可变形履带式机器人行走机构设计及运动仿真

针对移动机器人在非结构化地形环境中负载能力低、运动稳定性较差的问题,设计了一种可变形履带式机器人行走机构。该机器人采用4节履带构型,有效地增加了与地面的接触面积,从而提高了其运动稳定性。将椭圆形成原理应用于履带张紧机构的设计当中,采用双椭圆摆臂回转机构,设计可变形履带机器人模型。为了描绘机器人的越障性能,从运动学的角度分析了机器人在爬越台阶和跨越沟壑2种典型障碍的运动过程,并得出相应的越障极限参数。利用Adams建立仿真模型,对机器人的虚拟样机进行了动力学分析。仿真分析表明机器人能够翻越200 mm高的台阶和300 mm宽的障碍,并得出驱动机器人运动的力矩曲线图。本研究为后续改进及优化研究提供了参考。     

卧式吸尘器包装结构有限元研究

为了验证卧式尘袋吸尘器包装结构的安全性能,根据该吸尘器生产、物流过程中所处物流环境,采用Creo软件建模,通过施加相应约束条件, 分析卧式吸尘器包装件在物流环境中抗压、随机振动、跌落等情况,采用ANSYS Workbench软件分析包装件在相应载荷作用下的应力、变形以及物理试验下包装 、产品受损情况。结果表明卧式吸尘器包装件在最大堆码情况下,变形量未超过标准规定10 mm;经过模态分析,得到6阶模态参数表明不会发生共振现象;包装 件跌落试验结果表明应力应变较小。该吸尘器包装结构设计满足抗压、随机振动、以及跌落测试等要求,方案可行。     

双型腔模具加热系统热传导多源项反演与实验研究

模具型腔形状各异、深浅不一,难以获得均匀的模具型腔温度场,影响了成型塑件的尺寸精度和力学特性。课题组采用基于线性叠加原理的热传导反演算 法,反求模具加热系统的热源强度;根据模具加热系统的传热机理,建立模具加热系统正演和反演问题的数学模型;设计尺寸各异的一模两腔反应成型模具,开 发多通道模温控制系统,搭建测温实验平台,测温结果表明型腔表面在同一时刻的温差均未达到行业标准;根据BMC反应成型塑料的成型工艺要求,改进模具加 热工艺,获得各热管的热源强度函数,作为热传导多源项反演的输入条件,结果表明型腔温度场达到行业标准。根据反演获得的热源强度函数,再次进行实验, 实验结果与数值模拟结果吻合较好,从而验证了基于线性热传导叠加原理的多源项反演算法对优化多型腔模具的温度场均匀性是有效的,且具有普适性。     

轴向流吸附塔流场数值模拟与进口分布器优化

针对某糖厂烟道气变压吸附塔内气体分布不均的问题,采用计算流体动力学CFD相关软件对其流场进行数值模拟,重点对 进口区（进口管到吸附剂之间的区域）进行流场优化。通过对原始板式分布器流场模拟,发现吸附塔中心区域速度较大,导致进口区末端截面的轴向和径向速度 分布不均,同时也有一定的漩涡。比较板式分布器在不同倾角下的布气效果,发现当板式分布器的倾角在25°～40°有较好的布气效果;比较4种板式分布器,即原 始分布器（Ⅰ）、中间挡板不开孔的分布器（Ⅱ）、中间挡板改为小孔的分布器（Ⅲ）及原始分布器中间加挡板（Ⅳ）的布气效果,结果发现中间挡板不开孔的 分布器和中间挡板改为小孔的分布器的布气效果都优于原始分布器,其中中间挡板改为小孔的分布器的布气效果最好。通过对吸附塔进口区分布器结构优化,明 显提高了吸附塔内流体的分布均匀度。     

传统饮料热灌装系统的灌装控制改进和结构优化

第1代PET塑料瓶饮料热灌装机存在灌装控制系统简易、工艺不稳定、易发生料液渗漏的问题,使得产品质量不稳定,存在一定风险。笔者提出 一种基于传统热灌装系统的新控制系统和灌装通路优化方法：通过对灌装阀组设计增加新的卫生级气动控制模块,实现灌装工艺的时间变量控制;同时通过优化 分配器和排气管路结构,提高了灌装过程中排气通道的可靠性,消除了冷凝水回流对产品的污染。该改进方法实现了以少量的改造投入,有效提高了工艺稳定性 ,提高了产品的灌装质量。     

基于PLC的自动搬运空调机械抱手控制系统设计

针对工厂生产线之间采用人工搬运空调存在安全隐患大、效率低等缺点,提出了一种基于PLC的自动搬运空调机械抱手的控制系统。机械抱手设计方案以三菱Q系列PLC为控制核心,设计了系统的总体控制模块,包括气动控制模块和电路控制模块。气动控制模块实现抱手夹紧和松开的功能;电路控制模块实现信号的接收和处理功能。课题组采用伺服电机实现抱手和滑板上下移动,采用步进电机实现机械抱手左右移动;根据顺序动作的控制思路,设计软件控制程序;采用GX Works2软件实现机械抱手手动、回原点、自动、自行检测、报警等控制功能。应用结果表明系统具有运行稳定可靠、方便快捷等特点,且可有效提高工厂空调的调度管理能力。本系统能改善人工搬运空调安全隐患大的状况,提高了空调的运输效率。     

铝钢异种金属CMT焊接变形研究

针对目前使用冷金属过度焊（CMT）对铝钢异种金属薄板进行焊接时,存在焊接质量差,焊接热变形及使用性能低等缺点,对薄板件焊接过程采用SYSWELD软件进行模拟。通过不同的试验参数进行组合,得出金属薄板在X,Y以及整体方向上的焊接变形量,分析不同焊接参数对焊接热变形的影响规律。结果表明：在达到焊接要求的前提下,应尽量减少焊接时间和焊接电流;在一定焊接电压范围内,焊接电压越大,相同时间内焊接变形量就越大,Y方向焊接变形值约为X方向的1.5倍;为了避免焊接变形量过大,宜选用相对较大的焊接速度。     

微型断路壳上料控制系统设计

针对微型断路器装配过程中存在生产效率低、一致性差等缺点,提出了基于PLC控制器的微型断路壳上料控制系统。课题组设计了上料控制系统的机械结构,介绍了上料机构的组成和连接方式;采用伺服电机实现上料机构的精确控制;设计了上料控制系统的硬件组成以及工作原理;采用以太网的通信方式提高数据的传输速率;设计了控制系统的上位机显示界面。控制系统运行结果表明,断路壳上料机运行稳定、结构简单、成本低,有效提高了整个装配生产线的装配效率。     

管壳式换热器管束动力特性研究

针对工程应用中换热器由于振动而产生破坏的情况,采用流固耦合分析方法,模拟了单根换热管共振特性,并结合GB/T 151—2014《热交换器》中的计算公式对ANSYS计算结果进行了验证。此外,通过有限元软件ANSYS进一步分析了换热管数量对换热器管束共振频率的影响。仿真 结果表明：随着换热管数目的增加,管束频率带宽将增大,其下限逐渐减小,上限将逐渐增大。该研究对换热器的防振设计有一定的参考意义。     

时代新发展需要新的哲学认识路线

当今时代出现的迅速而剧烈的新发展状况,需要我们进一步深化认识世界的方式,探索如何实现对事物的预见性认识。 从系统论的角度来看,除了外部联系和内部联系,事物自身还存在一种重要的联系：间部联系。间部联系的提出,能够让我们 从可持续角度更深刻地认识事物,洞察事物的导源与归宿,用“认识链”应对“问题串”和“矛盾群”。