本研究旨在通过数值模拟与实验验证,对复杂地质条件下的液压支架进行优化设计。采用有限元分析软件建立液压支架三维模型,模拟其在复杂地质条件下的受力情况,分析应力分布、变形量等受力特性,提出优化设计方案。随后,在实验台上搭建液压支架模型,模拟实际工作载荷,验证优化设计方案的可行性和有效性。结果显示,优化后的液压支架在应力分布、变形量、强度及疲劳寿命、稳定性等方面均有显著改善。与对照组相比,研究组的应力分布更均匀,变形量更小,强度及疲劳寿命更高,稳定性更强。结论,优化设计方案有效提高了液压支架在复杂地质条件下的性能,对煤矿行业的安全生产和可持续发展具有积极影响。

针对城市供水管网铺设时操作空间狭小、人工焊接效率低、质量不稳定等问题,设计一种模块化管道焊接机器人。采用模块化设计方法,完成焊接机器人的机械结构设计,主要包括焊接行走底盘、焊枪姿态调整机构和可调柔性导轨3部分。运用D-H参数法建立机器人运动学方程,基于蒙特卡罗法对该机器人的可视化工作空间进行仿真分析。最后进行模块化管道自动焊接工艺实验和施工现场应用。实验结果和施工现场应用结果表明该机器人能够完成对应壁厚钢管的全位置焊接任务,焊接过程稳定且焊缝成形良好。

如何实现涡轮增压器气膜密封在低速状态的低漏油和高速状态的低窜气、高刚度是其设计的关键问题。以泵出型螺旋槽、八字复合型槽和雷列台阶复合型槽油气密封作为研究对象,基于双相雷诺模型数值求解了三种型槽油气密封的流场分布,测试了不同工况下气膜密封的气膜厚度和介质泄漏,对比研究了宽速域范围内三种型槽油气密封的泄漏和成膜特性,重点分析了槽深、螺旋角和泵出槽长比等关键结构参数对八字复合型槽油气密封泄漏和成膜特性的影响规律。结果表明:泵出型螺旋槽密封因具有最小的漏油量可作为低速状态的优选方案,八字复合型槽密封因具有显著更低的窜气量和更大的气膜刚度可作为高速状态的优选方案,不过这依赖其槽深、螺旋角和泵出槽长比的合理设计;在一定的工况和结构参数时,复合型槽密封有望在端面形成明显的油气径向分界...

核化工涉及核能开发、利用以及处理的全周期过程,针对燃料后处理以及放射性废物处置等过程,物料转运技术是重点研究对象,对于常见的核化工设备而言,不可或缺的重要功能为密封转运。本文通过对双盖密封转运形式进行原理上的分析研究以及对密封圈进行材料性能上的研究,并提出了一种新型的成对密封圈的结构形式,通过模拟仿真分析对密封圈进行了结构优化以及密封能力计算。最后通过搭建实验平台,通过实验对比与分析,验证了成对密封圈的密封性能。最终研制出了一种可以满足核化工领域密封转运的橡胶密封圈。

采用恒功率柱塞泵作为轮式液压挖掘机的回转驱动动力源,提出了一种负流量控制方案。通过AMESim仿真确定复位弹簧刚度对系统回转控制性能影响,仿真测试和实际测试结果相符,说明仿真分析都是正确的。结果表明:随着复位弹簧刚度的增大,压力峰值时间也更长;随着复位弹簧刚度的增大,压力响应速度出现了变慢。在不同的复位弹簧刚度下获得了基本一致的阀出口流量最大值,但会引起控制阀换向过程形成不同的流量响应速度。增加控制阀开度的过程中形成了更大的流阻压力,压力达到6.23 MPa后达到稳定状态。系统流量响应速度相对压力响应存在一定的滞后性,而流量增大时则没有出现明显的脉动。

根据工程施工破碎锤实际工况需要,对柔性反馈式液压破碎锤配流系统进行理论研究。设计一套电液联合控制柔性反馈式液压破碎锤实验样机;搭建液压破碎锤实验测试平台,进行可行性与实际工况下实验。实验结果表明:液压破碎锤电液控制系统设计是可行性的,破碎性能符合要求;利用该系统可实现新型液压破碎锤冲击能与冲击频率的实时改变,采集并分析实际工况下的冲击性能参数。

针对ELID磨削轴承钢内圆存在的金属结合剂超硬磨料砂轮整形难题，采用电火花整形技术对金刚石微粉砂轮进行工艺试验研究。在单脉冲放电能量理论指导下。进行正交试验探究脉冲电流、放电电压及占空比对砂轮表面三维粗糙度的影响及其最优参数组合。研究结果表明在脉冲电流10A，放电电压70V，占空比20％的最佳工艺参数下进行电火花精密整形得到砂轮表面三维粗糙度的评价参数SP、SQ、SSK及SSK分别为13．05pm、4．89μm、-0．35、5．307和得到精度为4．18μm的砂轮圆度。最后将电火花精密整形后的W40粒度金刚石砂轮应用在ELID磨削轴承钢内圆中得到表面粗糙度为96nm的加工表面。

文章研究了采用蓄能器组来有效抑制工程车辆液压驱动系统压力冲击的方法，建立了工程机械液压驱动系统加入蓄能器组后的仿真模型，为工程机械液压驱动系统中蓄能器的选择和匹配以及深入研究泵控马达系统调速特性和动态特性在有、无蓄能器情况下的不同提供了参考；利用AMESim仿真软件与工程车辆多功能试验台进行仿真分析与实验验证。结果表明，对于工作在剧烈波动载荷下的工程车辆液压系统，应根据系统的压力变化幅度配置不同固有频率的蓄能器组，并分段配置各蓄能器的参数来加宽吸收压力波动的频率宽度和压力冲击范围。

设计一种基于PLC的航天阀门流阻流量特性测试系统，该系统由传感器、核心控制单元、数据采集与处理模块及相关软件组成，可实现测试便捷、超压保护、数据采集、处理及存储等多种功能。采用三种不同类型的阀门流阻流量特性测试与理论计算数据对比，测试误差控制在3%以内。结果表明，测试系统满足高精度测试需求，不仅可应用于航天用阀门产品的流阻流量特性测试，而且具有一定的商业应用价值。

文章分析了岩心测试工作中现有的微小气体流量测量方法存在的问题和原因,提出利用克氏渗透率以及克氏系数来进行准确测量、计算的原理和方法,并利用毛细管节流装置对该方法进行了实验验证.