涡轮自增压轴向柱塞泵全流域流场特性分析

为了探究离心涡轮自增压装置对高速轴向柱塞泵内液流流动特性的影响,建立了轴向柱塞泵的仿真模型,通过CFD仿真技术研究了离心涡轮与柱塞泵耦合运行时泵内部全流域流场的压力特性、速度特性以及空化特性。研究表明:装配有离心涡轮的轴向柱塞泵吸油能力显著提升,且对射流空化、吸空空化均有抑制作用,其中对吸空空化的抑制效果最显著。应用涡轮增压系统后,单个柱塞腔旋转一周过程中的时均气相体积从59.54 mm^(3)降至1.66 mm^(3),最大气相体积分数由0.155降至0.029,阻尼槽区域的射流速度由100 m/s降至75 m/s,而涡轮所消耗功率仅占柱塞泵轴功率的9.7%。

小型甘蔗收获机械断尾机构的设计

根据对甘蔗生长特征的统计分析及南方丘陵地带甘蔗地的特点 ,设计开发了一种小型甘蔗收获机械的断尾机构 ,该机构能够根据甘蔗的生长特性自行判断断尾位置。经试验验证 ,切断的蔗尾长度相对误差平均在5 %左右。

多自由度剑麻收割机的设计与仿真制造

剑麻是一种广泛使用的硬质纤维的主要来源,被广泛的运用到各种行业,需求极大;但其收割现以手工为主,且因剑麻自身带有刺,加大了收割的难度,降低了效率。为解决剑麻的纯手工收割收割困难以及效率低的问题,提出一种多自由度剑麻收割机的机械,并申请了国家发明专利,得到授权。本文将运用UG、Sdams以及Mat Leb对该机械进行改进设计与仿真分析,并试制实物机械进行试验。试验结果表明:该机实现了剑麻收割的半自动化并提高剑麻收割的效率,可满足现行各行各业对剑麻的需求量。

基于虚拟样机技术的“液压泵结构与性能分析”的实验教学研究

将虚拟样机技术应用于＂液压泵结构与性能分析＂的实验中,既可以直观展示液压元件三维结构及工作动画,又可以通过运动学及动力学分析得到液压泵结构的受力及力矩曲线,发现机构存在的问题并且提出改进方案。

基于聚类分析的烟草物流配送线路优化算法的研究与应用

为快速、高效地完成烟草配送过程,在兼顾地区特点的情况下减少配送成本和时间,以人工智能、运筹学等方法为理论依据,结合聚类分析算法对广西烟草物流配送过程进行了优化设计。基于聚类分析给出了优化算法模型及步骤,对烟草物流配送线路进行了中转站的区域规划、周期配送区域(片区时间区域)规划和线路优化。应用效果表明,优化后中转站数量由10个减少为7个,总配送路线减少30%,配送节点更集中,节省了配送费用和时间,提高了烟草物流的运营效率。

机电一体立式夹持菠萝采收装置的设计与制造

针对菠萝人工采收效率低、劳动强度大等问题,提出了一种机电一体立式夹持菠萝采收装置。通过UG、ADAMS等软件进行三维模型的建立并进行动态仿真,验证了辅助人工采收菠萝的可行性,解决人工采收固有的劳动强度大、易伤手等问题,并制造实物样机,验证设计的可行性。试验结果表明:该装置完善了菠萝产业链中采收环节与其他环节的衔接,降低了成本,可满足菠萝产业的发展需求。

机械臂夹剪苹果采摘机的仿真设计与制造

针对苹果采摘存在的一些问题,设计出一种机械臂夹剪苹果采摘机;运用三维造型软件UG对其进行三维建模,并在Adams软件中进行仿真试验;根据仿真生成的数据曲线进行计算分析,验证了机械臂夹剪苹果采摘机的采摘性能和机械机构的可行性。通过UG和Adams进行仿真设计之后,制造出一台物理样机并进行试验,结果表明:机械臂夹剪苹果采摘机能够适应我国大多数苹果种植园的采摘环境,使苹果采摘效率大大提高,极大地减轻了果农采摘的工作强度,实现了苹果采摘的半自动化,能够满足中小果农对苹果采摘机械的需求。

基于Inventor 的大蒜根颈切割机有限元仿真设计

大蒜收获过程中,在挖掘、清土过后需要切除大蒜的蒜颈和根须,目前这一工作主要由人工完成,工作效率低下,且易产生意外伤害。为此,设计了一种大蒜根颈切割机,在Inventor中建立模型后,利用Autodesk Inventor软件对机器进行有限元仿真与设计,对重要的受力部件进行静力学仿真,验证了大蒜根茎切割机的可行性。同时,制造出大蒜根颈切割机的实物样机,并对实物样机进行工作试验。结果表明:该机各运动及支撑部件在实际工作中可以满足强度与刚度的需要,实现了大蒜根须及蒜颈切除的机械化。

PRR伪刚体模型及其在柔性机构运动分析中的应用

在1R和PR模型的基础上,兼顾柔性悬臂梁的横向变形和轴向变形,通过对其特征参数的描述建立一种具有三自由度的PRR伪刚体模型,然后应用在柔性机构的运动分析中。分别针对大变形柔性曲柄滑块机构和四杆机构,利用PRR伪刚体模型进行机构建模。按照刚性机构基本原理,采用伪刚体模型法进行力/变形分析得出滑块位置坐标随曲柄转角的变化关系图,并与椭圆积分得到的关系图进行比较。采用伪刚体模型法进行运动分析得出柔性四杆机构的位姿变化图,并与有限元法得到的位姿图进行比较。计算结果均非常接近,从而证明了该模型在柔性机构运动分析中的有效性和简便性。

摆动式树木涂白装置的仿真设计与制造

针对当下人工树木涂白效率低下,对树木的涂白不均匀等问题,设计了一种摆动式树木涂白装置,依据树木涂白的流程,利用装置的开合机构、收绳提杆机构来实现对树木的涂白。运用三维建模软件SolidWorks建立三维模型,导入到Adams对该装置进行仿真分析,同时对所制作的实物样机进行涂白试验。试验结果表明:装置在给树木涂白时相比人工涂白完成率高,涂白时间短,有效解决了人工树木涂白效率低、涂白时间长的问题。

香蕉套袋绑紧防护装置的设计和研究

目的研究一种能够提高香蕉套袋效率的辅助装置。方法通过研究香蕉套袋的流程及方法,利用所设计出的控制移动升降机构、收绳包袋机构,来实现香蕉套袋的工作;利用Ansys和Matlab进行仿真试验,确定机构可行性之后,制作出物理样机并进行实地试验。结果套袋完成率在97.4%左右,能够有效工作;机器套袋连续率在98.3%以上,装置在工作时具有较高的可靠性;连续对大面积香蕉套袋的工作情况下,比之前人工套袋所需要时间缩短了51.2%以上。结论香蕉套袋绑紧防护装置能够辅助工作人员实现香蕉套袋工作,能够减轻人员的劳动强度,提高工作效率。

智能芒果高空采摘车的有限元仿真设计与试验

针对芒果果形的特点及广西等地芒果高空采摘强度大、效率低的问题,设计出一种智能芒果高空采摘车。主要分析了采摘车的机械结构,采用人工辅助定位的方法,借助电动机实现采摘车的提升旋转与夹持动作,不需要人力驱动,果农使用更加省力。同时,着重介绍其关键部件的力学性能,通过有限元分析软件Ansys Workbench对其关键部件进行有限元分析,观察其生成的应力及应变云图,并通过Ansys计算其最大和最小安全系数,来验证智能芒果高空采摘车的关键部件满足刚度和强度要求。制作出物理样机,进行实地试验,结果表明:智能芒果高空采摘车具有优良的工作性能和稳定性,能够解决果农在芒果采摘旺季对芒果采摘机械的需求。

双工位木薯种茎切割机的设计与试验

木薯是我国重要的经济作物,拥有大量的种植面积,但木薯的切种步骤仍大量采取手工作业。为提高切种效率、减少种植户劳动量,设计了一种双工位木薯种茎切割机。运用三维建模软件UG建立三维模型,导入Adams虚拟样机中进行仿真分析,并通过制作物理样机进行试验。结果表明:各项性能指标均满足设计要求,结构合理,可替代目前木薯切种步骤中的手工作业。

甘蔗捆绑机的设计与仿真制造

甘蔗的捆绑现行均为人工,面临着工作效率低、经常出现农民手掌被绳子划伤的问题。为此,设计了一种甘蔗捆绑机,并通过UG进行三维造型的设计,通过Adams虚拟样机进行可行性分析,同时对甘蔗捆绑机的效率进行理论分析。最后,对样机进行试制,实现甘蔗捆绑的半人工半机械化,提高了甘蔗捆绑的效率,减少了农民手掌割伤的情况。

CH透明纸包装机透明纸辅助热封系统的设计

针对 GD- X2生产线的 4350 / PACK- OW机组中的 CH透明纸包装机的透明纸热封系统热封效果不完美的情况 ,文章将机、电、气三方面相结合 ,介绍一种利用压缩空气为热媒 ,对已经被烙铁烙封输出的堆叠烟包再进行包容式全方位热封的方法。从改进后的效果检查来看 ,大大地提高了小盒透明纸包装的平整性和紧凑性 ,达到了良好的应用效果。

插装式四通整流阀的布局和孔道连通优化设计

深入分析了海水淡化双活塞往复式压力交换能量回收装置的插装式四通整流阀的布局方案和内部孔道的连通方案。结合插装单元在中心块立体布局的空间位置关系以及自身结构特点,建立了优化设计数学模型。基于MATLAB编写遗传算法程序进行插装单元间的外部干涉校核和孔道连通优化设计,最终求出插装式四通整流阀插装单元的最优布局方案。优化后的插装式四通整流阀的插装单元布局紧凑,内部孔道连通路径比初始设计缩短了20.4%。

双工位马铃薯切种装置的仿真设计与制造

目前,马铃薯的块茎的切种工作仍以人工为主,耗时长,成本高,因此研制了一种小型、高效的双工位马铃薯块茎切割装置。利用UG、ANSYS和ADAMS等软件对机器进行三维模型的建立、有限元和仿真运动分析,并制造实物样机,验证装置实际操作的可行性。试验结果表明:使用该装置所得的马铃薯种子合格率达到98%,且相同时间切种数量远高与人工操作,操作简便,安全可靠,可以满足马铃薯行业的需求。

甘蔗收获机切割系统负载压力影响因素的试验研究

针对甘蔗收获机在入土切割时无法根据地形精确控制切割器入土切割深度的问题,通过理论分析甘蔗收割机入土切割时影响切割系统负载压力的因素,并通过试验探究各因素对切割系统负载压力的影响规律。试验结果表明:影响切割系统负载压力的主要因素有入土深度、土槽进给速度、甘蔗密度、刀盘转速、土壤含水率和土壤密度,随着入土切割深度、土槽进给速度、甘蔗密度和刀盘转速的增加,切割系统的负载压力整体均呈逐渐增大的趋势,并得出各因素对切割系统负载压力影响的显著性及先后顺序。该研究为建立甘蔗收获机械切割系统的负载压力与切刀入土切割深度的关系数据库提供了数据支持。

黄瓜皮插孔装置的设计与仿真

设计一种基于液压动力的黄瓜皮插孔装置。运用UG设计三维模型并使用Adams进行了动力学仿真分析,通过有关资料和所获数据图表进行分析,最后验证了机构的合理性以及插孔工艺可行性。装置机构设计合理,插孔质量符合实际工艺要求,插孔效率将会显著提高。

甘蔗收获机切刀负载压力影响因素试验研究

由于我国甘蔗大部分种植在丘陵地带,蔗地地势起伏变化较大,导致切割器切割甘蔗时出现过切或漏切以及甘蔗收获中出现收割损失大的情况。为此,对影响切割器负载压力的因素进行进一步研究,结合前课题组的研究理论分析出其影响因素有刀盘倾角、入土深度、刀盘转速、进给速度和甘蔗密度。采用ANSYS软件对刀盘倾角进行仿真分析,并通过Doehlert matrix设计试验方法进行物理试验研究,寻找最优模型关系式,最终建立切刀负载压力与影响因素之间的数学模型,为后续自动控制系统的研发打下基础。