機械研究與應用

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機械研究與應用 關注(): 期刊周期：雙月刊; 期刊級別：北大核心; 國內統一刊號：62-1066/TH; 國際標準刊號：1007-4414; 主辦單位：甘肅省機械科學研究院;甘肅省機械工程學會; 主管單位：甘肅省科學技術廳; 上一本期雜志：《科技創新與應用》省級科技期刊; 下一本期雜志：《高分子通報》化學化工類期刊

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　　期刊簡介：本雜志是甘肅省科學技術廳主管，甘肅省機械科學研究院主辦的科技期刊，國內外公開發行。主要欄目有工業機械、農業機械兩大類，設有決策與指導、市場評述、行業動態、應用研究、設計與計算、計算機應用、市場與管理、工藝改進、檢測技術、四新成果、科技興企、使用與維修、農機化、綜述、信息動態等20多個欄目。《機械研究與應用》雜志是由甘肅省科學技術廳主管，甘肅省機械科學研究院主辦的科技期刊，曾獲甘肅省優秀科技期刊稱號，大16開，膠印、雙月刊，國內外公開發行的技術性期刊，已成為《中國學術期刊綜合評價數據庫》統計源來源期刊，中國期刊全文數據收錄期刊，分別加入國家“九五”重點科技公關“萬方數據——數字化期刊群”網，全文入編《中國期刊辦刊網》，中國學術期刊（光排版）》。

　　欄目設置：研究與分析、應用與試驗、設計與計算、計算機技術應用、設備與裝置、工藝改進、管理、信息

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　　機械研究與應用最新期刊目錄

人造石墨負極材料半自動包裝機設計及應用

摘要：針對目前人造石墨負極材料包裝效率低、質量不穩定及依靠人工過多等問題，設計基于PLC控制系統的半自動包裝機。重點分析包裝工藝流程，采用三維建模設計物料輸送、計量稱重、填充裝袋、封口等模塊，開發PLC控制和計量稱重系統，分別設計25 kg標袋與600kg噸袋包裝機。部署重量、光電、熱電偶等傳感器實時監測包裝參數并反饋給PLC,PLC根據預設控制邏輯和參數，對包裝機的各個執行機構進行精確控制，實現包裝過...

青貯型全株玉米切割器設計與實驗

摘要：為提高全株玉米青貯收獲時切割器壽命和切碎效果，對青貯玉米物理特性和力學特性進行研究。通過研究玉米莖稈切削力學模型和切割原理，分析刀片厚度、刀片長度及刀角等參數對切割能力的影響，設計圓盤式鋸齒切割器。采用含水率、收獲滾筒轉速、喂入量三因素正交試驗方法驗證切割器切斷率，對收獲機割茬高度、刀片磨損量等關鍵參數進行多次試驗。結果表明，滑切方式較正切減少切割力30%以上，采用65 Mn彈簧鋼制作的3 mm厚...

基于改進遺傳算法的電機生產線平衡設計應用

摘要：本文以M公司電機生產線為背景，針對多產品加工工序與工時的差異，以各工位負荷最均勻和工位數量最小為目標構建數學模型，實現一種改進遺傳算法，有效解決生產線存在的工位負荷不均、瓶頸漂移等典型問題。首先，為簡化計算，將各加工工序的時間取最大值，構建虛擬單一產品模型。其次，由于加工工序較多，為保證初始種群的質量和多樣性，分別采用廣度優先搜索和深度優先搜索兩種策略搜索可行加工工序排列，再用輪盤賭策略從中選擇分...

數控機床工作臺的自適應模糊PID控制器設計

摘要：在現代機械制造領域，數控機床的加工精度和穩定性至關重要。數控機床系統存在的慣性擾動、動態耦合及非線性等因素導致工作臺實際運動軌跡發生偏離，嚴重影響機床加工精度。本文創新性地設計了自適應模糊PID控制器，通過Adams/Matlab聯合仿真技術實現工作臺的運動控制。首先，在Adams環境中建立數控機床工作臺系統的虛擬樣機模型，定義材料屬性、約束關系及接觸參數，并構建同步帶輪驅動系統。其次，通過Mat...

織構參數對臥式泵柱塞表面潤滑性能的影響

摘要：針對臥式泵柱塞液力端因水粘度較低、潤滑性差導致的柱塞磨損問題，建立了交錯排布表面織構的CFD潤滑仿真模型，研究了織構參數對潤滑膜性能的影響。通過分析單周期內織構表面靜壓力、承載力和摩擦因數的變化規律，研究交錯角、織構半徑和深度對潤滑膜潤滑特性的影響。結果表明：織構參數對潤滑性能的影響順序為：織構半徑>交錯角度>織構深度；相較于均勻排布織構，采用交錯角度為40°的織構可使潤滑膜承載力提升...

液體靜壓導軌結構設計與分析

摘要：本文以精密平面磨床用中心導向式靜壓導軌為研究對象，針對其在重力與熱應力耦合作用下的變形特征及結構剛性開展研究。通過構建數值分析模型，模擬重力、工件載荷及環境溫度變化等工況，結合整體及下油腔、上油腔、側油腔導軌面的變形云圖與曲線，分析變形規律及關鍵參數。結果表明，該導軌變形呈對稱特性，整體變形以熱變形為主，各油腔導軌面變形差值處于可控范圍。研究驗證了該結構具備良好的剛性與對稱性，可滿足工程需求，為靜...

隨鉆定向測量儀扶正器優化設計與應用

摘要：為解決隨鉆定向測量儀應用過程中存在的扶正器易沖蝕問題及其重復使用過程中存在的減震性能不足問題，本文基于CFD流體仿真方法對扶正器進行優化設計，同時對其橡膠材質進行改性并開展試驗研究。仿真結果表明，通過對扶正器的飛翼進行優化設計，可以抑制下游渦系的產生，使流場壓力損失系數由0.596降低至0.515，流場分布更加均勻。經試驗測試表明，改性后橡膠材質的壓縮永久變形量由87.5%降低至22.5%，扶正器...

基于數字孿生技術的LNG模塊智能制造全流程自動化控制研究

摘要：LNG模塊在制造過程中易受到材料性能與環境干擾的影響，LNG模塊在高壓工況下存在泄漏風險，難以保證制造質量，為此，提出了基于數字孿生技術的LNG模塊智能制造全流程自動化控制研究。基于數字孿生技術的屬性模型、過程模型、仿真模型、測試模型和反饋模型五維模型概念，建立LNG模塊制造全流程的數字孿生體模型，結合LNG模塊物理實體參數間的非線性耦合關系，利用數字孿生服務驅動虛擬模型運動，完成LNG模塊制造參...

基于深海高壓環境的新型比例多路閥流量特性分析

摘要：針對深海高壓、強腐蝕環境下，常規電液比例閥無法用于深海液壓設備等問題，開展比例閥結構改良設計，實現深海鋪纜設備的研制開發。首先，通過將多路閥密封在充滿液壓油的密封艙內，利用補償器平衡內外壓力。同時，開發一種新型電比例多路閥（以下稱多路閥），在常規比例閥的基礎上改用濕式電磁鐵，實現電磁鐵耐壓設計。其次，在閥體內部和電磁鐵周圍加工引油孔，平衡閥體及電磁鐵內外部壓力，實現多路閥在高油壓工況下的可靠運行。...

電熱水壺把手脫落原因探究

摘要：電熱水壺具有加熱速度快、保溫效果好、式樣多等優點。當前人們生活中經常用到電熱水壺，但是在使用過程中，熱水壺也存在結構失效的問題。該文針對某電熱水壺在使用過程中把手脫落的情況，通過螺釘檢測和力學分析，得出把手脫落的原因為：用于固定把手的螺釘長度偏短；連接把手的鋼片下折彎段螺孔過大；壺體與把手之間連接的鋼片上折彎段長度不足；鋼片上折彎段依靠插入把手斜卡槽進行固定的方式可靠性較差。所得結果可為熱水壺把手...

鈦合金疲勞裂紋擴展行為的擴展有限元方法研究

摘要：該文通過擴展有限元方法分析了鈦合金CT試樣模型在不同初始裂紋長度、載荷比、最大載荷條件下的疲勞裂紋擴展過程。結果表明：隨著初始裂紋長度的增加，鈦合金CT試樣的疲勞循環壽命減少，應力強度因子幅增加，裂紋擴展速率加快；隨著載荷比的增加，鈦合金CT試樣的疲勞循環壽命增加，應力強度因子幅降低，裂紋擴展速率變慢；隨著最大載荷的增加，鈦合金CT試樣的疲勞循環壽命減少，應力強度因子幅增加，裂紋擴展速率加快。所研...

水力測功器的扭矩測量方法研究

摘要：該文闡述了水力測功器扭矩測量的目的，并提出了一種適用于大型水力測功器的扭矩測量方法。從靜力學角度出發，分析了測控系統對水力測功器所受扭矩的測量原理，并詳細研究了扭矩校準的實施步驟。通過對某型號水力測功器進行扭矩測量與校準試驗，對所提方法進行了驗證。結果表明，該測量方法適用于低速大功率水力測功器，其測量精度滿足國家標準要求，具有良好的工程應用價值

基于綜合觀測器的永磁同步電機機械參數辨識

摘要：該文設計了一種基于混合非奇異終端滑膜面的一般滑膜觀測器與龍貝格觀測器相結合的復合框架觀測器，用于對表貼式永磁同步電機進行參數辨識。首先，采用綜合觀測器框架對永磁同步電機進行機械參數的實時辨識，構建由擴展滑模觀測器（ESMO）和Luenberger觀測器組成的復合觀測框架。其次，以設計ESMO時的機械參數誤差信號所構建的拓展狀態方程為基礎，設計了一種用于識別機械參數的算法，使觀測器結構具備濾波功能，...

伺服送料器液壓系統的優化

摘要：針對金屬冷彎成型柔性生產線上伺服送料器送料精度波動較大的問題，該文根據伺服送料器的工作需求，分析了其液壓系統的工作原理及送料油缸與送料輥的受力情況，找出了系統中存在的關鍵問題，并對液壓系統的工作原理進行了優化。通過對比測量兩種液壓系統下伺服送料器的送料精度，驗證了優化后液壓系統在提升送料穩定性和精度方面的有效性與合理性

燒結機臺車體輕量化設計試驗

摘要：該文針對實現燒結機臺車體輕量化、降低制造成本的需求，提出采用高硅固溶強化機制的鑄造臺車體試驗方案。通過對現役臺車體材料與新材料進行高溫性能實驗，獲取相關試驗數據，并以質量最小化為目標函數，結合模擬仿真運算，優化設計方案。最終從材料選擇與結構設計兩個維度出發，實現臺車體的輕量化，進而提升產品的市場競爭力

整體硬質合金立銑刀銑削TC4的熱力學分析

摘要：該文從切削力、切削溫度以及切屑形成幾個方面對整體硬質合金立銑刀YG6銑削TC4工件材料進行了熱力學分析，從而得到合適切削參數。首先，面向整體立銑刀制造過程建立立銑刀，并根據改進J-C本構模型建立了有限元仿真模型；其次，以單因素實驗法修改每齒進給量、切削深度、主軸轉速等參數并進行主切削力、溫度云圖、切屑矢量圖的分析。仿真結果表明：主切削力隨著主軸轉速和每齒進給量的增加而升高，切削溫度隨切削深度和主軸...

RGRR并聯雙自由度轉動機構靜剛度矩陣計算及剛度敏感方向分析

摘要：RGRR并聯雙自由度轉動機構具有高剛度、高承載能力且結構緊湊等優點，該文通過RGRR機構末端輸出構件所受外載荷與末端輸出構件變形之間的映射關系求出其在固定坐標系的靜剛度矩陣。通過Matlab計算分析獲得該機構靜剛度在其工作空間的分布規律及敏感方向。所做分析可為其他并聯機構的靜剛度研究提供借鑒

考慮阻尼結構的軸承座-軸承-轉子結構減振分析

摘要：該文針對滑油冷卻風扇中存在的振動問題，建立了含阻尼結構的軸承座-軸承-轉子結構，分析了含阻尼結構的軸承座對轉子的減振效果。首先根據阻尼減振機理，分析了不同厚度泡沫鋁阻尼材料對軸承座的靜強度、模態阻尼比的影響，確定了最優阻尼層厚度；其次建立了含阻尼結構的軸承座-軸承-轉子結構的有限元模型；最后對比了相同激勵條件下有無阻尼層的轉子結構對振動的抑制作用。結果表明，增加阻尼材料后轉子的振動衰減明顯加快、振...

“X”型四旋翼重載應急救援無人機結構設計

摘要：為提高應急救援無人機在作業時的續航時間及載重能力，該文以“X”型四旋翼重載應急救援無人機為研究對象，采用SolidWorks軟件，圍繞設計參數對機架、偏移機構、拋投裝置、升降裝置等結構進行建模設計，并完成傳動系統相關零部件的選型。研究結果表明：所設計的無人機可實現連續飛行時間達4 h，最大載重能力為160 kg，具備俯仰、滾轉、偏航及垂直起降等多種飛行動作，并支持遠距離無線控制等基本功能。該研究為...

自動化海洋修井機的設計應用

摘要：通過對國內海洋修井機整體配套和使用現狀的分析發現，目前在役的海洋修井機普遍存在勞動強度大、作業危險性高以及自動化和智能化程度低等問題，傳統修井作業模式已難以滿足現代化作業需求。針對上述問題，該文研發了國內自動化、智能化水平較高的海洋修井機系統，重點對管柱處理設備、司鉆控制系統、維保系統及火氣系統等進行了系統設計與升級優化，并在總裝試驗場開展了多項調試驗證工作。最終通過海上實地應用驗證了該系統的設計...

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