目前,油田小修作业需人工将抽油杆、油管(以下简称"管杆")转至动力猫道上,作业频繁重复,工人劳动强度大,安全性能低.为解决此问题,设计了一种翻转式上下管杆装置,由翻转模块、夹紧模块、支撑模块、高度调节模块组成,通过摆动缸将管杆由排管架翻转至猫道上,实现对管杆的精确控制,避免了管杆因重力因素对猫道的冲击.使用Solid Works软件建立油田小修作业上下管杆装置整体的三维模型,对各模块进行了详细的结构设计,并且对摆动缸作业过程中所需力矩进行了详细的计算,使用Adams软件建立动力学仿真分析模型,对管杆的不同夹持布点和夹取方式进行了分析,并验证了液压驱动元件的选型合理性,为装置的设计提供了理论支撑.

为进一步探索斜直线槽液膜密封性能变化规律,基于质量守恒空化边界及定义液膜密度比,建立斜直线槽液膜密封流体动压润滑模型,采用有限差分法离散控制方程并求解,对比分析液膜空化理论值与实验值,验证计算准确性,研究操作工况、物性参数和膜厚槽深比对斜直线槽液膜密封流体动压特性影响.结果表明:相比较小倾斜角,较大倾斜角的斜线槽密封有效提升液膜承载能力、增大泄漏量并降低液膜空化率;不同倾斜角时,提高转速或增大压差,均可提升液膜承载能力、增大泄漏量,但两者反向影响液膜空化率;增大介质黏度或减小膜厚槽深比,虽均可提升承载能力、促生液膜空化并降低泄漏量,但其影响规律不尽相同.

日常生活中,不同生活垃圾扔到同一个垃圾桶内,细菌易大量滋生,人们进行垃圾袋打包时难免会触碰到袋内垃圾.借助SolidWorks软件设计了一种能够自动更换垃圾袋、自动封口打包的垃圾桶,并基于STM32控制垃圾桶开盖、打包等动作,采用重力感应与高度识别的结合方式判断是否封口打包,采用人体感应与语音识别的结合方式判断是否开盖,采用语音识别与循迹的结合方式实现短距离已打包垃圾袋的投放.经过试验测试,该装置实现了预期功能,能够有效隔绝异味、减少人工操作,具有一定应用价值.

为了提高修井作业的自动化程度,提出了"立式接替作业、吊卡不流转"的新型修井作业工艺.立式翻转猫道是该工艺的核心部件.分析了立式翻转猫道的结构组成,建立了简化的力学模型,求解得到液压缸驱动力变化规律,并通过SolidWorks Motion软件分析获得仿真曲线.理论解析与仿真分析结果一致,验证了理论解析的正确性.利用Adams软件对立式翻转猫道进行动力学仿真,得到了翻转运动规律.为立式翻转猫道设计和翻转运动控制提供了理论依据.

在工程教育认证背景下,把训练学生基本操作能力、提升专业综合素质作为教学重点,以产出为导向,以行业特色为亮点,面向机械设计制造及其自动化专业,构建"三层次—九模块—五结合"的实验教学课程体系,明确各实验层次、实验模块的具体内容,提高学生实验基础技能和综合创新能力,提升应用型人才培养的质量.

针对单塘面积大、藕塘密集的地区设计了一种作业幅宽为4 m的水射流式莲藕采挖机.由于宽幅挖藕机水管道分支较多,易出现各喷头出水压力不均匀现象,导致莲藕漏采、受损.基于Fluent对挖藕机水管道进行了仿真分析,发现调整喷头间距不能有效降低压力波动,而通过调整喷头出口截面直径可显著改善喷头出水压力均匀性,出水压力波动范围由0.36 MPa降低到0.18 MPa,为宽幅水射流式挖藕机的喷头、射流系统的设计提供了参考.

我国电缆网络分布较广,电线杆检修多靠人工携带检修设备攀爬检修,检修难度大、劳动强度高、条件艰苦.现有的爬杆机器人大多仅能完成攀爬动作,无法跨越障碍物,因此基于SolidWorks软件设计了一种具有越障功能的爬杆机器人.该机器人通过上、中、下三部分夹紧装置的交替动作实现爬升与越障,采用蜗轮蜗杆减速器、丝杠等机构实现夹紧、爬升的自锁,使用传感器代替纯机械结构准确地控制各项动作,并能够搭载检修设备,代替人工,实现对电力线路的检测与维护.

合金液的腐蚀性较大是铝合金作为相变储能材料应用的主要瓶颈.鉴于材料成分是影响其液态腐蚀性的重要因素之一,本工作设计了304不锈钢在Al-xSi-10 Cu(6≤x≤15)合金液中的腐蚀试验,以期探讨Si含量对该材料液态腐蚀性的影响.采用电子探针和XRD对腐蚀产物的形貌、元素分布和相组成进行了分析,并对腐蚀反应进行了动力学和热力学分析.结果 表明:随着Si含量的增加,腐蚀层厚度和腐蚀产物的生长系数先降低后增加,而腐蚀产物的扩散激活能却先增加后降低,但都在Si含量为9％时达到极值.Si含量在6％ ～9％,当腐蚀时间较短时,腐蚀层由Al95Fe4Cr相和Fe2Al5相组成,Si填充Fe2Al5相的空位,阻碍了元素扩散;当腐蚀时间较长时,腐蚀层由Al95Fe4Cr相、FexSiyAlz相和FeAl相组成,FexSiyAlz相不仅生长速率低还可阻挡元素的扩散,且FeAl相的生成焓大于Fe2Al5相,从而降低腐蚀层的厚度.Si含量在9％ ～15％内时,腐蚀层厚度增加的具体原因有待进一步研究.

《工程力学》是工科类专业的一门重要的基础课.但因本课逻辑性强,公式繁多,抽象难懂,从而使许多学生产生厌学情绪.针对此问题,本文从教学内容、教学环境和教学方法等方面给出一些建议,以提高教学效果和学生学习的自主性.