环网柜真空断路器弹簧操动机构的优化

针对真空断路器在增加触头弹簧压力时弹簧操动机构不能可靠分合的问题,在不改变储能弹簧和分闸弹簧能量的前提下,对环网柜用真空断路器弹簧操动机构凸轮轮廓、传动拐臂尺寸和角度、连板尺寸进行优化,建立优化后弹簧操动机构的数学模型,分别进行MATLAB和ADAMS仿真。MATLAB仿真结果表明,机构的出力特性与断路器的负载特性能够实现良好匹配,优化后触头弹簧压力为2 327 N,较优化前效率提高132%。动力学仿真显示,优化后的触头弹簧压力提高为2 286 N。试验表明,装配2 100 N触头弹簧压力时机构能可靠分合,合闸速度减小到065 m·s-1,合闸弹跳减小,验证了优化方案的有效性和可靠性。     

高压真空断路器弹簧操动机构的设计

针对 1 1 0 k V高压真空断路器弹簧操动机构总体方案设计的问题 ,阐述了分、合闸弹簧参数的确定方法 .通过理论分析和比较 ,探讨了分闸弹簧及其放置位置和合闸弹簧参数对操动机构总体方案的影响 .结果表明 :在满足机构所要求的分闸特性的前提下 ,分闸弹簧宜放置在操动机构运动链的中间行程较大之处 ,放置方位应使弹簧力的作用方向与力作用点的速度方向在分闸的整个过程中都趋于一致 .合闸弹簧则要按输出力特性曲线来设计其参数 ,且相应确定操动机构的数目 .对 1 1 0 k V真空断路器 ,采用三相双断口的操动机构设计较为适宜     

直弹簧管及其应变-压力特性

详细分析了C型弹簧管(CBT)上各点处纵、横向应变与压力之间的关系，提出并设计了一种新型弹簧管——直弹簧管，考虑了直弹簧管设计中的几个问题，实验测量了这种直弹簧管的横向应变-压力特性，并与C型弹簧管的应变-压力特性进行了比较。结果表明：直弹簧管的横向灵敏度大约分别是C型弹簧管纵向和横向灵敏度的5．2倍和3．6倍，而且直弹簧管的横向应变与外加压力之间成线性关系。     

考虑接头力学特性的沉管隧道计算方法

基于沉管隧道管节接头的构造特征,建立接头的力学模型,将接头位置管节间的相互作用离散为一系列由剪切弹簧、法向弹簧组成的组合弹簧和体现相互之间空隙的阈值。根据得到的节点弹簧法向位移、切向位移,在计算过程中实时判断接头的工作状态并动态调整弹簧刚度参数,并将接头模型应用到沉管隧道结构计算中。该方法可与沉管隧道管节模型结合,综合考虑沉管隧道在不同自由度方向上的结构性能,计算管节和接头的内力与变形。最后,以港珠澳沉管隧道为研究对象,研究沉管隧道接头在实际荷载作用下的受力与位移情况。     

有限元技术的C型弹簧管固有频率分析

以C型弹簧管为研究对象,建立了有限元分析模型,并利用ANSYS灵敏度分析技术对影响弹簧管固有频率的主要结构参数进行了研究,得出了弹簧管固有频率和其主要结构参数之间的关系,研究表明：弹簧管的一阶固有频率对自由端有效位移影响最大,增大弹簧管的短半轴和壁厚的尺寸能提高一阶固有频率,增大弹簧管的圆直径和曲率半径能降低一阶固有频率.该研究结果可为弹簧管的减振设计和进一步的动力学分析提供了理论依据.     

利用光纤光栅实现压力和温度同时测量

结合光纤光栅弹簧管压力传感器的结构特点 ,在悬臂梁的上下两面分别粘贴两个应力和温度灵敏系数基本相同的光纤光栅 ,通过分别测量光纤光栅对的波长位移 ,实现了压力和温度的同时测量 ,压力和温度测量的分辨率分别为 0 .1 4 MPa和 0 .5℃ .     

真空断路器弹簧操动机构中凸轮机构的优化设计

改善真空断路器操动机构的传动运动特性 ,减小真空断路器的操作输出功 ,对提高真空断路器的操作使用性能及寿命都具有直接的影响 利用凸轮机构的多项式运动规律的特点 ,以凸轮多项式运动规律的多项式系数为优化变量 ,以断路器操动机构最小的输出功为目标函数 ,考虑操动机构合分闸时凸轮机构传动压力角的情况 ,建立了弹簧操动机构中凸轮机构的优化数学模型 ,并利用MATLAB语言的优化工具箱方便地实现了优化过程 ,得到了较理想的优化设计结果     

一般压力表检定过程中规格系列的选定

目前,国内使用弹簧管式一般压力表、压力真空表及真空表(以下简称工作表)的周期检定都是按新制定的JJG52-87规程执行的。检定标准器除了标准活塞式压力计外,还可以用弹簧管式精密压力表作标准器。     

永磁机构高压真空断路器在煤矿中的应用

介绍了矿用高压隔爆开关在煤矿井下供电系统的应用,分析了采用弹簧机构、电磁机构、永磁机构的真空断路器的优缺点及性能,并对永磁机构高压真空断路器的社会效益和经济效益进行了分析。     

压力表校准结果不确定度的评定

依据JJG52—1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》,对工作压力表的示值误差在本室校准,通过活塞压力计直接测得,这样被检表的示值误差根据被检表示值与标准表压力值相比较得出。     

圆柱螺旋弹簧疲劳试验机的设计与实现

弹簧疲劳寿命是对弹簧施加周期性的变载荷,在给定的失效条件下,所试弹簧达到的最大循环次数。本试验机可用于拉伸弹簧或压缩弹簧的疲劳测试,通过拉压力传感器和位移传感器,实时保存并分析相关数据完成弹簧的疲劳试验。通过对圆柱螺旋弹簧疲劳试验机的设计,最终实现了试验样机的研制。     

弹簧管压力表

弹簧管压力表作为力学类指示仪表,它的优点是结构简单,坚固耐用,使用维护方便,工作安全可靠,指示明显直接读数。它的外形小,重量轻,测量范围广,在一般振动状态下影响小,并且具有生产测量上足够的精度,价格还比较低廉。测量范围也比较大,因此被应用于工业生产,科学研究的各个领域。可以用来测量液体、气体、蒸汽压力和真空负压力。     

基于C型弹簧管和光纤环的光纤压力传感器

设计了一种基于Ｃ型弹簧管和光纤环的光纤压力传感器,对Ｃ型弹簧管和光纤环进行了理论分析,建立了待测压力与光纤环微弯损耗的理论模型,并用实验测试方法验证了该理论模型的可靠性。通过理论分析和实验测试的方法,对光纤环的安装位置,光纤环的匝数和直径以及弹簧管的精度和量程进行了优化设计。     

智能永磁真空断路器在配电网中的应用

真空断路器的驱动机构,经历了电磁操动机构、弹簧操动机构和永磁操动机构。永磁操作机构具有长寿命、高可靠性,免维护的特点。智能真空永磁断路器在配电网中开始逐步应用,提高了配电网的自愈功能。     

用影象云纹法测量人足底的压力分布

利用影象云纹法和所研制的力——位移传感器列阵,测量了人足底的压力分布。力——位移传感器是拉伸弹簧式的,每0.49cm~2面积上有一个这样的传感器,足底面积内可有数百个传感器形成的列阵,因此能正确地反映人足底压力的分布状况。     

埋地管线-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值

通过解析法和振动台试验数据对埋地管线管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值进行研究.从一维柱面SH波波动方程出发,重新阐释Matsubara和Hoshiya推导的管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对主要影响参数进行分析;利用埋地管线振动台试验结果对小震时(0.1g)管-土轴向动力相互作用进行分析,给出等效弹簧系数,并与解析解进行对比.分析结果表明,对于本试验条件,采用解析法计算的等效弹簧系数和试验分析结果较为接近,相对偏差约为7.4%,在一定程度上验证了解析方法的合理性,并根据工程需要,给出管和土未发生相对大位移时的等效弹簧系数取值范围:0.6G～2.0G(G为土体剪切模量).     

真空泵变频改造

针对真空泵不能实现过程控制，不能根据真空母管压力的变化而自动改变真空泵电机转速的问题．对真空泵进行变频改造．采用总线控制和PID调节，改造后的真空泵能够根据真空母管压力的变化，自动改变变频器的输出频率，从而调节真空泵电机的转速，使真空母管的压力保持相对的稳定，降低了真空泵的启停次数，有效地延长了设备的使用寿命：     

管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值

通过解析法和振动台试验数据对埋地管线管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值进行研究.从一维柱面SH波波动方程出发,重新阐释Matsubara和Hoshiya推导的管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对主要影响参数进行分析;利用埋地管线振动台试验结果对小震时(0.1g)管-土轴向动力相互作用进行分析,给出等效弹簧系数,并与解析解进行对比.分析结果表明,对于本试验条件,采用解析法计算的等效弹簧系数和试验分析结果较为接近,相对偏差约为7.4%,在一定程度上验证了解析方法的合理性,并根据工程需要,给出管和土未发生相对大位移时的等效弹簧系数取值范围:0.6G～2.0G(G为土体剪切模量).     

按输出力(力矩)特性曲线设计凸轮机构

介绍了一种按输出力 (力矩 )特性曲线设计凸轮机构的新方法 .阐述了这种设计方法的理论依据 ,并将这种设计方法应用在高电压等级、高工作电流单相单断口真空断路器的弹簧操动机构中 .结果表明 :用这种方法设计的凸轮机构完全能满足机构所要求的输出力特性的要求 ,且机构的性能明显优于用传统方法设计的机构     

形状记忆合金弹簧变形速度的研究

形状记忆合金 (SMA)弹簧具有形状记忆功能 ,电热驱动时的相变过程中有回复力输出。这种弹簧的回复变形速度先随回复位移的增加而逐渐增加 ,当回复位移接近中间位置时速度达到最大值 ,并在一段位移内保持最大速度不变。此后 ,随回复位移的增加而减小 ,达到记忆长度时速度为零。通过控制电流可控制SMA弹簧的回复变形速度 ,但不能选择过高或过低的电流 ,否则会破坏其记忆功能。在使用SMA弹簧时应选择合适的载荷和拉伸变形长度 ,过大的载荷不仅使其回复变形速度变得很慢 ,而且还会使弹簧产生不完全回复变形 ,从而降低SMA弹簧的循环工作寿命。过大的拉伸变形长度 ,同样也会降低其循环工作寿命。