摘要：离心泵的生产目前仍以人工手动操作为主,为了提高离心泵生产的自动化程度,降低工人劳动强度,设计并搭建了基于3D机器视觉的离心泵叶轮智能无序上料系统。离心泵叶轮智能无序上料系统采用双目视觉结合结构光技术采集场景中的三维信息,重点研究了工程塑料、铝合金和不锈钢3种不同材料的叶轮在3D机器视觉下的成像表现,通过实验研究得出了光源设计的优化参数,实现了叶轮位姿的识别和抓取。此外,通过实验模拟了叶轮上料过程,在不同摆放条件下的抓取成功率均超过了90%,验证了离心泵叶轮智能无序上料系统的可行性,并分析了随机摆放条件下铝合金叶轮及不锈钢叶轮存在个别无法识别的原因。

摘要：受离心泵的振动、受力不均,泵抽空或汽蚀导致的干摩擦磨损,以及固体颗粒等的影响,离心泵中的机械密封容易失效。基于磁性液体密封零泄漏、长寿命、低摩擦损耗、自洁净等优点,提出一种离心泵磁性液体密封和螺旋密封的组合密封装置。首先设计并比较3种磁性液体密封磁回路结构,结果表明,通过增加隔磁环组成多个短回路能够提高密封间隙处的磁场强度差总和,进而提高磁性液体密封结构的耐压能力。在未注入磁性液体的情况下对提出的组合密封装置的耐压能力进行仿真分析,并与文献报道的磁性液体-螺旋组合密封结构进行比较。结果表明,提出的组合密封装置在轴向长度减小40%的情况下耐压能力提高38.81%,并且在实际设计中可调整螺旋密封副与磁性液体密封副间的配合参数,进一步优化整体密封性能。

摘要：在环境问题、可再生能源需求、光伏技术的发展以及政策支持的多重因素下,光电建筑作为一种可持续发展的解决方案,能够满足人们对绿色、环保建筑的需求,得到了较为广泛的关注。与建筑结合的光伏不同于传统场景中的光伏系统,需要考虑建筑的特点及设计需求,这要求对建筑及光伏技术都有充分的理解。本文主要介绍了光电建筑材料的研究进展,分析了硅材料电池、薄膜电池以及新型电池应用在建筑领域的优势与不足;归纳了适用于建筑不同构成部分光伏组件的结构及安装方式,并对比了不同条件下的实际使用效率;展望了光电建筑在设计和应用过程中所面临的问题及发展前景。本文旨在加深读者对光电建筑的理解,为相关的技术开发及设计提供思路。

摘要：针对单件批量复杂形状产品的快速制造问题,以具有典型复杂形状的离心泵叶轮为研究对象,开展了基于光固化快速成型技术的3D打印关键技术研究,研究内容主要包括:模型CAD优化设计技术、前处理技术、成形工艺参数设计、光固化原型后处理技术。该研究结果可为后续开展3D打印应用技术研究提供坚实的理论基础。

摘要：分析了目前混合动力汽车常用的储能方式的特点及其存在的问题,指出飞轮电池在混合动力汽车中具有良好的前景。通过对比分析认为在20 000 r/min转速下,超高强度钢飞轮转子相比复合材料飞轮转子有较好的综合性优势。建立了超高强度钢飞轮优化设计的数学模型,利用该模型并借助Matlab计算了飞轮基本参数,进一步基于Abaqus有限元分析软件,优化出储能1 kW.h的飞轮转子的机械结构;优化后的结果满足混合动力汽车应用的要求。

摘要：以具有典型复杂型面的离心泵叶轮为应用范例,开展了基于3D打印技术的快速精铸工艺研究。首先基于Pro/E软件建立离心泵叶轮三维模型并进行CAD优化设计,基于RPData软件对叶轮模型进行前处理,然后通过3D打印机制作叶轮树脂模型并进行后处理,最后以叶轮树脂模型作为熔模进行熔模精密铸造,最终得到离心泵叶轮精密金属零件。经测量知制得的叶轮铸件的尺寸精度可达CT4级,表面粗糙度可达Ra6.3um以下。

摘要：针对3D打印技术在熔模精密铸造行业的应用现状问题,对快速熔模精密铸造技术的工艺原理及国内发展概况进行了研究,分别重点研究了基于光固化成型技术、选择性激光烧结技术及熔融沉积成型技术的快速熔模精密铸造技术的国内研究现状,并深入剖析了这三种技术各自的优势与不足。其中,基于光固化成型技术的快速熔模精密铸造技术主要存在型壳易胀裂技术难题;基于选择性激光烧结技术的快速熔模精密铸造技术虽可有效克服型壳易胀裂技术难题,但存在原型零件强度不高、易翘曲变形等问题;而基于熔融沉积成型技术的快速熔模精密铸造技术则因原型尺寸精度较低、表面质量较差导致其实用性较低。研究结果表明,目前该三种快速铸造技术都还存在各自的技术瓶颈,这在很大程度上限制了其推广应用。

摘要：针对无油涡旋空压机型线精度要求高和型线质量检测难度大的问题,开展了圆渐开线涡旋盘加工工艺及测试技术研究。首先,采用高精度三坐标仪在涡旋盘同一高度层上采集了若干样点坐标;然后,对涡旋型线方程参数进行了初步估值,选择4个典型样点,并估算了其对应的展开角;接着,采用牛顿迭代法进行了迭代计算,得到了方程精确的待定参数,并计算了三坐标所测样点与所求涡旋型线之间的误差;最后,测试分析了经硬质氧化后的涡旋盘氧化层质量。研究结果表明:所提出的这种针对未知方程参数的圆渐开线型线求解及质量检测的方法,可用于高效求解涡旋盘型线方程,并有效评估涡旋型线的精度,所测样点平均误差约5μm,平均绝对误差约20μm,且硬质氧化层的硬度和均匀性可满足实际使用需求;该结果对提高涡旋空压机的测试工艺和质量控制具有一定的意义。

摘要：针对工业级熔融沉积3D打印机开发技术难度大、设备成本高等问题,以工业级熔融沉积3D打印设备机械结构为研究对象,开展了工业级熔融沉积3D打印机结构优化设计研究。首先分析了熔融沉积成型原理,然后研究并确定了FDM打印机主体运动机构设计方案,并初步完成了FDM打印机整体三维结构设计;在此基础上,基于ANSYS软件开展了FDM打印机X-Y轴运动机构静力学分析,验证了主体运动机构的强度及刚度满足设计要求;最后,基于ANSYS软件完成了打印机成型平台结构拓扑优化分析研究,实现了成型平台减重30.7%。对工业级熔融沉积3D打印机结构优化设计技术开展了系统研究,将为我国工业级熔融沉积3D打印技术提高作出一份贡献。

摘要：针对传统熔模精密铸造工艺中熔模制作过程复杂的问题,以某典型零件为研究对象,开展了基于选择性激光烧结技术的熔模精密铸造工艺研究。首先采用SolidWorks建立了零件的三维模型,将模型导入激光烧结设备中,调整并优化了烧结设备的工艺参数,以PS(聚苯乙烯)粉末为原材料进行了激光烧结成型,制得了零件的PS原型;然后,以该PS原型与蜡浇注系统结合后的整体模型作为熔模替代了传统压制蜡模,进行了熔模精密铸造,制得了目标零件的精密铸件;最后,测量并分析了铸件的尺寸精度和表面质量。研究结果表明:通过该快速铸造工艺制得的铸件质量较好,尺寸精度可达CT6级,表面粗糙度可达Ra6.3μm。