喷涂作业设计要求。

为了提升气动阀控微液滴产生系统的液滴产生频率,研究了腔体结构和电磁阀控制对系统最高稳定液滴产生频率的影响.该系统主要部件包括腔体、腔体底部微米直径喷嘴、以高速电磁阀和放气管为核心的气路,以及液滴拍照装置.该系统利用高速电磁阀短暂导通在储液腔内产生气体压强脉冲,迫使储液腔内液体从喷嘴喷出,形成微液滴;气体随后经放气管排出,恢复储液腔内气压平衡.研究发现,缩小储液腔体体积和缩小电磁阀开启电压脉冲宽度,可以大幅度提高该系统最高稳定液滴产生频率.基于优化后的微液滴产生系统,研究了不同液滴产生频率下液滴速度.液滴初速度具有随液滴产生频率增加而加快的趋势,但是伴有较大的非单调涨落.随着电磁阀开启电压脉冲宽度的缩短,液滴直径有较大幅度的缩小,可有效提高该系统用于样品施加的控制精度.

为了提高气动阀控式微液滴产生装置打印过程中的细胞活性,利用自建气动阀控式微米按需液滴(drop-on-demand,DOD)产生装置,在10~70Hz微液滴产生频率下对2种人体活细胞做喷射实验.2种细胞分别是人外周血单个核细胞(hPBMCs,直径10~15μm)和人支气管上皮细胞(hBECs,直径50~70μm).该喷射装置的喷嘴直径为100μm,微液滴直径180~200μm.实验中,将未经喷射细胞悬液记为对照组,每种频率下向加有磷酸盐缓冲液的样品管中喷射大约6000滴细胞液.随后以7-AAD试剂进行荧光抗体染色,并用流式细胞仪进行细胞活性检测.结果显示,hPBMCs和hBECs喷射后的细胞相对成活率分别为0.991±0.009和0.996±0.014.经分析,喷射频率对细胞活性无显著影响.气动阀控式打印后的细胞活性较高,归因于打印的细胞悬液黏度较低,细胞喷射过程中产生的剪切应力较小.气动阀控微液滴产生技术有望应用在生物细胞打印...

提出了一种基于声发射(AE)信号对新型点磨削砂轮磨削状态进行实时监测方法.建立了表面粗糙度与AE信号的对应关系,为监测磨削加工表面粗糙度提供了条件.采用单因素实验研究了各参数对AE信号RMS值的影响规律,结果进一步证明了AE信号与表面粗糙度的对应关系.对比分析了砂轮不同磨损状况下的AE信号,依据此信号可对磨削状态进行实时监测.为了区分声发射源性质的异同,对磨削过程中的AE信号进行了频谱分析,砂轮发生磨损时,AE信号在45~65 kHz,80~90 kHz,100~110 kHz频段的能量升高显著,并且在15 kHz附近出现了很高的尖峰,为监测磨削状态提供了一种可行且有效的方法.

介绍了一种高效可靠的浮动定位机构装置设计及其工作原理。该装置由3个机械模块构成,配合形成2个运动副,其本身机构可实现2个自由度（X、Y方向）浮动,通过板式滚柱链控制2个浮动模块的浮动状态、浮动幅度（±2 mm）,待浮动机构找正位置后,Z向定位机构实现位置锁定,提高工件装夹效率,节约成本,且浮动装置结构设计简单,承载负荷较高,其滚柱具备较高的精密运动特性。另外,通过改变浮动机构的动力源及板式滚柱链的参数,可派生出不同的设计方案,满足不同场合的使用要求。

为开拓间歇式能源应用新途径，本文提出了一种复合制冷系统，该系统带有抽水压缩气体储能裟置。在储能阶段，该储能制冷系统通过水泵将电能转换为水气共容舱内带压气体的内能；释能阶段，在水气共容舱内高压气体的作用下，使其内部的水流经水轮机直接驱动制冷循环制冷，而制冷循环中冷凝器所释放的能量被水气共容舱内的高压气体全部吸收，最终完成了利用间歇式能源制冷之目的。文中建立了描述储能与制冷过程的热力学模型，并重点研究了储能和制冷过程中关键节点的热力学参数变化规律，与文献给出的储能制冷系统相比，该系统具有较高的制冷系数。为拓展间歇式能源实际应用途径提供了一种新思路。