基于机器视觉的双圆盘式棉花打顶装置设计与试验

为降低人工打顶的劳动强度,减少化学打顶的环境污染,改善“一刀切”式打顶机构的过打顶情况,通过分析手工打顶过程,设计了一种双圆盘式打顶机构,并基于机器视觉,设计打顶装置单行样机,实现棉花打顶的全程自动化控制。该装置主要由打顶机构、视觉检测机构、运动机构和棉花顶尖识别及控制系统组成。基于棉田调研、结构计算和预试验,确定了打顶装置的整体结构和关键部件尺寸。结合视觉识别研究基础与实际应用,选用YOLO v3算法搭建棉花顶尖识别及控制系统,实现棉花顶尖的识别定位,完成打顶机构的运动控制。以打顶期棉花为研究对象,进行棉花顶尖识别试验、打顶机构性能试验和田间试验,结果表明:棉花顶尖识别试验平均识别率为93%;打顶机构性能试验平均打顶率为94.67%;田间试验平均识别率为85.33%,平均打顶率为78.22%。研究结果可为棉花精准化与智能化打顶的研究提供参考。

一流课程背景下《汽车拖拉机构造》课程思政设计与思考

以《汽车拖拉机构造》课程为例,探索在一流课程建设和新工科建设背景下课程思政建设理念与措施。首先确立了以主线为引领、五步发展组建课程思政案例册的课程思政建设目标,结合新疆农业大学“秾大云上”平台开展基于混合式教学的课程思政资源建设。其次在课前导学、课中线下翻转教学、课后实践环节的教学设计全过程多渠道融入课程思政元素,将课程思政德育贯穿于教学实施的全部流程。最终落实课程思政德育目标,为培养具备工匠精神、知农爱农的新时代农业工程人才奠定基础。

计及齿轮全柔性的风电机组传动链有限元建模及扭振特性分析

大功率风电机组传动链关键部件柔性直接影响机组扭振特性及疲劳寿命,提出考虑齿轮柔性与啮合柔性的传动链有限元建模及扭振特性分析。首先,基于实际双馈风电机组传动链结构、材料属性与几何参数,考虑齿轮箱内齿轮柔性与齿轮啮合柔性,结合叶片、轮毂、主轴和发电机转子,建立风电机组传动链多柔体有限元模型。其次,基于有限元模态分析理论,提出一种基于矢量位移云图筛选扭振频率的分析方法,获取计及齿轮全柔性影响的风电机组中、低频范围的扭振模态,并与不同传动链模型结果进行比较,验证该文所建模型的有效性。最后,分别分析不同齿轮柔性和齿轮啮合柔性对传动链扭振频率和模态的影响。结果表明,该文所建模型不仅能反映传动链扭振固有的低频频率,而且能反映弯扭耦合产生的中频扭振频率,且相比齿轮啮合柔性,齿轮柔性系数影响传动链高频扭振特性明显。

电网短路故障下双馈风电机组传动链扭振疲劳可靠性分析

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响。首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态。其次基于集中质量法,建立机电耦合模型,以电网短路故障为扰动因素,仿真分析电网短路故障下电磁转矩动态响应。最后将电网短路故障下发电机电磁转矩扰动作为激励,借助ANSYS Designlife平台构建传动链扭振疲劳可靠性模型,分析机组传动链在电网短路故障下电磁转矩波动对扭振疲劳可靠性的影响。结果表明:三相接地故障时电磁转矩波动最剧烈,对传动链的疲劳可靠性影响更大;电网发生短路故障时,电磁转矩中存在低频分量可与高速轴的扭振模态耦合,激发高速轴的扭振,加剧高速轴的疲劳损伤;电磁转矩激发的扭振具有传递效应,越靠近发电机的部件扭振越明显,可靠性越低。

融合地方特色的《机电一体化技术》课程体系构建

为解决新疆农业大学机械类专业的主要课程《机电一体化技术》与区域经济发展联系紧密性不足的问题,强化学生解决新疆本地实际问题的能力,本文从教学案例内容、试验实践训练与创新能力培养等方面分析目前《机电一体化技术》课程体系中存在的不足,并以“更新特色案例,结合虚实试验,加强创新实践,推动产教融合”为手段,探讨适合新疆高校机械、农机专业的《机电一体化技术》课程体系。本文实现了将新疆区域特色作物自动化、智能化技术与《机电一体化技术》课程体系相融合的目标,为新疆高校工科类专业主要课程体系更好地服务当地经济发展提供了一种新思路。

基于人工取盘原理的食葵取盘装置设计与试验

为提高食葵机械化收获水平,解决人工分段收获成本高、劳动强度大等问题,基于人工取盘原理设计一种食葵取盘装置,其主要工作部件为倾斜输送链式取盘机构,模拟人工取盘时沿竖直方向拔起葵盘的动作,实现葵盘采收。依据部件作业过程与动力学分析确定了前翻转控制凸轮推角、后翻转控制凸轮推角、托盘杆尺寸及旋转位置、推杆角度等关键设计参数,并获取了作业性能影响因素及其取值范围。以机具前进速度、推杆角度、插盘高度为取盘性能影响因子,以取盘总损失率为响应值进行三因素三水平正交试验,并进行了最优参数组合重复试验。结果表明,取盘过程中各因素对取盘总损失率显著性顺序依次为推杆角度、前进速度和插盘高度,最优参数组合为前进速度0.4 m/s、推杆角度20°、插盘高度1000 mm,在此参数组合下测得取盘总损失率为1.22%,该食葵取盘装置满足食葵低损失收获要求。

新工科背景下《拖拉机汽车学》课程混合教学模式改革与实践

深入探讨了新工科背景下《拖拉机汽车学》课程的教学改革,面对课时压缩和教学模式单一的挑战,提出了混合教学模式的理念,包括更新教学理念、设计以学生为中心的课程大纲、强化实践能力培养和课程思政建设。通过线上线下结合、虚实结合的教学方法,提高了教学质量和学生的学习兴趣。建立了递进式的实践教学体系,以培养学生的实践能力。课程思政建设通过混合教学模式融入思政元素,培养学生的社会主义核心价值观、工匠精神和知农爱农精神,实现“主线引领、五步发展”的课程思政建设目标,为培养新时代新工科涉农人才提供了参考。