基于离散元法的双卧轴搅拌机工作性能的分析与研究

为提高双卧轴搅拌机的搅拌均匀性,研究搅拌机的运动参数与几何参数的最优组合,对其搅拌过程进行分析并建立双卧轴搅拌机的离散元模型。采用二次回归正交旋转组合试验设计,运用离散元软件EDEM对搅拌机搅拌均匀性进行正交虚拟试验。以离散率作为搅拌均匀性的评价指标,对试验结果进行回归分析,并应用SPSS软件得到各个试验因素的回归方程,利用Matlab绘制三维等值线图,确定了各参数对性能指标的影响规律。对试验因素进行优化计算,得出最优参数组合:当搅拌轴转速为61.93 r/min,筒毂直径为38.02 mm,叶片螺旋升角为46.34°时,搅拌机离散率为6.22%。采用试验验证了仿真结果,证明了应用离散元法研究搅拌机工作性能的可行性。     

逆向工程中回转体碎片旋转轴提取方法研究

针对目前回转体碎片特征提取精度不高问题,提出了一种回转体碎片旋转轴估算方法。通过计算主方向的方向 矢量,得到纬圆上主方向的方向矢量;通过计算若干对任意2点纬圆主方向上方向矢量的外积,去除粗大误差得到旋转 轴矢量的方向范围;然后根据垂直于旋转轴的平面与回转面相交交线是一个圆的几何准则,利用蛮力搜索算法得到回转 体点云碎片的旋转轴,通过模式搜索对旋转轴进行了优化。最终得到了一个比较理想的旋转轴。文中提出的算法通过 大量实验论证鲁棒性好,并且在保证效率的基础上,提取出的轴精确度较高。     

搅拌摩擦焊双轴肩搅拌针产热模型与温度场研究

为了探究双轴肩搅拌摩擦焊接工艺参数对焊接过程中产热的影响,实现工艺优化,在实际焊接过程中,课题组将焊接工艺中的焊接速度和搅拌针旋转速度引入模型,并综合考虑上、下轴肩和搅拌针在焊接稳定阶段与工件不同的接触模型,分析搅拌针的受力状况,建立了搅拌针受力模型;基于受力模型建立了轴肩和搅拌针的产热模型,对该模型进行数值模拟;通过数值模拟的数据与实测数据对比分析,修改工艺参数中的搅拌针旋转速度,分析工艺参数与产热的关系。结果表明：建立的双轴肩搅拌摩擦焊产热模型可以准确预测实际焊接过程中产生的温度;此外,在一定范围内增加搅拌针旋转速度,焊接产生的温度也随之增加并且在焊缝中心温度呈哑铃状分布。     

物料搅拌过程监控软件的开发与实现

搅拌是生产企业对物料进行称量或配料之后的重要工序。搅拌机的搅拌自动控制系统广泛应用于耐火材料厂、砖厂、饲料厂、药厂等企业。对搅拌机这样较大型设备的搅拌过程进行自动控制,对提高企业的生产效率,提高产品质量至关重要。笔者根据多年的工控软件开发实践,通过开发实例,介绍最新、最优质的开发工具与方法。     

液压系统控制双轴系翻袋式离心机设计

针对传统的刮刀卸料离心机使用过程中，产品的晶粒形状易受到破坏、转鼓内易形成残余滤渣层而严重影响后续过滤并造成较大的物料损失的问题，笔者提出了一种液压驱动式双轴转鼓结构。使用液压系统驱动内轴，使之可以在外轴内部移动实现翻袋自动出料。外轴两端用轴承支撑，固定在机架上，由电机和同步带轮带动作旋转运动；外轴和内轴之间镶有滑块，保证外轴和内轴同步转动；设置精准称量装置和进行工艺优化控制，使装备结构紧凑，可实现离心机转鼓内物料质量的精确测定和过滤、洗涤及卸料等操作的智能化运行。试验结果表明：该设计实现了全自动洁净过滤，生产过程中不留残余滤饼、不损坏晶体颗粒，对物料适应性强，产品的纯度和收率都得到了提高。该设计降低了生产成本，提高了生产效率。     

混合研究发展过程的方法论启示

混合在化工、医药、食品、采矿、造纸、废水处理等行业中都有广泛的应用,通过混合可制备均匀混合物,促进传质、传热等。常用的混合装置是搅拌釜,通过旋转的桨叶产生的搅拌作用,实现釜内物料的混合。虽然搅拌混合是一种常规的单元操作,但由于其流动过程的复杂性,理论方面的研究还很不够,对搅拌装置的设计和操作至今仍带有很大的经验性。     

基于高频方波注入的IPMSM新型I/f控制策略

针对传统的永磁同步电机I/f控制方法具有给定电流无法调节、系统效率低等缺点，课题组提出了一种改进的控制策略。将I/f控制方法与高频方波注入法相结合，并对转子位置角提取算法进行简化，通过对虚拟的δ轴电流处理获取虚拟轴系与实际轴系间的误差角θerr，省去了观测器/锁相环环节。此方法下，对电机的给定电流实现了闭环可控，提高了电机电流的使用率，改进了系统的控制效率，简化了复杂的信号处理运算与参数整定过程。最终通过实验结果证明，该方法在电机的启动至稳态、负载突变时均具有良好的控制性能。     

分数槽集中绕组永磁辅助同步磁阻电机的设计

为了改善同步磁阻电机存在的转矩密度低、效率低等问题，课题组设计了一种10极12槽的永磁辅助同步磁阻电机。定子采用隔齿绕分数槽集中绕组，减小了相间耦合，增大了绕组自感，从而提高了电机的容错能力；此外，通过永磁辅助，增大电机的交直轴电感差，提高了电机的转矩密度；针对样机转矩脉动较大的问题，采用转子不对称磁障结构与定子斜槽的改进方法进行优化。仿真结果表明优化后电机的转矩脉动从32.0%减小到15.0%，表明课题组设计方案和优化方法具有可行性。     

洗衣机拒绝超量洗涤

如果一次投入的衣物过多，超过洗衣机额定洗衣量，电机工作时负荷就会加大，温度迅速上升，从而缩短电机的使用寿命；或因电机超载运行，运转速度减慢，拉松传动带，甚至会使传动带打滑。另外，衣物过多，互相缠绕在一起，在洗涤桶中翻转不开（正常情况下，衣物在洗涤桶内每分钟翻滚15次），甚至根本不翻转，只是浮在水面上旋漂，衣服之间、衣服与洗涤液或桶壁之间摩擦力减弱，受力不均，达不到应有的揉、     

幸福倒计时

搅拌机像个巨大的蜗牛。"呼呼啦啦"地旋转着。民工三元认真地扳动离合器,把黏糊糊的混凝土倒在伙伴的斗车里。三元已经彻底地喜欢上这台搅拌机,尽管搅拌机声音尖厉刺耳,还常常会把星星点点的灰浆喷溅到三元黑红色的脸庞和敞开衣扣的肚皮上。三元觉     

高速全自动大桶水检漏装置设计

针对现阶段大桶水回收桶破损后难以被检测出来，导致投诉率高、生产及运输成本增加的难题，笔者设计了高速全自动检漏装置。采用高压真空压力检测，通过压差变化判断桶有无破损并对破损桶进行准确剔除；采用可调机械结构满足对多种桶型的检测；采用浮动接头设计实现稳定定位和精准密封；采用PLC控制踢桶模块剔除不合格桶。实际生产使用表明：产能较之前提高了50%以上，准确率提高了15%。该设计降低了工作人员的劳动强度，提高了生产效率，降低了漏检率。     

苏氨酸发酵罐内不同搅拌桨组合下流场模拟

针对目前工业大型苏氨酸发酵罐搅拌设备在设计过程中依赖传统经验的现状,课题组基于CFD技术模拟了发酵罐内不同搅拌桨组合下的搅拌流场,根据模拟试验结果,为设计提供数据支持。从模拟结果中提取了罐内底桨处的流速大小分布情况,同时研究了罐内特征线上的流速分布情况;利用Patch方法,研究了搅拌流场的混合时间,试验给出了搅拌桨功率,结合二者分析了搅拌桨组合的混合效率。结果表明上3层搅拌桨选用3斜直叶桨,底层桨选用6叶前抛物线式圆盘涡轮桨的搅拌组合为较优组合。模拟试验结果及分析为苏氨酸发酵罐搅拌器的设计提供了参考。     

旋转体体积的另一个公式的应用

利用形成旋转体的旋转面的重心到旋转轴的距离和旋转面的面积,就可以得到旋转体的体积。这个方法与高中立体几何教课书上的旋转体体积公式配合起来,还可以用来确定某些平面图形的重心位置,有一定的应用价值。     

混合动力电动汽车动力学模型仿真

为了减少汽车开发和生产成本,提高生产效率,利用Matlab/Simulink软件建立混合动力汽车动力学模型,并在FU505和Schedule Boston Cab循环工况下进行仿真分析。根据混合动力汽车结构特点,研究了电池、电机、发动机等机械模型,同时对控制系统和驱动系统进行了详细分析,通过控制系统确定电池状态,探讨了电机驱动扭矩和循环工况对模型的影响。结果表明:建立的模型满足汽车动力性要求;动力学模型能在较小制动强度时通过电机实现再生制动;建立的混合动力电动汽车模型符合实际汽车运行状况,具有可操作性。可见混合动力汽车模型满足研发需求,达到预期效果。     

基于CFD的不同搅拌组合多相流流场研究

针对在设计发酵搅拌设备过程中往往依赖经验判断传质混合效果以及能耗等的现状，课题组利用CFD技术对设计的4种搅拌模型进行气液两相流非稳态数值模拟。模拟采用了多面体网格划分物理模型以及滑移网格模型法求解，探究了其速度场、气相体积分数和功率耗损情况。结果表明：相同工况下，不同搅拌组合的流场特性差异较大；上桨采用径向流桨的搅拌组合形成的混合流场整体速度分布更均匀，能为釜内物质提供更佳的混合和传递效果；同时上桨和底桨采用6半圆叶圆盘涡轮桨的搅拌组合C气液分散性能更好；功耗方面，搅拌组合A>组合C>组合B>组合D。模拟结果及分析可为气液反应釜搅拌器的设计及优选提供重要的参考。     

C30混凝土在冬季施工中的技术指标与配比

混凝土原材料优先采用加热水的方法,当加热水仍然不能满足要求时,再对骨料进行加热。拌合水不超过８０℃,骨料不超过６０℃,搅拌时应先将砂石和水拌合,然后加入水泥拌合,防止水泥产生假凝现象。搅拌时间比常温延长 ５０%,搅拌机外壳粘２０ｍｍ厚聚苯乙烯板保温,保证混凝土的出机温度不低于１０℃。     

劈相机控制电路结构分析

随着社会的不断发展，经济的不断增长，人们的交通工具也在渐渐的改变，火车早已是必不可少的交通工具了。而电力机车是铁路发展的主要潮流，而电力机车劈相机在机车运行中起了至关重要的作用，劈相机是一种将单相电变换成三相电的特殊电机，其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋转电机，它是电力机车的专用装置。     

偏心率对双层搅拌桨偏心搅拌槽内流场的影响

偏心搅拌大都集中在对单层桨叶搅拌槽的研究,对双层的研究很少且集中在数值模拟研究,文章利用粒子图像 测速技术对轴偏心搅拌釜内流场进行实验研究。分析了不同偏心率对搅拌槽内宏观流场的影响,探讨了桨间轴向位置 处无因次化径向和轴向速度的分布。结果表明：搅拌槽内的速度最大值并不是随着偏心距的增大而增大;当偏心率e分 别为0.1和0.2时,可以提高径向速度的分布区间;当偏心率e>0.2时,内部存在一些漩涡导致速度波动比较大,这种流 体趋势并不有利于筒体内部流体的混合。研究结果对双层桨偏心搅拌器的设计具有指导意义。     

基于ANSYS的中药浸膏微波真空干燥罐体的结构优化

针对中药浸膏微波真空干燥设备工作时出现的封板反复变形及旋转轴与封板连接处气体泄漏的问题,文章基于 ANSYS的手段和理论分析,设计了旋转轴支撑方式的封板以及旋转密封与平面密封相结合的密封方式,优化了中药浸 膏微波真空干燥罐体的结构。改进后的设备结构受力均匀,最大应力发生在封板近中央处,封板的变形及设备漏气的问 题得到了有效的控制。优化设计提高了设备的安全性及可靠性。     

新型塔式混合澄清萃取器及其传质特性

分析了混合澄清器与传统塔式萃取器的优缺点,开发设计了一种新型的液液传质设备——塔式混合澄清萃取器。选择合适的物系(煤油-苯甲酸-水、环己烷-丙酮-水)对该设备进行了传质特性的研究,并考察了桨叶形式、搅拌速率、两相流量以及级数等因素对萃取的影响。结果表明:在实验条件下,该设备的单级效率可达到96%以上;在403 r/m in搅拌速率下,经过四级萃取,萃取率可达95%左右。