仿生犁铧耐磨性能仿真分析与试验研究

目的解决传统犁铧耐磨性差、使用寿命短等问题。方法以栉孔扇贝壳为仿生原型,对其表面几何特征进行提取,将棱纹几何结构特征应用于犁铧的设计。设计6种不同仿生棱纹方向及3种不同仿生棱纹间距的犁铧试样,建立离散元模型,分析土壤颗粒运动速度场以及犁铧耕作阻力图。结果表面仿生结构设计改变了土壤颗粒的流动方向,减小了土壤堆积量,降低了所需牵引力,从而提高了耐磨性能。不同仿生棱纹方向犁铧试样中,F-1竖棱纹结构试样的平均耕作阻力最小,平均耕作阻力值为1681.73 N;不同仿生棱纹间距犁铧试样中,棱纹间距为5 mm的F-1-1仿生表面接触的土壤颗粒的运动速度分布和趋势最佳。通过田间试验得出,同种仿生棱纹方向结构设计下,棱纹间距为5 mm的F-1-1试样的耐磨性能最佳,相比传统犁铧试样磨损量减少17.25%。结论合理改变表面仿生棱纹方向与间距设计可显著提高犁铧耐磨性,为仿生技术在农业机械方向上的应用提供参考。

线下线上混合式教学模式在机械原理教学中的应用

为适应工程教育认证,切实提高机械原理课程的学习效果,机械原理课程教学方法和教学内容等需要进行相应教学改革。课题组以成果导向为指导理念,优化教学内容;以“学习通”、腾讯会议、QQ群为平台,开展线下线上混合式教学模式,以机械原理“自由度计算基本公式”专题为例开展教学设计,探索线下线上混合教学模式的应用。结果表明,混合式教学模式能有效增加教学内容,激发学生自主学习的兴趣和能力,达到“童蒙求我”的学习效果。

新农科背景下高校应用型人才质量保障体系构建研究

文章基于新农科背景,首先论述了应用型人才在现代农业中的重要性,分析了新农科背景下的人才需求;其次,分析了高校应用型人才培养现状;最后,从高校应用型人才质量保障体系的理论基础、目标与原则等方面汇总出高校应用型人才质量保障体系的构建框架,从优化课程体系、强化实践环节、加强师资队伍建设、健全教学质量监控与学生评价体系等方面提出策略,构建符合现代农业发展需求的高校应用型人才质量保障体系。

土壤耕作部件耐磨减阻处理的研究现状

综述了提高土壤耕作部件耐磨性的多种方法。利用表面处理工程技术,例如堆焊技术、涂覆耐磨材料、热喷涂技术,可以在普通基材制成的零部件表面形成一层耐磨层,磨损时能有效保护零部件,从而使零部件具有良好耐磨性。由于表面涂层的可重复性,利用表面处理工程技术还可以修复磨损不严重的触土部件,提高产品利用率,减少钢铁资源损失。激光表面强化处理与高能离子注渗两种方法可以改变农机触土部件的晶体结构,从而提高产品耐磨性。自然界中的生物经过多年进化,能很好地适应自然环境,以生物体的轮廓结构为模型,依据仿生学理论研制的仿生部件可以有效降低土壤粘附率,达到减粘降阻的效果,进而减小零部件的磨损量,间接提高产品的耐磨性能。通过对海豹、鲨鱼等生物表面的研究发现,非光滑表面比光滑表面具有更好的减粘降阻效果,将零部件表面处理成非光滑表面能大大提高零件的耐磨性能。

软磁Fe-Si-Al磁粉芯性能研究

研究了绝缘包覆、压制成型、退火处理对软磁Fe-Si-Al磁粉芯性能的影响。采用扫描电镜,金相显微镜,B-H分析仪和万能材料试验机检测样品的内部结构、形貌、磁性能和力学性能。研究结果表明,添加绝缘剂能够有效的降低磁粉芯的涡流损耗;增大成型压力可以提高磁粉芯的压溃强度、密度、磁导率,降低损耗和矫顽力,最佳成型压力为1800MPa;压制后的退火处理是保证磁粉芯具有较好磁性能的关键,提高热处理温度可以有效的提高磁导率,降低磁滞损耗,但过高的热处理温度会使磁粉芯的磁性能恶化,最佳的退火温度为660℃。

植保静电喷头电极板导电耐腐蚀材料及涂层研究进展

近年来,随着工业技术的发展,导电耐腐蚀材料及涂层制备作为一种关键的防护手段,被广泛应用于延长材料寿命、保护材料性能等方面。静电喷雾对于极板的耐腐蚀、导电性能要求较高,以往多采用单一金属作为喷头电极材料,难以满足复杂环境中的多重挑战。为了解决极板长时间作业导致导电性减弱、器件腐蚀,造成工作效率不高的现象。该文总结了适用于喷雾极板的基材,介绍了电沉积、激光熔覆表面加工技术来优化材料,对目前导电耐腐蚀涂层现状进行了分析和展望,以期对后续的研究提供参考价值。

自纳米化结构金属材料摩擦磨损研究现状

从自纳米化结构金属材料的形成机理及制备方法入手,阐述了表面自纳米化技术的优势,包括工艺简单、无增材处理、纳米结构层呈梯度变化且与基体无明显界限、适用性强等。在此基础上,重点综述了国内外学者对于自纳米化结构金属材料摩擦磨损的研究现状,包括钢铁合金、镁合金、铝合金、钛合金以及其他金属。同时分析出自纳米化结构金属材料摩擦磨损研究存在的问题,包括制备工艺参数的合理选择、高温钛合金表面自纳米化摩擦磨损性能的研究、腐蚀磨损特性的研究等。针对进一步拓展自纳米化结构金属材料的工业应用,提出了该领域未来可行的研究方向,以期为自纳米化结构材料研究提供有价值的参考。

Fe-Si-Al复合磁粉芯制备工艺的研究

模压成型制备Fe-Si-Al复合磁粉芯,研究了热处理条件及绝缘包覆处理对复合磁粉芯磁性能的影响。实验结果表明:压制后的退火处理能够有效地提高Fe-Si-Al磁粉芯的磁性能;增加退火温度能够提高样品的有效磁导率,减少磁滞损耗;过高的退火温度(>660℃)能够恶化粒子间的绝缘层,降低磁特性;Fe-Si-Al磁粉芯的最佳退火温度为660℃。磁退火处理是降低Fe-Si-Al磁粉芯损耗的一种有效的新方法,与退火处理相比磁退火处理能够更大幅度的降低Fe-Si-Al磁粉芯的损耗。增加绝缘剂添加量能够有效地降低Fe-Si-Al磁粉芯的涡流损耗,同时也会产生恶化复数磁导率实数部分的负面影响,Fe-Si-Al磁粉芯最佳的绝缘剂添加量为0.7%(质量分数)。

降低软磁铁硅铝磁粉芯损耗的研究

为制备高性能的软磁铁硅铝磁粉芯，研究了降低铁硅铝磁粉芯损耗的方法．采用扫描电镜、金相显微镜、BH分析仪检测样品的内部结构、形貌、磁性能．研究结果表明，压制后的退火处理是降低铁硅铝磁粉芯损耗的关键，增加热处理温度能够有效地降低磁粉芯的涡流损耗和磁滞损耗，过高的热处理温度会增大涡流损耗，最佳的热处理温度区间为660-720℃；添加绝缘剂能够有效地提高磁粉芯的电阻，降低其涡流损耗，对磁滞损耗的影响不大；增大成型压力可降低铁硅铝磁粉芯的损耗和矫顽力，最佳的成型压力为1800MPa．

通过改进的制备工艺提高FINEMET纳米晶磁粉芯的磁性能及其机理

通过对比实验研究了改进的制备工艺下FINEMET纳米晶磁粉芯的磁性能,并探讨了其相应的物理机制。采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪检测磁粉的表面形貌、内部结构和晶格畸变,采用B-H分析仪检测磁粉芯的动态磁性能。结果表明,改进的制备工艺能够有效降低磁粉芯的损耗,提高磁导率和频率应用范围。延长非晶粉末的球磨时间能够降低磁粉芯的磁滞损耗和涡流损耗,最佳的球磨时间为8h。通过对比磁粉的晶格畸变,发现通过改进工艺制备的磁粉的晶格畸变相对较小,该工艺提高磁性能的原因在于磁粉残余内应力的有效释放。

水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯制备及性能研究

采用水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉制备出了高频特性较好的磁粉芯。研究了样品的形貌、相组成和磁性能。研究结果表明,非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能够有效的提高磁导率和品质因数,过高的热处理温度会使非晶粉末晶化,析出导电性较差的非铁磁相,恶化磁性能,最佳的退火温度为400℃;绝缘包覆是制备高性能磁粉芯的必备工艺,增加绝缘剂添加量会有效的降低磁粉芯的损耗,提高品质因数,绝缘剂添加量过多会降低磁粉芯的密度和磁导率,导致综合磁性能下降,Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯最佳的绝缘剂添加量为5.0%。

犁体阻力离散元仿真分析

为验证离散元法分析犁体耕作阻力的可靠性,利用离散元仿真对犁体阻力进行分析。通过多组参数的仿真试验,获得在不同含水率土壤条件下进行不同耕深的犁体牵引阻力数据。结果表明,犁体的土壤耕作阻力随着土壤含水率与耕深的增大而增大,与田间耕作结果一致,证明了离散元法分析犁体土壤耕作阻力的可行性,为犁铧的耕作模拟仿真研究提供一定参考。

热处理对水雾化Fe_(74)Cr_2Mo_2Sn_2P_(10)C_2Si_4B_4非晶磁粉芯性能的影响

采用水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉制备出了高频特性较好的磁粉芯。研究了去应力退火和磁场退火对磁粉芯磁性能的影响。结果表明:非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能有效提高磁导率和品质因数。过高热处理温度使非晶粉末晶化,析出导电性较差的非铁磁相,恶化磁性能。最佳退火温度为400℃,最佳的磁性能为:在3500 kHz的频率下,μ=40.5,Q=225。磁场退火对Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯磁导率影响较小。纵向磁场退火能增大非晶磁粉芯的损耗,横向磁场退火能降低非晶磁粉芯的损耗,磁粉芯总损耗变化主要来源于磁滞损耗。

稻秸秆生物质成型燃料物理特性的研究

试验研究了稻秸秆的含水率和原料粒径对其成型燃料物理特性的影响。试验结果表明,随着含水率的提高,稻秸秆成型燃料的松弛密度和抗渗水性呈现先增大后减小的变化趋势,成型燃料的抗跌碎性随着稻秸秆含水率的增加而降低,稻草和稻壳的最佳含水率区间分别为6.50%～7.80%和6.80%～8.50%。随着粒径的增大,稻草成型燃料的松弛密度逐渐减小,抗渗水性明显增强。稻草粒径对成型燃料的抗跌碎性影响不显著。

基于TRIZ理论的触土部件磨损试验台设计

农机耕作部件磨损严重,国内外众多学者进行着农机土壤耕作部件耐磨处理的相关研究。目前国内外进行磨损试验的主要设备为万能磨损试验机,但万能磨损试验机难以反映土壤与工件之间的实际磨损效果。为研发一款能真实反映土壤与工件之间磨损效果的磨损试验台,应用TRIZ理论,得到4种解决方案,通过最优方案,制作出土壤-工件摩擦磨损试验台。试验台样机运行状态良好,磨损件与土壤之间的摩擦力测试数据较稳定。实验台的设计和加工为触土部件摩擦磨损研究提供了较好的基础设备。

农业院校工科类专业“专业+创新创业”教育体系的研究

农业高校中的工科类专业是现代农业科技人才培养的重要组成部分,但按照国内外的工科类专业创新创业教育的培养理念和模式来进行,达不到较好的教育培养效果。原因在于,农业院校工科类学生与其他工科大学的工科类学生相比服务的行业和对象差异较大。文章以农业院校工科类专业为研究对象,立足区域现代化农业工程类人才的发展需求,积极探索与农业院校工科学科背景和人培养特色相适应的创新创业教育体系。

农业高校工科类专业创业教育存在问题及对策研究

农业高校工科类专业创业教育是农业高校创新创业教育的重要组成部分,切实有效地开展创业教育能够为国家输送大量农业科技人才,是缓解"三农"问题的重要举措。文中结合高等农业院校工科类专业大学生的教育特点,分析当前工科类专业创业教育在课程体系、师资力量和教育环节等存在的问题,并提出可行的相应对策。

基于技能实训十字滑台的研制与应用

介绍一种设计制造周期短、制造成本低、技能知识丰富、操作方便、教学培训直观等优点于一体的十字滑台实训装备,该装备解决和优化了中高职院校数控机床装调教学实践和竞技培训需求。从装备结构优化设计和实践应用方法描述,通过3年的实践革新和验证,教学成果显著,进一步验证其作品在实践应用中成效显著。

CAD/CAM建模构型方法总结与实践

从二维草图绘制和三维造型两方面建立了草图、建模的思维体系,提出了设计基准先行原则、草图绘制与修剪、标注尺寸与图形检查、操作技巧和快捷键应用4种二维草图绘制方法;归纳了叠加组合法、整体局部法、综合构型法3种三维建模构型方法。通过近5年的教学培训实践,以上方法有效地提高学生的绘图建模能力,在竞赛培训项目获得佳绩。

从比赛用灭火机器人到实用型智能移动灭火设备研发分析

无论是用STM芯片为核心来设计,还是用AT89C系列单片机为核心来设计。在与超声波、远红外等传感器结合之后都可做成灭火机器人,本设计采用的是AT89C52单片机,由检测模块,电源驱动模块。灭火设备模块组成。比赛时很好地实现了灭火功能。从之前参加过的几类中国灭火机器人赛事来看,其比赛规则与机器人的设计方法都大同小异。在理想化的比赛环境下,一些简单任务也能很好的完成。但现实生活中诸如生产易燃品的工厂,无人看守的森林片区等等之类的地方,需要一个时刻处于待命状态的智能移动灭火设备,这种移动设备所要面临的将是各种不同的环境的挑战,和比赛用灭火机器人也自然存在差异。