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竹材旋切的数学模型建立与理论分析 预览
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作者 刘九庆 张贺 +3 位作者 马岩 范芯蕊 杨春梅 周玉成 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期134-140,共7页
【目的】为加工出等厚连续的整张竹单板,减小竹材无卡轴旋切机加工竹材选取的局限性,扩大旋切设备的应用范围,提高竹材旋切的整体出材率和成品率,提出一种以“对数螺旋线”为基础的新型旋切曲线数学模型,并计算竹单板的理论出材率,分析... 【目的】为加工出等厚连续的整张竹单板,减小竹材无卡轴旋切机加工竹材选取的局限性,扩大旋切设备的应用范围,提高竹材旋切的整体出材率和成品率,提出一种以“对数螺旋线”为基础的新型旋切曲线数学模型,并计算竹单板的理论出材率,分析讨论所建立模型是否适用于无卡轴竹材旋切机的使用。【方法】对旋切机2种旋切曲线进行数学建模,利用Matlab软件对传统无卡轴旋切理论“阿基米德螺旋线”的数学模型及改进的旋切曲线数学模型(呈椭圆形的“对数螺旋线”旋切曲线)进行仿真分析,建立待加工竹材段的三维模型,结合Matlab仿真结果,对竹材旋切出材率公式进行推导。【结果】通过Matlab仿真结果可知,“阿基米德螺旋线”为圆形螺旋线,由于竹材横截面不规则且近似为椭圆形,壁薄,旋成圆形后,竹材壁厚加工余量小,圆形螺旋线旋切曲线并不完全适用于加工自然生长的竹材,存在加工竹单板易碎、形状不整等缺陷;改进后的“对数螺旋线”旋切曲线呈椭圆形,旋切曲线贴近竹材实际形状,可以保证相邻螺旋线距离误差精确度在许可范围内,模型更加适用于竹单板旋切。数学模型参数可以根据竹材内外径大小实时调整,缩小竹材选取局限性。对推导出的出材率数学模型进行分析,得出竹材的材率η与竹段长度L无关,但应注意长度、壁厚和尖削度的相互影响。【结论】改进后的旋切曲线数学模型以“对数螺旋线”为基础,在旋切竹材时单板厚度误差小,旋切效率更高,具有很高的可靠性和加工精度。在满足加工要求的前提下,为保证竹材出材率、旋切效率、旋切质量等具体要求,加工竹段长度L应在0. 8~1 m,竹材壁厚大于10 mm,尖削度小于3~4 mm·m-1。新的旋切模型的建立可提升竹材的整体利用率,拓宽加工范围,为竹材旋切设备设计提供基础理论,对无卡轴竹材旋切 展开更多
关键词 无卡轴旋切 竹材旋切 阿基米德螺线 对数螺线 出材率
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基于等误差阿基米德螺线法的涡旋型线的拟合算法研究 预览
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作者 刘涛 李银萍 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第6期17-19,共3页
为了实现涡旋型线的高精度和高效率加工,建立了三段基圆渐开线组合型线的数学模型,利用等误差阿基米德螺线方法对该组合型线进行逼近,并将此方法与等间距阿基米德螺线拟合方法进行了对比分析,结果表明:在保证误差合理范围内,采用等误差... 为了实现涡旋型线的高精度和高效率加工,建立了三段基圆渐开线组合型线的数学模型,利用等误差阿基米德螺线方法对该组合型线进行逼近,并将此方法与等间距阿基米德螺线拟合方法进行了对比分析,结果表明:在保证误差合理范围内,采用等误差阿基米德螺线法拟合涡旋型线比等间距阿基米德螺线拟合方法计算的节点数少43.5%,可以快速准确地确定拟合节点,有效提高加工效率和加工精度,该方法具有一定的实用性。 展开更多
关键词 涡旋型线 拟合 阿基米德螺线 等误差
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秸秆分拨引导式玉米免耕防堵机构设计与试验 预览
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作者 牛萌萌 方会敏 +3 位作者 CHANDIO F A 史嵩 薛艳芳 刘虎 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期52-58,共7页
为解决免耕播种机麦茬地作业的拥堵问题,在拨抛式防堵装置的基础上提出秸秆分拨引导的防堵设计思路,设计了阿基米德螺线型防堵机构。该装置可引导秸秆攀升,实现层叠堆积,缓解秸秆平行拨离苗带时造成的秸秆局部集中,从而实现有效防堵。... 为解决免耕播种机麦茬地作业的拥堵问题,在拨抛式防堵装置的基础上提出秸秆分拨引导的防堵设计思路,设计了阿基米德螺线型防堵机构。该装置可引导秸秆攀升,实现层叠堆积,缓解秸秆平行拨离苗带时造成的秸秆局部集中,从而实现有效防堵。运用离散元分析软件EDEM 2.7,建立了秸秆土壤防堵机构相互作用的仿真模型,分别对单个目标秸秆和秸秆群体进行运动追踪,验证了分拨引导和层叠堆积理念。对试验样机进行了田间性能试验和作业参数优选试验,结果表明:在播种过程中,阿基米德螺线型防堵机构作业顺畅,未发生中、重度堵塞及晾籽;防堵机构最佳工作参数为前进速度7 km/h、转速600 r/min,此时秸秆清除率最高,为92.6%。本文设计的防堵机构性能优于前期课题组设计的防堵机构和某商品化防堵机构。 展开更多
关键词 免耕播种机 防堵机构 分拨引导 阿基米德螺线
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阿基米德螺线在盘类机械零件中的应用实例分析 预览
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作者 白亚红 《内燃机与配件》 2018年第16期49-50,共2页
螺旋盘是阿基米德螺线应用于盘类机械零件,在盘内加工等间隔的阿基米德螺线槽子,在螺旋盘槽内运动的点的轨迹就是阿基米德螺线。螺旋盘在机械传动中作为传动的一环,具有可以输出定角速度,具有优良的传动特点。
关键词 阿基米德螺线 螺旋盘 螺旋槽
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一种基于最小二乘法的离散点螺旋线式拟合算法 预览
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作者 尤中桐 王太勇 +1 位作者 刘清建 辛全琦 《中国机械工程》 CSCD 北大核心 2018年第20期2502-2506,2514共6页
针对数控加工中,小线段刀路轨迹数据量较大的问题,提出了一种利用阿基米德螺线拟合小线段轨迹(离散点)的算法,分析了阿基米德螺线参数与切矢、径矢夹角的关系,给出了拟合误差的计算方法。基于最小二乘原理,通过前寻、回溯离散点集,在满... 针对数控加工中,小线段刀路轨迹数据量较大的问题,提出了一种利用阿基米德螺线拟合小线段轨迹(离散点)的算法,分析了阿基米德螺线参数与切矢、径矢夹角的关系,给出了拟合误差的计算方法。基于最小二乘原理,通过前寻、回溯离散点集,在满足精度要求的前提下,用较少段螺旋线拟合该离散点集。仿真结果表明,阿基米德螺线拟合离散点具有数据量小、拟合精度较高的优势。 展开更多
关键词 最小二乘法 阿基米德螺线 离散点拟合 数控加工
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一种非圆曲线槽的数控编程加工 预览
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作者 李建生 《装备制造技术》 2018年第8期53-55,共3页
非圆曲线的加工一直是数控铣削加工的一个热点, 尤其在一些职业技能大赛的考题中十分常见.本文以非圆曲线的一种——阿基米德螺线的槽加工为例, 详细阐述了根据已知数据建立阿基米德螺线方程式和编程的方法, 最后通过加工来验证其正确性.
关键词 阿基米德螺线 变量 编程 极坐标 加工
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基于阿基米德螺线的双汇聚节点重定位策略 预览
7
作者 杨心 冯勇 +2 位作者 黄祺 郭龙 吴渊 《传感技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期125-131,共7页
在无线传感器网络中,传感器节点间不平衡的能耗会产生能量空洞问题,而汇聚节点的重定位可以有效地平衡能耗,提高网络寿命。与单汇聚节点相比多汇聚节点具有减小多跳传输能耗,提高数据传输效率等优势,因此本论文提出了一种基于阿基米德... 在无线传感器网络中,传感器节点间不平衡的能耗会产生能量空洞问题,而汇聚节点的重定位可以有效地平衡能耗,提高网络寿命。与单汇聚节点相比多汇聚节点具有减小多跳传输能耗,提高数据传输效率等优势,因此本论文提出了一种基于阿基米德螺线的多汇聚节点重定位(ATSR)策略,该策略利用阿基米德螺线具有恒定的线速度和角速度,使多汇聚节点同时沿着对称的两条阿基米德螺线运动的方式来提升网络生存周期,并针对该策略因数据收集间隔导致的额外能耗问题,提出了性能更好的策略(IATSR)。实验结果表明,与其他汇聚节点重定位算法相比,本策略具有更好的性能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 汇聚节点重定位 网络生存周期 阿基米德螺线
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螺旋线插补速度规划及其插补参数求解方法 预览
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作者 王太勇 尤中桐 辛全琦 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 CSCD 北大核心 2018年第11期1107-1116,共10页
提出了一种基于曲率特性与7段式S型加减速的阿基米德螺线插补算法.该插补算法的速度规划综合考虑了螺旋线变半径特性与曲率特性对运行速度的持续限制,以求得到合理的速度规划结果.针对一般插补参数求解方法存在较高速度波动率的问题,设... 提出了一种基于曲率特性与7段式S型加减速的阿基米德螺线插补算法.该插补算法的速度规划综合考虑了螺旋线变半径特性与曲率特性对运行速度的持续限制,以求得到合理的速度规划结果.针对一般插补参数求解方法存在较高速度波动率的问题,设计了一种基于改进牛顿迭代的预估-校正法.该方法以1阶泰勒展开法求解迭代初值,然后利用改进牛顿迭代计算限定的次数得到精确值,最后通过仿真对比与实验说明其优势与应用价值,该方法可有效降低速度波动率,且满足数控系统实时性要求. 展开更多
关键词 阿基米德螺线 加减速规划 速度波动 改进牛顿迭代
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基于阿基米德螺线走法的全区域覆盖路径规划 预览
9
作者 王栋 周可璞 《工业控制计算机》 2018年第5期83-84,87共3页
路径规划是移动机器人实现智能化自主运动的基础,全区域覆盖路径规划是移动机器人路径规划中的一种特殊形式,在生产生活中应用广泛,如智能割草机器人、智能清洁机器人、生命探测机器人等。提出一种以阿基米德螺线为主要行走方式,用直线... 路径规划是移动机器人实现智能化自主运动的基础,全区域覆盖路径规划是移动机器人路径规划中的一种特殊形式,在生产生活中应用广泛,如智能割草机器人、智能清洁机器人、生命探测机器人等。提出一种以阿基米德螺线为主要行走方式,用直线循环往复的行走方式补充边角区域的路径规划方法。重点研究了覆盖矩形中间区域所用阿基米德螺线行走方式。实验结果表明该方法简单有效,在无障碍的类圆形区域具有较好的适用性。 展开更多
关键词 路径规划 全区域覆盖 阿基米德螺线
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一种用于计算耳蜗长度的数学模型的建立 被引量:2
10
作者 钟玲玲 郝青青 +2 位作者 任丽丽 郭维维 杨仕明 《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期446-450,共5页
目的比较应用三维重建技术与阿基米德螺线模型测量计算小型猪耳蜗长度的结果,评价数学模型用于耳蜗长度测量的可行性。方法对3只听力正常小型猪的6个颞骨标本行Micro—CT扫描,将所得图片导入Mimics软件中重建内耳的三维结构,并通过... 目的比较应用三维重建技术与阿基米德螺线模型测量计算小型猪耳蜗长度的结果,评价数学模型用于耳蜗长度测量的可行性。方法对3只听力正常小型猪的6个颞骨标本行Micro—CT扫描,将所得图片导入Mimics软件中重建内耳的三维结构,并通过其内置的测量T具包直接测量耳蜗的长度L、各转的直径R、耳蜗的高度h及顶转的角度。同时利用阿基米德螺线模型间接计算出耳蜗的长度L公式,比较两种方法所获耳蜗长度的差异。结果基于三维重建技术测得小型猪的耳蜗长度为(35.30±0.88)mm,应用阿基米德螺线模型计算出的耳蜗长度为(34.85±0.64)mm,二者差异无统计学意义(t=1.19,P〉0.05)。小型猪耳蜗的高度为(2.64±0.24)mm,耳蜗旋转3.67圈。结论三维重建技术真实地反映了内耳的立体结构并允许直接测量,测量结果准确可靠,但重建过程较为费时,不适合临床上应用。阿基米德螺线模型可作为正常耳蜗长度测量的新方法,简单可行,可为临床人工耳蜗植入提供参考。 展开更多
关键词 耳蜗 体层摄影术 x线计算机 图像处理 计算机辅助 阿基米德螺线 雏型
基于宏程序的阿基米德螺线形凸轮程序编制 预览 被引量:3
11
作者 沈文华 张吉堂 于松章 《机械管理开发》 2016年第3期17-19,共3页
通过建立阿基米德螺线形凸轮的数学模型,利用宏程序进行编写在数控加工中心上加工阿基米德螺线凸轮的程序。宏程序的应用体现了程序短,运行速度快,表面加工精度高,通用性强等特点。
关键词 阿基米德螺线 数学模型 宏程序
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巧用VB绘制阿基米德螺线的图案和动画 预览
12
作者 谢世芳 黄文兵 《电脑编程技巧与维护》 2015年第11期95-96,共2页
介绍了用VB绘制阿基米德螺线、螺线的旋转动画和向日葵花盘图案的方法。采用VB做界面,基本按钮控制实现绘制曲线的功能。通过改变程序中的参数和变量控制图形和动画的效果,通过变量控制颜色的变化,让绘制的曲线更加靓丽多彩。修改画螺... 介绍了用VB绘制阿基米德螺线、螺线的旋转动画和向日葵花盘图案的方法。采用VB做界面,基本按钮控制实现绘制曲线的功能。通过改变程序中的参数和变量控制图形和动画的效果,通过变量控制颜色的变化,让绘制的曲线更加靓丽多彩。修改画螺线的起始角度、终止角度、旋转角度和颜色,将会得到更多精美有趣的图形和动画。 展开更多
关键词 VB语言 阿基米德螺线 螺线图形 动画
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阿基米德螺线型破茬开沟和切拨防堵装置的设计与试验 预览 被引量:11
13
作者 林静 李宝筏 李宏哲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期10-19,共10页
针对东北保护性耕作区玉米垄作农业技术对研发免耕播种机的要求,该文以阿基米德螺线为基础,分析了缺口圆盘刀破茬性能和理想种床对破茬刀的技术要求,进行了阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀的结构优化以及最优参数的优选,研制了破茬开沟和... 针对东北保护性耕作区玉米垄作农业技术对研发免耕播种机的要求,该文以阿基米德螺线为基础,分析了缺口圆盘刀破茬性能和理想种床对破茬刀的技术要求,进行了阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀的结构优化以及最优参数的优选,研制了破茬开沟和切拨防堵装置。田间试验表明,破茬开沟装置能开出"V"形沟,2片螺线型缺口圆盘刀直径为350 mm、入土深度为40 mm时,播种开沟宽度为28 mm;切拨防堵装置单片圆盘破茬装置质量为113 kg、破茬深度为70-100 mm时,开沟宽度为40-50 mm,清垄部件清垄宽度为210 mm,均达到了农业技术要求。同时,确定提高破茬率切拨防堵装置的最佳工作参数:机器前进速度为2.22 m/s,配质量为113 kg,破茬圆盘刀入土深度为7.50 cm;得出各因素对破茬率影响的主次顺序为机器配质量〉机器前进速度〉入土深度。该研究为高留茬模式和高留茬碎杆覆盖模式的保护性耕作地区的免耕播种作业提供了参考。 展开更多
关键词 农业机械 设计 优化 阿基米德螺线 圆盘破茬刀 破茬开沟装置 切拨防堵装置
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基于阿基米德螺线的地铁隧道建模方法
14
作者 孙森震 卢小平 +1 位作者 武永斌 边大勇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第4期72-74 121,共4页
提出了一种适应于地铁隧道的三维激光点云建模及变形分析方法。该方法根据盾构隧道断面呈椭圆形状的特点,基于阿基米德螺线极径对螺线形状的控制作用,对隧道断面进行局部插值构建隧道模型,并根据模型点分析隧道的变形情况。使用C#编写... 提出了一种适应于地铁隧道的三维激光点云建模及变形分析方法。该方法根据盾构隧道断面呈椭圆形状的特点,基于阿基米德螺线极径对螺线形状的控制作用,对隧道断面进行局部插值构建隧道模型,并根据模型点分析隧道的变形情况。使用C#编写了建模程序,并通过实例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 阿基米德螺线 隧道建模 形变监测
阿基米德螺线双型面楔块逆止器设计与动力学分析
15
作者 唐敏 陈光柱 刘旭辉 《煤矿机械》 2015年第4期148-151,共4页
根据阿基米德螺线的特性,设计了一种新型阿基米德螺线双型面楔块。建立了楔块的阿基米德螺线型面数学模型;构造了阿基米德螺线双型面楔块的结构模型;分别对阿基米德螺线双型面楔块逆止器和传统偏心圆弧型面楔块逆止器的逆止过程进行了... 根据阿基米德螺线的特性,设计了一种新型阿基米德螺线双型面楔块。建立了楔块的阿基米德螺线型面数学模型;构造了阿基米德螺线双型面楔块的结构模型;分别对阿基米德螺线双型面楔块逆止器和传统偏心圆弧型面楔块逆止器的逆止过程进行了动力学分析。对比结果表明,在逆止过程中,阿基米德螺线双型面楔块逆止器比传统偏心圆弧型面楔块逆止器,具有冲击力小、稳态平均接触力小、楔合平稳的优点。 展开更多
关键词 阿基米德螺线 逆止器 双型面楔块 设计 动力学分析
阿基米德螺线在机械工程中的应用与探讨 预览
16
作者 罗海程 周柏霖 《重庆工商大学学报:自然科学版》 2015年第6期90-93,共4页
阿基米德螺线就是既作匀速转动又作匀速直线运动而形成的轨迹,不管是从生活、自然现象中,还是从机械工程中,都可以发现阿基米德螺线的身影,就阿基米德螺线的发现历史、定义以及机械工程中的基本应用展开探讨,借此不断发掘螺旋线中隐藏... 阿基米德螺线就是既作匀速转动又作匀速直线运动而形成的轨迹,不管是从生活、自然现象中,还是从机械工程中,都可以发现阿基米德螺线的身影,就阿基米德螺线的发现历史、定义以及机械工程中的基本应用展开探讨,借此不断发掘螺旋线中隐藏的知识,并将理论投入实际工程应用中,达到学以致用的目的。 展开更多
关键词 阿基米德螺线 实际应用 自然现象 机械工程
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爬楼及平地双平稳行驶车轮的设计与运用 被引量:2
17
作者 张铁异 庞汉礼 +1 位作者 曾燕斌 刘小林 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2014年第3期64-66,70共4页
介绍了一种爬楼及平地双平稳行驶车轮的设计。首先选择爬楼的楼梯尺寸计算出相应爬楼阿基米德螺线,然后采用圆弧曲线逼近阿基米德螺线,并将圆弧组成的圆轮转换成类阿基米德螺线叶轮,从而实现车轮在爬楼及平地的双平稳行驶。采用Inven... 介绍了一种爬楼及平地双平稳行驶车轮的设计。首先选择爬楼的楼梯尺寸计算出相应爬楼阿基米德螺线,然后采用圆弧曲线逼近阿基米德螺线,并将圆弧组成的圆轮转换成类阿基米德螺线叶轮,从而实现车轮在爬楼及平地的双平稳行驶。采用Inventor软件进行了结构设计与运动仿真。 展开更多
关键词 阿基米德螺线 阿基米德螺线 双平稳 爬楼电动轮椅
洛伦兹变换物理模型的建立与光传播路径及超光速探讨 预览
18
作者 李嘉 李琳 +2 位作者 张勇军 李钦豪 明宗峰 《韶关学院学报》 2014年第10期23-28,共6页
对体现“真空中光沿各个方向传播的速率都等同于一个常量c”的洛伦兹变换公式,通过球面参数方程并与阿基米德螺线旋转面方程比对,分析了洛伦兹变换公式所表达的实质物理模型与物理意义,得出如下结论:(1)当参数方程角度参数与角速... 对体现“真空中光沿各个方向传播的速率都等同于一个常量c”的洛伦兹变换公式,通过球面参数方程并与阿基米德螺线旋转面方程比对,分析了洛伦兹变换公式所表达的实质物理模型与物理意义,得出如下结论:(1)当参数方程角度参数与角速度和时间无关时,洛伦兹变换物理模型表现为从原点出发沿x,y,z轴的射线,xz平面内或过y轴并与x轴成一夹角的圆的横向均匀扩散,圆锥面扩散,球面扩散几种型式;当参数方程角度参数与角速度和时间相关时,洛伦兹变换物理模型表现为圆锥螺线,阿基米德螺线面和阿基米德螺线旋转面形式;(2)洛伦兹变换方程本身隐含“时空弯曲”,由洛伦兹变换参数方程物理模型得出光是线、面、体扩散传播和平面、立体螺线传播;(3)理论上能找到超光速运动的粒子。 展开更多
关键词 洛伦兹变换 物理模型 阿基米德螺线 光的传播路径 超光速
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强力圆切机程序控制系统探究 预览
19
作者 安梦华 《企业技术开发:下旬刊》 2014年第2期82-83,共2页
圆切技术广泛地应用于工业生产中。在实际改造一泡绵圆切机时,根据阿基米德螺线原理,建立了圆切机的切割数学模型,并在此基础上,设计了以可编程控制器(PLC)为核心的控制系统。通过准确计算脉冲计数和时间计数,实现高精度快响应的程序... 圆切技术广泛地应用于工业生产中。在实际改造一泡绵圆切机时,根据阿基米德螺线原理,建立了圆切机的切割数学模型,并在此基础上,设计了以可编程控制器(PLC)为核心的控制系统。通过准确计算脉冲计数和时间计数,实现高精度快响应的程序控制。它能够切割厚度在1-10 mm内的泡绵,且切割精度控制在0.1 mm内。 展开更多
关键词 圆切 阿基米德螺线 PLC
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阿基米德螺线轮楼梯搬运机的设计 预览 被引量:4
20
作者 王玉烁 陈光军 +2 位作者 徐锐 赵海燕 白哲豪 《佳木斯大学学报:自然科学版》 CAS 2014年第3期405-407,共3页
针对居民楼步行楼梯上下楼重物搬运困难的问题,设计制作了家庭用阿基米德螺线轮楼梯搬运机.实现了重物的楼梯搬运自动化,整机构造简单,体积和重量适中,方便携带.可减轻居民上下楼搬运重物的劳动强度,也可被用于各类服务公司的楼梯搬运工作.
关键词 楼梯搬运机 阿基米德螺线 平稳运行
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