基于响应面法的缢蛏壳肉分离装置工艺参数研究

加热开壳是缢蛏壳肉分离作业的关键工序之一,优化蒸煮工艺,获得缢蛏蒸煮作业最佳感官评分值,实现缢蛏高开壳率。以缢蛏为试验原料,基于蒸煮温度、蒸煮时间、物料堆积层厚开展单因素试验,以感官评分为响应值,采用响应面优化分析法,确定缢蛏蒸煮输送装置最佳工作参数。基于所得参数进行蒸煮装置的EDEM、Fluent仿真与场地试验。当蒸汽进气压力为6 MPa,缢蛏下料平均速度为0.375 kg/s,蒸煮时间为79 s,蒸煮温度为94℃,堆积层厚为26 mm时,开壳效果感官评分为83.32分,仿真输送过程中聚团、碎裂概率小于5%,蒸煮装置热力云图表明箱体内温度分布满足缢蛏开壳需求;以开壳率、闭壳肌粘结力为指标开展缢蛏蒸煮性能试验,开壳率≥95%,闭壳肌粘结力小于2 N。蒸煮装置各工况满足生产需求,作业后蛏肉品质符合后续作业要求。

新型旋耕起垄抛土装置设计与试验

在起垄覆膜种植过程中,需要均匀有效地抛送土壤从而压实地膜。基于此,设计一种新型旋耕起垄抛土覆膜机械并对其抛土装置进行分析。首先对抛土过程进行理论分析,接着通过对抛土装置的离散元仿真分析,确定抛土刀片的长度及宽度参数,然后分析不同的刀片数量、转速、刀片倾斜角对抛土量的影响,最后利用Design-Expert软件对单因素试验进行方差分析,建立抛土量平均值回归模型。得到抛土量最优值的参数组合:刀片数量为4个,抛土轮转速为275 r/min,刀片倾斜角为130°。对最优参数组合进行田间试验,结果表明,平均抛土质量为10.4 kg/s,满足农艺作业要求。

轴不对中对叠片联轴器膜片应力的影响

强调对叠片联轴器膜片应力进行分析的必要性，并应用Ｖｉｚｉｃａｄ有限元程序对某种型号的膜片组进行强度计算。给出在不同转矩和不同角不对中情况下的计算结果，并着重分析比较了这两种因素变化对膜片应力大小的影响及其影响程度，其结果对膜片组设计有参考价值。

关节叠片联轴器的空间RSSR机构的运动分析

关节叠片联轴器可简化为一种空间RSSR机构。利用矩阵变换法得出RSSR机构连杆两端的坐标,并根据连杆杆长的不变性导出输入、输出方程;再根据方向余弦矩阵得出连杆相对输出轴的三个相对转角,进而对封闭向量在坐标轴上投影,得出相应的位置方程;对三个转角求一阶导数、二阶导数,求出相对角速度、相对角加速度,在此基础上得到输出轴的绝对角速度与绝对角加速度。

马铃薯分选机的设计

马铃薯是一种十分高产的农作物,近年来我国马铃薯的种植面积越来越大。马铃薯收获后,首先就需要按照大小分选开来,以便以不同的价格出售,达到最佳的性价比。但是分选马铃薯是一件十分枯燥乏味、费时费力的工作,而且只靠人眼的目测不能有效地分选马铃薯的大小,人工分选效率低、强度大。为此,设计了一款马铃薯分选机,采用辊轴式分选装置,辊轴之间的间距随着输送带的前进,间距逐渐加大,马铃薯在不同位置落下,按照大小分成3级,从而彻底解决了马铃薯分选困难的问题。此机器结构紧凑、操作方便,能够大大减轻农民的负担,减轻劳动量,提高生产效率。

关节联轴器结构最优设计

提出了叠片联轴器的新结构型式——关节轴承式叠片联轴器 (关节联轴器 )。该联轴器因采用关节轴承 ,使两轴线之间的角向补偿能力由 1 .5°提高到 4°～ 6°,实现了角向补偿能力的突破。用经典力学法和 ANSYS有限元法分析了联轴器中膜片在转矩、角不对中、惯性载荷共同作用下的膜片应力 ,着重分析比较了某一种因素的变化对膜片应力大小的影响及其影响程度 ,得出联轴器的最佳结构形式及其推荐使用范围。

六孔关节轴承式叠片联轴器的应力分析

为研究关节叠片联轴器挠性元件的应力特性,以六孔叠片为例,利用力学和微积分的相关知识推导出叠片受转矩和离心力作用下的应力计算公式。通过简化模型,计算出叠片因轴向位移和角向位移引起的弯曲应力计算公式,并提出了叠片受综合载荷作用下的分析方法。通过算例,利用Matlab软件编程计算出各种载荷下的具体值,并建立Ansys模型求出有限元解进行比较。研究表明,由所推导公式计算出的解析解和Ansys解吻合良好,证明了力学模型的有效性和实用性,为关节叠片联轴器的应用推广提供了一定的理论基础。

温室大棚电动自走式撒肥机的设计

目前,大棚内的作业大部分为原始的手工劳动,劳动强度大、工作环境差、效率低,严重阻碍了蔬菜生产的发展。现在国内尚无机型轻巧、转向灵活,适应大棚农业作业的生产机具。为了加快大棚蔬菜生产的推广普及,填补我国在工作性能优良的小型农机具制造方面的空白,设计了一款温室大棚电动自走式的撒肥机械,一次能完成8垄的撒肥任务,改善了作业环境,降低了劳动强度,明显提高了作业效率。该撒肥机机型小、结构简单、操作方便、造价低廉,一定会受到蔬菜种植户的欢迎。

正反转旋耕灭茬机刀片的功耗分析

旋耕机是一种应用非常广泛的耕耘机械。人们目前使用的大部分都是正转旋耕方式和正转刀片,对反转旋耕方式及其刀片的研究相对较少,并且对其中的一些性能和适用条件尚未完全了解。为此,分析了旋耕过程中不同的旋耕方式对于旋耕功耗以及各种负荷的影响,提出了在一定渠道条件下的旋耕方式,为设计出合理的刀片形状提供理论依据。

角不对中叠片联轴器系统非线性动力学分析

主要研究了叠片联轴器在偏角不对中故障下系统的非线性动力学行为。首先考虑到存在小角度不对中及转子质量不平衡等特征,建立叠片联轴器转子系统的动力学模型,由第二类拉格朗日方程推导出了系统的动力学微分方程。然后采用数值方法对微分方程进行仿真求解,绘制出系统运动随转速变化和角不对中量变化的分岔图,以及不同转速下的位移响应图、轴心轨迹图、相轨迹图,并对各个图像做出了相应的非线性动力学分析。

关节联轴器轴向位移补偿能力的研究

提出新结构型式的叠片联轴器———关节轴承式叠片联轴器 ,简称关节联轴器。采用关节轴承 ,从结构设计上提高了两轴线之间的轴向和角向补偿能力 ;分析了此联轴器在运行过程中的受力状况 ,并就三种不同尺寸的关节联轴器分别用经典的材料力学法和ANSYS有限元软件法对其所能补偿轴向位移的能力进行了具体的分析 ,得出了应力最大值所在位置以及每一种尺寸的关节联轴器所能补偿的轴向位移的大小。

综合工况下关节叠片联轴器的接触有限元分析

为研究叠片联轴器挠性元件的应力特性,建立叠片组的接触有限元模型,得到了综合载荷下的应力云图。利用有限元分析软件Ansys,建立叠片组的几何模型,在膜片间添加接触对,并给出了不同载荷的施加方法。分析了片数变化对叠片组应力的影响,得出从四层到九层膜片的叠片组的最大等效应力和最大接触应力的分布曲线。分别研究了在综合载荷作用下转矩、轴向位移和角向位移等单一载荷的变化对叠片组的应力影响情况,得到叠片组中每层膜片的最大等效应力和膜片间最大接触应力分布曲线。研究表明,在各种载荷作用中,角向位移的变化对叠片组应力的影响最大,且综合工况下叠片组的破坏首先发生在外侧膜片垫圈周围。有关节轴承的叠片联轴器相对于普通的叠片联轴器,有更强的角向补偿的能力,关节轴承的存在提高了叠片联轴器承受载荷的能力和叠片组的使用效率。

叠片联轴器角向刚度的研究

为了研究叠片联轴器补偿系统在安装或运行过程中产生的角向不对中的能力,基于挠性元件的变形原理,给出了计算叠片联轴器角向刚度的新方法。通过分析关节叠片联轴器和普通叠片联轴器角向变形时的两个极限位置,应用数值解法推导出了两种联轴器的角度变形刚度计算公式,分析了两种联轴器在角向刚度方面存在差异的原因。通过算例证明了该公式的有效性和实用性,研究结果表明,关节叠片联轴器补偿角向不对中的能力远强于普通叠片联轴器。

轴不对中对叠片联轴器膜片应力的影响

强调了对叠片联轴器膜片应力进行分析的必要性 ,并应用 Vi Zi Cad有限元程序对某种型号的膜片组进行强度计算 ,给出在不同转矩和不同角不对中情况下的计算结果 ,并着重分析比较了这两种因素变化对膜片应力大小的影响及其影响程度 。

关节叠片联轴器叠片刚度的计算

为研究叠片联轴器挠性元件的刚度性能,利用材料力学和微积分的相关知识推导出叠片的扭转刚度和轴向刚度计算公式。通过简化模型,分析叠片在运转过程中的变形最大和最小两个特殊位置,由这两个位置的刚度计算公式相同可以得到叠片的径向刚度不随叠片的位置变化,并推导出关节联轴器叠片的径向刚度计算公式。根据所推导出的刚度公式,利用Matlab软件编程计算出扭转、轴向和径向刚度值。研究表明,有关节轴承与无关节轴承的叠片联轴器的轴向刚度相同而径向刚度相差较大,由此可见,关节叠片联轴器补偿径向误差的能力更强。

关节轴承式叠片联轴器设计

首次提出了关节联轴器的概念 ,并介绍了这种新结构型式的叠片联轴器。这种叠片联轴器采用关节轴承 ,从结构上对以往的叠片联轴器进行创新 ,使两轴线之间的角向补偿能力由 1.5°提高到 4°～ 6° ,这样就能实现大角度的补偿 ,由此开辟了叠片联轴器设计的新领域。为了更深入地研究这一新型联轴器 ,本文先从转矩方面对它进行分析 ,列举三种不同规格的叠片尺寸 ,得出转矩变化对膜片应力的影响及其相应的转矩范围。其结果对此型联轴器的设计具有重要的参考价值。

四孔关节联轴器叠片强度综合计算的研究方法

用经典力学方法得出关节联轴器中的叠片在各种载荷作用下的力学模型及其相应的应力表达式。就某一规格尺寸与ANSYS有限元法的计算结果进行比较,发现在叠片的载荷承载范围方面两者计算结果相当吻合。从而得出一套完整的有关叠片的理论设计计算公式,解决了迄今为止还没有一套完整的设计公式的缺点。为国产关节联轴器的系列化、通用化提供理论依据。

旋耕灭茬机刀轴的优化设计

针对旋耕灭茬机刀轴传统设计强度过于保守的缺点,在考虑了刀轴经焊接后具有一定焊接应力的基础上,采用机械优化设计方法,建立了旋耕灭茬机刀轴优化设计的数学模型,用经典力学方法给出初始值,再用Matlab软件进行优化,结果表明效果显著,可大大节约材料和成本,为降低旋耕机的总成本提供有益的途径。

葡萄园专用开沟施肥机的设计

目前我国葡萄耕肥面积居世界首位,而葡萄园及时排水、灌溉,以及施肥、修根等所采用的传统的人工开沟耗时费力且生产率低下。国内外开沟机不是工程专用大型机械就是改进简易机型,没有葡萄园专用开沟机,影响了葡萄生产成本的降低和产业化生产。针对上述问题,设计了一种专门用于葡萄园开沟的回转盘式深开沟机,由动力传动装置、开沟装置、施肥装置、松(排)土装置等4部分组成。该设计为葡萄园的种植以及田间管理提供了一种机械化农具,具有广阔的应用前景。

关节联轴器角不对中补偿能力的研究

采用叠片联轴器的主要目的是补偿系统在运行过程中产生的不对中。研究一种新型结构叠片联轴器——关节轴承式叠片联轴器 ,引进关节轴承 ,使得两轴线之间的角不对中补偿能力由 1 .0°～ 1 .5°提高到 4°～ 6°。分别用经典力学和 ANSYS有限元分析了 3种不同尺寸规格的关节联轴器 ,得出应力最大值所处的位置及 3种规格关节联轴器所能补偿的角不对中的能力。