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期刊简介
期刊名称：装备制造技术
英文名称：Equipment Manufacturing Technology
出版周期：月刊
出版地：南宁
主管：广西壮族自治区科学技术协会
主办：广西机械工程学会
电话：0771-4847491
E-mail：zbzzjsxx@163.com /zbzzjstg@163.com
ISSN号：1672-545X
CN号：45-1320/TH
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装载机铲装过程中油缸压力与铲装阻力的同步性研究
何呈城;谌炎辉;在装载机铲装作业中，铲装阻力的实时精准预测是优化作业参数、提升能耗利用效率的关键，但传统阻力预测方法存在三大主要问题，难以满足自动化作业需求：一是经验公式依赖人工选取系数，动态工况适应性不足，无法随物料特性、作业速度变化自适应调整，预测误差较大；二是基于库伦理论的土力学模型计算复杂，需输入大量物料参数，且难以匹配实际作业中阻力的实时波动，实时响应滞后；三是现有预测模型普遍缺乏对液压参数与阻力的量化分析，无法通过易获取的液压数据反推阻力，需要额外布设复杂的传感器。针对上述问题，研究围绕油缸压力与铲装阻力的动态变化同步性展开。在初始发动机转速900～1500 r/min范围内，以碎石、细砂为试验物料，同步采集动臂油缸压力、转斗油缸压力及铲装阻力数据，结合统计学方法量化变量间线性关系。结果表明，转斗油缸压力与阻力变化呈现高度同步性，该同步性在碎石、细沙两种物料及不同转速下均稳定存在，具有跨物料、跨转速的普适性，证实了转斗油缸压力作为阻力等效变量的可靠性。物料特性对相关性也有显著影响，细沙因流阻连续，在高转速下，二者相关性达到0.984。研究为装载机阻力实时预测模型提供特征选择依据，通过统计量化验证了转斗油缸压力对铲装阻力的动态等效评估能力，可替代复杂销轴传感器网络实现阻力高精度估算，降低测试成本与维护难度，为作业参数优化及节能控制提供理论支撑，对于装载机作业优化研究具有重要意义。
空压机与发动机扭矩相位匹配的测试分析
蒙小聪;许超;刘华;谭叶东;莫翔;方华;在商用车运行过程中，发动机空压机运行时齿轮传动系统产生的敲击噪声，是构成整车噪声的重要贡献源之一。该噪声在车辆不同工况下持续存在，严重破坏驾乘人员的乘坐舒适性，亟待开发高效可行的控制技术。调控空压机驱动扭矩特性以精准抑制其负向扭矩分量，能够从源头优化系统动态激励特性，是解决齿轮敲击噪声问题的关键技术路径之一。鉴于空压机与发动机同属活塞往复式机械结构，二者在工作过程中输出扭矩均呈现出显著的周期性波动特征，且该波动特性与齿轮传动噪声的产生机制密切相关。基于扭矩相位匹配的波动抵消理论核心目标是，通过精准调控两系统扭矩波动的相位与幅值匹配关系，实现噪声的主动抑制。为验证所提理论的可行性、有效性及工程应用价值，专门设计并开展发动机台架试验研究。试验结果表明，通过精确调控空压机与发动机扭矩波动的相位关系，可成功实现两系统激励能量的反向叠加效应，有效抵消齿轮传动过程中的有害动态激励；在无需对现有机械结构进行任何改动、不增加额外制造成本的前提下，能够显著降低空压机齿轮传动敲击噪声，噪声幅值降幅达到工程应用要求。本研究丰富了商用车噪声控制的理论体系，为相位匹配技术在活塞往复式机械噪声控制领域的应用提供参考，还为同类活塞往复式机械的噪声控制提供了兼具创新性与实用性的新思路。
聚乙烯管道老化机理与剩余寿命预测
王春强;农贵彤;陈晓军;针对聚乙烯管道的老化与剩余寿命问题，通过梳理现有理论与试验成果，系统分析了热氧老化、光氧老化、环境应力开裂三种主要老化机理：热氧老化通过自由基链式反应导致分子链断裂或交联，使材料变硬变脆；光氧老化在紫外光与氧气协同作用下引发表面降解，造成表层裂纹与性能劣化；环境应力开裂在低应力与特定介质共同作用下促使微裂纹扩展，导致管道脆性断裂。在老化程度评估方面，分析了理化和力学性能检测与非线性超声无损检测的特点，前者可多维度反映材料性能劣化，后者能实现原位、高效的在役管道评估。在剩余寿命预测方面，长期静液压试验法基于压力-时间指数模型外推，适用于压力主导场景；烘箱加速老化试验法结合Arrhenius公式，可量化热氧影响；基于慢速裂纹扩展的预测法通过Paris方程评估缺陷管道脆性断裂风险；双曲本构方程法则针对复杂应力状态建立模型。通过上述研究，明确了不同老化机理的特征与影响因素，对比了各类评估与预测方法的适用性，为聚乙烯管道的老化防控、寿命评估及安全运维提供了理论依据与技术参考。
基于PLC的套装式内外袋全自动包装机器人控制系统研究
周立;毛骏;莫东伟;吴湘柠;陈义时;套装袋是一种薄膜内袋与编织袋外袋可分离的袋子，广泛应用于传统流程性行业的物料包装工段。基于套装式内外袋全自动包装机器人采用14个伺服控制器实现自动取袋、校袋、内外袋开袋、物料灌装、内袋整理、外袋整理、内袋热合、内袋置入、外袋缝纫等功能，动作连贯，执行结构多，要求运算速度快，稳定性高。提出一种分层式设计理念，通过稳定可靠的台达PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)平台，分析套装包装机动作逻辑，以光电开关、伺服驱动器零点、感应开关等检测传感器配合14轴柔性控制技术，设计电路控制图及控制程序，以PLC为数据处理中心的控制模式搭建全自动包装机器人控制系统，并通过应用案例验证了成套控制系统的有效性及合理性。该系统运行过程准确、稳定、响应速度迅捷，已向用户提供服务，为后续进一步研究提供了依据。
工业循环水冷却塔设计与冷却性能研究
张忠辉;李永辉;工业上循环水冷却效果是影响工业生产的关键因素，该文设计一种工业循环水冷却塔。该冷却塔内部为中空结构，无填料，用冷风分布器均匀分布进风，在塔内均匀设置有多个向上喷雾的双漩流体雾化喷嘴，双漩流体雾化喷嘴采用双涡流通道使水流在喷嘴内形成双流体涡流流动，最终雾化均匀喷入冷却塔，通过分流和分散手段让循环水分散成细小的水膜和水滴，进而增加循环水的比表面积，增大热交换量，冷却塔大部分部件在底部的设计有效地降低了冷却塔的重心，提高冷却塔稳定性的同时降低了冷却塔的建造成本。该冷却塔尤其适用于含有固体颗粒较多的工业循环水，冷风分布器可以起到分离大颗粒堵塞物的作用，从而减少循环水中的大颗粒堵塞物的含量，有效减少管道和喷嘴的堵塞。该冷却塔相比于普通填料塔冷却水量增加8%～12%，冷却塔阻力下降30%～50%，进水管位置降低2～4 m，阻力降低0.03～0.05 MPa。该冷却塔降低了塔的重心，稳定性较好的同时降低了冷却塔的建造成本，实现装置安全、低耗、稳定运行。
