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2024年, 第29期 刊出日期:2024-10-21
  

  • 全选
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    工业设计
  • 任继德1 任宇轩2 芦永和1 杨 復 涵1 冯首鹏3
    中国机械. 2024, (29): 3-7.
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    本文介绍了利用Pro/E软件进行螺旋混料输送机绞龙的设计、建模和仿真分析的方法。利用Pro/E的Mechanica模块,可以在设计阶段对结构进行静力和模态分析,优化设计并发现潜在问题,从而提高设计效率和产品质量。

  • 谢志庆
    中国机械. 2024, (29): 8-11.
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     本文深入分析LED照明灯具结构的创新设计方法及其应用前景。首先,详细解析LED光源的独特优势,然后探讨光学、热管理、电气设计的基础理论,之后介绍LED照明灯具结构设计的模块化、轻量化、智能化与节能环保创新原则。最后通过典型案例剖析,对比不同产品在结构创新及性能提升方面的表现,深入探讨设计理念与实现途径的优劣。
  • 丁浩 罗哲通讯作者 唐志好 王鑫昱 王豪
    中国机械. 2024, (29): 12-16.
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    针对目前沙棘种植过程中人工种植难度大、效率低,小型种植装置不适配沙棘幼苗种植,以及大型种植装置成本高、体积庞大、搬运不便等问题,本文设计了一种结构紧凑、操作简单的便携式沙棘种植装置。针对该装置主要传动齿轮,本文首先通过MATLAB工具求解出了传动齿轮的最优传动比,之后使用ANSYS软件对传动齿轮进行静力学分析。分析结果表明该装置主要传动齿轮的强度和刚度均能满足设计要求。本文设计的沙棘种植装置,能显著提高沙棘种植效率,为我国荒漠化治理设备的研发提供了借鉴。

  • 牟海峰
    中国机械. 2024, (29): 17-20.
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     为了提高柴油机涡轮增压器压气机的压缩效率和流动稳定性,研究基于康明斯ISB6.7发动机设计一款涡轮增压器半开式叶轮的压气机,并配备无叶扩压器。基于流体动力学(CFD)进行数值模拟,分析不同流量和转速条件下的压力场变化。结果显示,在160000r/min转速条件和0.1kg/s流量条件下,压力机表现出最佳运行效率,表明此次设计方案能够有效提高压气机性能,对柴油机涡轮增压器的研发具有一定参考价值。

  • 狄厚伟1 范硕2 孙建海3, 通讯作者
    中国机械. 2024, (29): 21-24.
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    火焰光度检测器(Flame Photometric Detector,FPD)是气相色谱仪的一款经典检测器,其对含磷、含硫有机化合物具有极高的选择性与灵敏度,在煤化工、食品安全、农药、冶金行业等领域具有非常广泛的应用。本文提出并开发出一款新型高灵敏度火焰光度检测器(FPD),该检测器采用全封闭一体化设计及反射聚焦的弱光增强结构,解决了灵敏度低的技术难题。本文开发的检测器在石油化工及煤化工等领域得到广泛应用。

  • 尹友为
    中国机械. 2024, (29): 25-28.
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    传统水泵叶轮设计主要聚焦于水力性能的优化,但这种优化方式往往导致设计周期的延长并增加了水泵的运行能耗。因此,本研究致力于开展高效循环节能水泵叶轮结构的优化设计这一课题。选取高效循环节能水泵叶轮叶片翼型,分析沿着叶片径向自叶根至叶尖的弦长及扭角分布等叶片径向参数。接着,调整节能水泵叶轮的水力设计参数,包括叶轮进出口直径、轮毂直径、叶片数等,以满足叶轮结构水力优化需求。最后,优化循环节能水泵叶轮旋转流场,划分水动力微元段,求得整个叶轮的静止流速状态,从而实现叶轮结构的动力优化。采用对比试验的方式,验证了该结构具备更优的性能,具备实际应用潜力。

  • 机械制造与智能化
  • 朱巍巍1 董晨晨2
    中国机械. 2024, (29): 29-34.
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    Summary= 随着数控机床技术快速发展,以及市场对产品加工精度和轮廓精度要求越来越高,数控机床的精度得到了广泛关注。几何精度指标能够综合反映数控机床性能,其中,线性定位精度对数控机床的线性加工精度起到重要影响,而圆轮廓误差能够综合反映机床联动轴之间的运动轨迹精度。为探讨机床定位精度对圆轮廓误差的影响,本文选取立式加工中心 XY平面为例进行测试研究。应用激光干涉仪测量机床X轴、Y轴的线性定位误差,依据GB/T 17421.2-2023《机床检验通则 第2部分:数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定》选取测量点数量、测量点间距等测量参数,并根据测试结果对机床进行反向间隙和螺距误差进行补偿,补偿后复测定位精度, X轴、Y轴双向定位精度得到显著改善,分别为0.0041mm、0.0038mm。同时应用球杆仪对机床定位精度补偿前后的圆轮廓误差进行检验,其中圆轮廓误差的综合指标圆度误差从24.2μm降低至13.7μm,降低了43.4%。测试结果表明,对数控机床的线性定位误差补偿后,定位误差和机床的圆轮廓误差均得到了明显提升。

  • 尤伟
    中国机械. 2024, (29): 35-39.
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    伴随着中国社会经济的快速发展和计算机技术的进步,CAD/CAM技术在机械设计和制造中的应用越来越广泛。CAD/CAM技术不仅改变了传统的设计和制造流程,还显著提高了产品的生产效率和质量。本研究探讨了CAD/CAM集成系统在机械制造中的实践与应用,通过实际数据分析了其在缩短生产周期、提高产品质量和推动企业可持续发展方面的显著成效。研究结果表明,CAD/CAM技术能够有效地提高机械设计和制造的效率,增强企业的竞争力,进而推动社会经济发展。

  • 蔡海英
    中国机械. 2024, (29): 40-43.
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    随着模具工业的快速发展,对模具制造技术的要求也日益提高。电加工技术,尤其是数控电加工技术,以其独特的加工优势,在模具制造中发挥着越来越重要的作用。本文通过对电火花加工和线切割加工的最新发展进行详细介绍,分析电火花成形和线切割技术在模具制造中的应用和影响电加工质量的主要因素。通过对电加工技术的深入研究和分析,有望为模具制造行业的创新发展提供有力支撑。

  • 谢小宝
    中国机械. 2024, (29): 44-47.
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    工业机器人电力载波群控通信技术调试,乃是一项集双频电力载波技术、工业机器人及通信接口、节点控制器、通信协议地址分配、节点控制器与工业机器人通信系统设置、电力载波节点控制器模块、电力载波模块、电力载波拓扑结构的研究。本文主要通过工业机器人通信调试系统,该系统具有布线成本低、集中群控能力强、操作简单便捷、安全可靠等特点,有效解决了设备布线难度大的问题。

  • 能源与动力
  • 徐欧珺 1 吕佳芮2
    中国机械. 2024, (29): 48-51.
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    本文设计了一套基于人工智能的配电网电力设备运维检修系统,采用卷积神经网络、支持矢量机等算法,实现了变压器缺陷识别、温度预测和断路器机械故障诊断。通过试验,证明了该系统在识别准确率、预测误差、诊断效率等方面优于传统人工检测方法,可有效提高配电网运维水平,为进一步推动配电网电力设备的智能化运维提供了新的思路和方法。
  • 朱毅
    中国机械. 2024, (29): 52-55.
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    光热发电作为当前可再生能源领域的热点之一,对推动能源转型及太阳能资源高效利用具有重要意义。由于熔盐具有储热密度高、传热性能好等特点,其在光热技术领域被大量推广应用。本文根据高温熔盐光热电站建设过程中的实际情况,结合传统火电厂建设中的吹管技术,验证了“三阶段压缩空气降压吹管”的可行性,为同类型光热发电机组的吹管工作提供参考。

  • 机械工业应用
  • 徐德毅1 刘磊2 梅春兵1 王鹏1
    中国机械. 2024, (29): 56-60.
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    光轴一致性是影响成像设备目标追踪精度的一项重要技术指标,针对这一重要指标,本文进行了多视场变焦成像设备光轴一致性分析,详细介绍了多种光轴一致性检测方法并对检测方法进行选择评估,分别列举了影响光轴一致性的三个重要因素,包含设计强度、加工装调、环境变化;通过对某变焦红外成像设备具体方案进行分析和研究,阐述了该产品结构特点,提出了保证光轴一致性若干措施,并通过仿真分析对比,从选材、结构设计、精密装调等方面进行实践,最终保证系统光轴的一致性。该分析方法实践可用于各类红外成像设备的变焦结构中,在保证图像清晰的前提下,提高光轴一致性和光轴稳定性,可见光、激光等多光轴成像设备亦可借鉴,具备较强的通用性。

  • 赵会波 杨健 张焕峰 杨纪 陈琪琪
    中国机械. 2024, (29): 61-65.
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    推移式巷道超前支护装置作为煤矿开采领域的关键技术,其应用和优化对于保障矿工安全和提高开采效率具有重要意义。本文从推移式巷道超前支护装置的结构组成、技术特点与优势、应用现状分析入手,深入探讨了其在煤矿开采中的应用需求及效果,并针对存在的问题和挑战,提出了结构优化设计、机械化程度提升和安全性能提高等技术优化措施。通过实验设计、实验结果及实践应用案例的详细分析,验证了新型推移式巷道超前支护装置的性能提升和在实际煤矿开采中的有效应用。煤矿开采环境的复杂多变对支护设备提出了更高的要求,新型推移式巷道超前支护装置以其优异的性能响应了这一挑战。结构优化设计提供了更高的稳定性与适应性,机械化程度的提升和安全性能的增强则显著提高了操作效率和作业安全。实验与实践的结合不仅展示了支架的技术进步,也为煤矿开采领域提供了宝贵的经验。

  • 陈建飞 拓航
    中国机械. 2024, (29): 66-69.
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    本文针对煤矿生产自动化控制的需求,提出了基于机电一体化技术的煤矿生产自动化控制系统解决方案。系统通过整合机械设备、电气控制和计算机监控技术,实现了煤矿生产流程的自动化控制和优化。系统采用分布式控制架构,集成了多种先进的传感器、执行器和通信网络,可实时监测生产运行状态,自动调节各环节参数,提高生产效率和安全性。实践数据表明,该系统显著降低了人工操作风险,提高了生产效率和产量,取得了良好的自动化控制效果。

  • 曹克忠 乔虹
    中国机械. 2024, (29): 70-73.
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    在当前对能效和环境保护要求日益提高的背景下,传统的涡轮空气离心压缩机系统(TACCS)面临能耗高和效率低的问题。本文通过引入变速驱动(VSD)、逆变器和二次V/f控制技术,对TACCS进行了技术革新与性能分析。研究表明,采用VSD和二次V/f控制的TACCS在节能和降低运行成本方面具有优势。试验结果显示,相比于传统的恒速驱动(CSD),采用VSD的TACCS可节省电能消耗高达24.31%。本研究为空压机械设备的节能改造提供了科学依据和技术路径,助力工业向更高效、环保的方向发展。

  • 邓晓刚 邵珠娟
    中国机械. 2024, (29): 74-76.
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    本文针对无人驾驶装载机在煤矿开采中的应用进行了深入探究,并对其性能进行了全面评估。通过实地测试和数据分析,验证了无人驾驶装载机在提高煤矿开采效率、保障作业安全以及降低人力成本方面的效果。研究结果显示,无人驾驶装载机在复杂的煤矿环境中展现出高度的自主性和稳定性。本研究不仅为煤矿开采的智能化发展提供了理论依据,也为相关技术的进一步优化和推广奠定了基础。

  • 党乾 雷鹏飞
    中国机械. 2024, (29): 77-81.
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    随着现代煤矿机械化水平的提高,大功率电气设备在矿井下的应用日益广泛,由此带来的谐波问题也日益突出。针对矿用隔爆型高压软起动柜的谐波治理难题,本文在分析软启动柜结构和工作原理的基础上,探讨了其谐波产生的机理和危害,并提出了一种创新的谐波混合滤波方案。该方案综合利用有源电力滤波器、无源LC滤波器和PWM整流技术,实现分段补偿和抑制,并对各环节进行了详细设计和优化。最后,搭建了试验样机平台,通过仿真和实测相结合的方式,全面考核了所提出方案的性能。
  • 陈建炷
    中国机械. 2024, (29): 82-85.
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    随着制造业向自动化与智能化的转型,智能移栽翻转搬运机构在自动组装和自动光学检测(AOI)系统中扮演越来越关键的角色。智能移栽翻转搬运机构能够在不同的生产线上实现高效的物料搬运和精确定位,尤其是在电子制造等需要高精度组装和检测的行业中。移栽翻转搬运机构通过其独特的设计,使得组件能够在组装前后进行翻转与定位,这对于提高生产效率和产品质量具有显著效果。本文详细探讨了智能移栽翻转搬运机构在自动组装系统中的集成与优化过程,以及其在自动AOI检测系统中的关键应用,展示了该机构如何通过提高组装精度和优化检测流程来提高整个生产过程的效率与可靠性。

  • 现代交通技术
  • 汪兴浩
    中国机械. 2024, (29): 86-89.
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    随着我国城市轨道交通、水资源引水输水等隧道工程的增多,地下工程施工技术也更为专业和精细化。本文结合某隧洞工程建设项目,提出一种在有限空间短竖井环境下,盾构机两次分体组装的施工技术。本文首先对盾构机施工现场场地工况进行介绍,梳理盾构机分体组装流程,然后重点研究盾构机分体组装重要工序技术要点。实践证明,所提出的分体组装方案解决了盾构机组装场地狭小的问题,确保了盾构机的顺利始发隧洞、掘进作业,对城市有限空间施工具有一定的参考意义。

  • 许议 冯正甫 李永恒
    中国机械. 2024, (29): 90-93.
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    目前,我国的船舶焊接技术显著提高,并且在造船领域发挥了重要作用。然而,与世界发达国家相比,我国的船舶焊接生产技术和质量还有很大的提升空间。为此,我国应重视目前船舶焊接常见的质量问题,以及影响焊接质量提升的主要因素。本文在介绍船舶焊接生产技术概况的基础上,进行船舶焊接生产技术案例分析,并研究出改进船舶焊接生产技术和质量的具体对策。本文研究以期能在缩短与先进国家船舶焊接差距的同时,整体提高我国船舶焊接工艺技术,提升船体制造质量。

  • 刘千山 丁志伟 刘永强
    中国机械. 2024, (29): 94-97.
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     矿用卡车在矿山开采中发挥着关键作用,其远程监控与维护系统的性能直接影响到作业的安全与效率。传统系统在实时数据处理和故障响应方面存在局限。本文提出了一种基于物联网(IoT)技术的矿用卡车远程监控与维护系统,通过集成高精度传感器、5G通信网络和智能分析平台,实现了对矿用卡车的实时监控与故障自愈。系统设计包括硬件实施与软件开发,其中高精度传感器和边缘计算设备在数据采集和处理方面发挥了重要作用。通过对基线试验和改进试验的性能对比,试验结果显示,引入物联网技术后,故障响应时间从6h缩短至30s,维护效率提高至5min,实时监控准确率达到95%。这些结果验证了物联网技术在提高系统实时性和维护效率方面的有效性。

  • 焦志远 徐滨全 唐波 郭小峰 张成龙
    中国机械. 2024, (29): 98-101.
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    动车组观光区卷帘采用非透光的帘布,针对动车组观光区卷帘在运营过程中发生帘布破损透光现象,经过详细调查分析锁定问题的根本原因,提出针对性的帘布涂层改进方案。并在试验室进行试验验证及车辆运营考核,优化后的帘布品质良好,有效解决了动车组卷帘破损漏光的问题。

  • 吕强
    中国机械. 2024, (29): 102-105.
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    本文主要研究基于MSG-3的飞机高故障率零部件的诊断及可靠性分析,旨在通过实践深化MSG-3的应用理解,提升理论知识、实际应用能力及创新能力。通过实践分析,将理论知识与实际工作经验紧密结合,进行基于MSG-3的典型故障件可靠性分析。同时,通过对多故障率零部件的故障诊断,可深入理解MSG-3的核心思想,并应用于现场故障诊断,预测未来故障趋势,确保系统和部件的安全性与可靠性。此外,通过熟练应用参考资料、数据库、计算图表等工具,熟悉相关标准,完成飞机整体分析所需的基本技能训练,并全面理解可靠性分析过程,能够独立运用技术资料和所学知识完成典型故障的可靠性分析。

  • 安全与生产
  • 曹玮 刘雪梅
    中国机械. 2024, (29): 106-109.
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    市政工程机电设备是保障城市基础设施正常运行的关键,设备出现故障会影响市政工程的正常运行,因此需做好市政工程机电设备维修工作。基于此,本文结合市政工程项目实例,探讨市政工程机电设备维修常见问题及对策,提出提升维修资源配置效率、应用现代化维修技术、完善维修管理体系和强化监督机制等策略。

  • 李阳
    中国机械. 2024, (29): 110-113.
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    在当今工程基建项目中,推土机是重要的机械设备,尤其是D475A-5履带推土机的使用,能够为工程基建项目节省大量的人力和物力,使工程项目的工作效率得到大幅度提升。而想要确保工程项目的顺利进行,日常工作中应该做好D475A-5履带推土机的故障检修与维护工作,保证D475A-5履带推土机的正常运行。对于D475A-5履带推土机而言,其发动机是整个机械设备的关键部件,直接影响到机械设备的正常运行。基于此,本文就D475A-5履带推土机发动机故障原因进行分析,并提出相应的改进策略,以期为工程基建项目提供必要的参考借鉴。

  • 周笑笑
    中国机械. 2024, (29): 114-118.
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    主要分析了岸桥起重机在实际工况中撑管出现裂纹而导致的质量事故。首先,对事故进行了分析。其次,对造成撑管裂纹的相关原因进行了阐述。再次,分析事故现场所造成的设备以及零部件的损坏状况。此外,还对岸桥机械结构进行了勘察以及检测。主要目的是找出事故原因,提出有效的预防措施。

  • 颜建国
    中国机械. 2024, (29): 119-122.
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    电梯轿厢门的稳定闭合对于电梯的安全运行至关重要。本文针对电梯轿厢门闭合机构的稳定性问题展开研究。通过对现有机构的结构、材料、加工工艺以及安装调试与维护保养等方面进行分析,发现了影响稳定性的关键因素。在此基础上,提出了优化机构结构设计、选用高性能材料、改进加工工艺以及加强安装调试与定期维护保养等改进策略。为验证改进策略的有效性,进行了仿真分析与实验验证,结果表明改进后的机构在稳定性方面有显著提升。本文的研究成果为电梯轿厢门闭合机构的设计和优化提供了理论依据和实践指导,对于提高电梯的安全性和可靠性具有重要意义。

  • 徐煦 白水 任会斌
    中国机械. 2024, (29): 123-126.
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    矿用卡车在采矿作业中承担重要的物料运输任务,其行驶安全性对采矿效率和作业人员安全至关重要。胎压监测系统(TPMS)作为一种重要的车辆监控技术,能够实时监控车辆的轮胎压力和温度,预防因轮胎故障导致的事故。本文全面探讨了胎压监测系统在矿用卡车行驶状态安全中的应用,包括传感器精度的优化、实时数据分析系统的开发、故障诊断与预警功能的实现以及系统的环境适应性和耐用性提升,旨在通过技术手段显著提高矿用卡车的行驶安全性。

  • 职业教育
  • 董菲
    中国机械. 2024, (29): 127-131.
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    零部件测绘与CAD成图技术属于机械类专业教学的重要组成部分,能够提升中职机械类专业教学质量,对培养综合性、创新性高质量人才意义明显。本文分别对零部件测绘与CAD成图技术、机械类专业教学现状进行探讨,更加有针对性地提出零部件测绘与CAD成图技术在中职机械类专业教学中的应用措施,为专业教学提供参考。

  • 金胜举
    中国机械. 2024, (29): 132-135.
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    面对焊接行业对高技能人才的需求日益增长,技工院校传统教学模式已难以满足行业发展的需求,工学一体化教学模式强调理论与实践的紧密结合,旨在培养学生的实际操作能力和综合职业素养。本文首先阐述工学一体化教学模式实施的意义,包括弥补传统教学的局限、适应技术发展、提升学生能力以及构建产教融合体系,随后提出实施原则,如教学与实践结合、以学生为中心、灵活性与适应性。在具体实践方面,本文给出了教学内容设计、教学环境构建、教学方法应用和评价体系建立的过程,最后提出优化策略,包括加强师资队伍建设、完善教学资源体系、深化校企合作以及推进信息化教学,旨在为技工院校焊接加工专业的教育改革提供了有益参考。

  • 郑益超
    中国机械. 2024, (29): 136-139.
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    数控铣削加工与编程课程是中职学校数控技术应用专业学生的必修专业课。该课程实践性较强,要求学生必须具备良好的实操能力,能够掌握正确的数控加工编程的指令格式、编程方法。基于此,本文分析了中职数控铣削加工与编程课程的教学现状,并对混合式教学与中职数控铣削加工与编程课程相结合的必要性加以阐述,提出灵活运用微课、驱动学生自主学习、优化教学活动、促进深度学习等策略,进而将混合式教学优势充分发挥,促进中职数控技术专业课程教学改革创新,为培养现代化高技能人才提供强有力支撑。

  • 质量与标准
  • 戴勇1 闵广杰2, 通讯作者
    中国机械. 2024, (29): 140-147.
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    针对起重机主梁发生失效事故,为解决生产厂家和使用厂家责任界定模糊的问题,本文提出了一种探究起重机主梁塑性失效原因的方法流程。根据现场勘测数据结合厂家提供的设计图纸建立起重机主梁三维模型,静刚度试验数据和有限元仿真数据趋于一致,说明主梁结构失效并非结构设计问题。介于失效部位并未出现疲劳裂纹,推测主梁结构是主梁实际材质与设计不符或是受到异常应力导致的主梁塑性变形。对该起重机主梁材质进行理化试验分析,试验结果表明金属结构材料的化学成分、力学性能均满足设计要求,并非材料的缺陷导致主梁结构的失效。进行数字化反演重构来判断是否是起重机超载使用导致的结构失效,当主梁失效处挠度达到失效观测值时,主梁承受的最大应力远超出了材料的屈服极限,金属结构必然会发生塑性变形,由此说明起重机主梁结构的塑性失效是由起重机超载导致的。

  • 王文鹏
    中国机械. 2024, (29): 148-151.
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    电梯作为城市建筑中不可或缺的垂直交通工具,其安全运行与可靠性备受关注。传统的电梯轿厢内部质检方法主要依赖人工目视检查,存在效率低、主观性强等缺陷。本文针对电梯轿厢内部质检的需求,研究了一种基于机器视觉的自动化质检技术。该技术通过视觉传感器采集轿厢内部图像,利用图像处理与深度学习算法实现缺陷的自动识别与定位。并据此设计了一套完整的质检系统,包括视觉传感器阵列、图像采集与预处理模块、缺陷识别算法以及人机交互界面等。试验结果表明,该技术能够准确检测轿厢内部的多种缺陷,质检效率较传统方法大幅提升。

  • 许艳云 文用 黄文博 秦泽文
    中国机械. 2024, (29): 152-155.
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    直升机尾减速器操纵轴承一般采用双列角接触球轴承,在尾减速器这类大长径比结构中应用时承受了较大弯矩。当前由于缺乏对该应用场景下双列角接触球轴承所承受弯矩载荷的研究及计算方法,导致轴承寿命评估时难以考虑弯矩影响,带来了不必要的设计风险。本文以某直升机尾减速器为研究对象,分析了操纵轴承因减速器操纵结构变形等原因存在的不可忽视的附加弯矩,通过Romax Designer环境建立数值仿真模型、对附加弯矩进行计算,并开展附加弯矩测量试验,验证了仿真结果的准确性。这种评估方法实现了附加弯矩的快速、准确评估,为操纵轴承载荷条件的进一步确定提供了参考。

  • 赵东辉 张多
    中国机械. 2024, (29): 156-160.
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    CNG气瓶属于一种常见的压力容器。本文介绍了三种无损检测技术(超声波相控阵检测技术、磁粉探伤检测技术、红外无损检测技术)在CNG气瓶质量及缺陷检测中的具体应用。并以设计压力为30MPa钢制取样气瓶的压力试验为依据,研究了气瓶设计压力、承压能力与设计壁厚之间的内在联系。希望此研究成果可以为CNG气瓶的优化设计和实际应用提供理论基础。

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