机械设备的开发与研究一直是工业领域中比较重要的部分,其中气动机械手作为我国工业机械手中普遍采用的一种机械手类型,是工业领域中机械设备的重要组成部分。得益于科学技术的发展,工业领域中的机械手正向着智能化的方向发展,PLC在气动机械手中的运用尤为重要,因为PLC控制系统是机械手智能化的核心,要通过设计控制系统让机械手更稳定地运行,既需要对PLC控制系统进行研究,同时也需要对传统的机械手操控方式进行研究,PLC控制系统的应用能够帮助机械手去除其在操作方面存在的一些缺陷。

针对工业机器人RV减速器行星架圆周孔孔径在线测量问题,研究基于差压式气动测量的孔径比较式测量方案;基于测量方案和模块化设计思想,设计双截面八喷嘴气路结构、运动机构和电气系统,并研制出孔径在线自动测量仪,实现测量过程的自动化和数据采集实时化。系统误差分析结果表明气动测头结构引入误差小于0.156μm,生产线环境温度引入误差小于0.39μm。在重复性测量条件下进行测量试验,试验结果表明孔径在线自动测量仪重复性标准差小于0.22μm,测量误差小于1.3μm,测量结果不确定度0.8μm,具有较高准确性和良好重复性。单个零件测量节拍小于30 s,测量效率高,满足生产线上的测量要求。

在气动仿真中,Realizable k-ε两方程模型和SST k-ω两方程模型应用较广。通过对超声速炮射修正尾翼弹的气动仿真,分析了这两种模型在解决该类外形复杂的弹丸的仿真计算的适应性。先进行了两种模型的数学分析,然后,对仿真计算结果进行了分析。计算结果表明SST k-ω两方程模型其湍流动能和湍流动能耗散率比Realizable k-ε两方程模型更稳定,更适合计算修正尾翼弹的气动。

采用表面测压技术,测量了低雷诺数下(Re=6.0×104、1.0×105、2.0×105) S1223翼型的表面压力分布,通过时均化处理及瞬态处理方法,分别获得了翼型稳态和瞬态压力系数、升力系数,分析了流场结构随雷诺数及攻角的变化规律,研究了雷诺数及攻角对翼型升力的影响机理。结果表明,从时均升力系数随攻角的变化规律来看,S1223翼型在低雷诺数下存在"静态滞回"效应。攻角由负逐渐增大至0°时,下翼面由完全分离转变为出现层流分离泡,随后分离泡逐渐减小直至消失,导致升力系数斜率呈现随攻角逐渐增大的非线性现象。当攻角超过临界攻角后,不同雷诺数下翼型流场结构随攻角的变化规律存在本质不同,Re=6.0×104和1.0×105时,翼型周围流场迅速发生大范围流动分离,升力系数迅速减小;而Re=2.0×105时,上翼面周期性生成短泡,引发低频振荡现象,升力系数呈现准周期性变化,α=16°......

模拟S809风力发电机叶片翼型冬季结冰现象,将笛卡尔坐标系下的覆冰外形转换至极坐标,并拟合此范围内的覆冰增长公式.模拟及公式拟合结果表明在一定温度范围内,拟合公式可以有效预测覆冰增长量,对比冰厚比表达方式,此方法可以更准确表征覆冰程度;气动特性对比结果显示在一定攻角范围内叶片结冰将导致叶片气动性能提升.

高标号沥青的高温性能差是引发沥青路面永久车辙变形的原因之一,而低标号沥青的高温性能相对较好,但其低温性能较差,制约了在工程中的应用。文章通过外掺不同比例的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性剂和岩沥青复合改性了50#基质沥青,采用常规性能试验和流变试验分析复合改性沥青的高、低温性能变化,根据离析试验结果分析了复合改性沥青的热储存稳定性,并利用沥青气动流变回弹试验进行验证。结果表明岩沥青可以有效地提升沥青的高温性能,但对低温性能不利;掺入SBS改性剂可以适当抵消这种不利影响,且合理掺量的复合改性沥青的高温性能得到进一步提升;新引入的LTI-210沥青质量控制系统可以快速检测沥青的PG分级,也可在一定加载条件下,根据沥青最大蠕变变形与弹性恢复率验证和说明了沥青高、低温性能的变化。

目的通过对ST160C气动物流传输系统性能的改造,提升气动物流传输系统工作效率。方法对气动物流传输系统的监测点、风机动力、软件功能、传输瓶进行问题分析,制定相应的改进措施。结果经过对气动物流系统的改进,气动物流系统的定位精度显著提升,管路区间差异有统计学意义(P<0.05),传输时间差异有统计学意义(P<0.05),风机动力增强,智能化程度提升,降低传输瓶维修成本。结论气动物流传输系统的改进措施切实有效,可供同行执业者借鉴。

针对Savonius阻力型风力发电机扰流流动特点,建立了二维不可压缩湍流模型,并对基于流体连续性方程和N-S方程及k-ε湍流模型的二维流场进行数值模拟计算。用ICEM构建了风力机叶片二维模型,完成了网格的划分,在FLUENT中模拟了流场内叶片截面的受力情况和速度分布情况,得到了Savonius风机的气动性能。

作为大涡模拟(LES)的唯一模型参数,经验Smagorinsky常数(CS)与特定的流动条件有关。为研究扁平箱梁气动特性LES的合理CS取值,开展了CS值在0.032~0.7范围以及动态亚格子黏性模型的多工况LES模拟,通过与风洞试验结果的对比,分析了主梁气动特性随CS值的变化。研究认为CS值不同时主梁表面压力和气动力的平均值差别不明显,其结果也与风洞试验吻合良好;但CS值的变化对主梁表面压力和气动力的均方根(RMS)值影响明显,结果也与风洞试验存在较大差异,CS值增大导致气动力脉动降低甚至无脉动;LES采用动态亚格子黏性模型无法给出主梁涡脱和表面压力的合理估计。在0.064≤CS≤0.27区间,LES均能给出与风洞试验一致的主梁涡脱单频和St值估计;从捕捉流动的非定常特性考虑,建议CS在上述范围内取小值。研究认为,CS增大导致亚格子湍流黏性增大,流动的耗散作用增强,降低了LE......

为了研究S弯收扩喷管的流动机理,数值模拟了不同喷管落压比(NPR)和S形收敛管道出口面积比(A72/A8)对S弯收扩喷管内流动的影响。结果表明当S弯收扩喷管处于高度过膨胀状态时,随着NPR升高,非对称分离逐渐转变为对称分离,λ型激波转变为马赫盘结构,气动性能下降,推力矢量角减小;随着NPR继续上升,激波从喷管内移动到喷管出口边缘,并逐渐转变为膨胀波,气动性能上升,推力矢量角减小至0°后保持不变。在完全遮挡高温部件的低可探测准则的约束下,出口面积比A72/A8的变化主要对S弯收扩喷管收敛段的流动特性产生显著影响,体现在S弯收扩喷管内的局部加速及二次流分布。S弯收扩喷管的气动性能随着A72/A8增大而提高,但当A72/A8增大至1.8时,第一弯管道出口上壁面发生流动分离,气动性能显著下降。