稻秆圆捆机辊盘式卷捆机构的设计及参数优化

为消除中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆时出现的堵塞现象及降低其卷捆功耗,设计了一种钢辊与侧圆盘组合式卷捆机构(简称辊盘式卷捆机构),并以此为基础自制了辊盘式卷捆机构试验装置且进行试验。选择影响辊盘式卷捆机构卷捆性能的主要因素:圆盘直径、钢辊转速、喂入量、长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)为试验因素,以草捆形成率(草捆顺利形成次数与总试验次数的比值)和卷捆功耗为评价指标进行四因素五水平正交旋转组合试验。试验表明各因素影响草捆形成率的主次顺序为圆盘直径>喂入量>钢辊转速>长宽比;影响卷捆功耗的主次顺序为喂入量>钢辊0.75100%62.7 kJ/,此时草捆形成率为,卷捆功耗为捆,相比钢辊式圆捆机无堵塞现象发生,卷捆功耗降低。研究结果可为辊盘式圆捆机的结构及作业参数优化提供参考依据。

辊盘式圆捆机卷捆机理分析与试验

针对国产中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆时易于堵塞问题,设计了侧圆盘与钢辊组合式(简称辊盘式)卷捆机构,并利用自制辊盘式圆捆机试验装置对其卷捆过程进行了试验研究。通过高速摄像与运动学分析可知:完整稻秆刚进入卷捆室后在钢辊及侧圆盘共同作用下沿钢辊做整周运动,稻秆在卷捆室内运转一周重新到达卷捆室底部位置时,两侧壁摩擦力会使其停止旋转,而在卷捆室底部产生持续累积过程,由侧圆盘对稻秆产生的摩擦带动力可缩短累积稻秆形成旋转草芯进程,进而避免堵塞现象发生。据此以影响辊盘式圆捆机形成旋转草芯的主要因素——圆盘直径、圆盘转速、长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)为试验因素,将旋转草芯形成时的稻秆质量作为评价指标进行试验。试验表明各因素影响评价指标的主次顺序为圆盘直径、长宽比、圆盘转速;取圆盘直径380 mm、圆盘转速135 r/min,当长宽比为1.00时,旋转草芯形成时的稻秆质量为1.21 kg,当长宽比为1.26时,旋转草芯形成时的稻秆质量为3.44 kg,并且无堵塞现象发生。研究结果可为辊盘式圆捆机的设计及其作业参数优化提供理论及技术依据。

钢辊式圆捆机缠辊现象机理分析与机构改进

为解决现有中小型钢辊式圆捆机打捆完整稻秆时出现的缠辊现象,采用高速摄像技术对钢辊式圆捆机卷捆过程中发生的缠辊现象﹑缠辊过程中卷捆室内稻秆运动状态及正常卷捆时卷捆室内稻秆运动状态进行了观测与分析。分析结果表明稻秆相对钢辊长时间静止是导致缠辊现象发生的直接原因。对卷捆室内稻秆进行力学分析,得出卷捆过程中旋转草芯形成的临界条件为旋转动力大于阻力,依据力学分析结论对钢辊式卷捆机构进行改进,设计了一种钢辊和侧圆盘组合式(简称辊盘式)卷捆机构。以圆盘表面形式﹑稻秆铺放方式及稻秆含水率为试验因素,以旋转草芯形成时的稻秆质量为评价指标,进行单因素试验。试验结果表明A型圆盘(圆盘表面为平面)与B型圆盘(圆盘表面加装厚度为5mm的一字形拨片)对促进旋转草芯的形成并无显著差异。为保持卷捆室内壁平整性设计采用A型圆盘;辊盘式卷捆机构对不同的稻秆铺放方式(横向铺放﹑杂乱铺放)及不同的稻秆含水率(12%﹑75%)均具有较好的适应性,旋转圆盘具有促进旋转草芯快速形成的作用。以草捆形成率(草捆顺利形成次数与总试验次数的比值为草捆形成率)为评价指标,分别利用两种卷捆机构(钢辊式﹑辊盘式)试验装置进行验证试验。试验结果表明辊盘式卷捆机构相比钢辊式卷捆机构其草捆形成率得到显著提升。在本试验条件下,当长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)小于1时,利用辊盘式卷捆机构进行卷捆时,其草捆形成率达到了100%,有效杜绝了缠辊现象的发生,进一步得出在合适的长宽比条件下,辊盘式卷捆机构可有效避免缠辊现象的发生。

大庆地区玉米出苗期土壤温度影响的试验研究—基于免耕覆盖技术

在黑龙江省大庆地区建立免耕覆盖对地温影响试验区,采用WQG-16型曲管地温表分别测定土壤地表下5cm和10cm两层温度,确定免耕覆盖对本地区玉米出苗期土壤温度的影响规律。结果表明:在5月20日前免耕覆盖(5～10cm)土层温度明显高于传统耕作,且其土壤温度比传统耕作早3天达到10℃以上;5月20日后传统耕作(5～10cm)土层温度高于免耕。

数控机床与PLC的关系

本文从NC与PLC的基本概念入手,详细阐述了二者之间的关系,着重介绍了现今数控机床中PLC所起的作用、应用形式、信息交换方式及其控制功能,从而能够加深对数控机床的理解.

基于单片机对步进电机控制实验板的设计与实现

本实验板采用AT89S52单片机作为控制器,利用串行控制和并行控制两种控制方式分别对步进电机进行启停、正反转及调速控制,同时可通过该板进行硬件连接和软件编程。

混合式步进电机的结构原理及控制方式分析

本文从三相混合式步进电机的结构入手,通过电机结构特点的分析,依据"定转子平衡位置原则",分析电机单六拍的控制原理。依据所述的原理,进一步分析了三种接线方法:运用PLC对步进电机直接控制的接线方法、利用PLC通过驱动器采用"共阳极"控制的接线方法以及利用单片机通过驱动器实现"共阳极"、"共阴极"控制的接线方法。对初学者快速掌握步进电机的应用具有一定指导作用。

数控车床“对刀”及工件坐标系建立原理分析

本文根据高职院校学生在学习数控车床中的常出现的问题,以西门子802C系统为例,分别介绍了刀具补偿"对刀"、应用G54指令激活"对刀"的原理及G158指令的具体应用。并总结其各自特点,以便在今后教学过程中,使学生能够更好的加以区分及掌握。

基于多场耦合理论的钢辊式圆捆机卷芯过程研究

研究钢辊式圆捆机卷捆过程的理论尚待完善,尤其卷捆过程的关键环节(旋转草芯形成过程)需进一步深入研究。为此,将多场耦合理论引入钢辊式圆捆机卷捆过程分析中,构建卷捆过程的多场耦合函数模型,并基于分析结论对卷芯过程进行试验研究。理论分析表明:钢辊式圆捆机(无切割喂入机构)打捆时,在摩擦动力场、推力场及摩擦阻力场的耦合作用下完成卷捆过程,影响摩擦动力场的主要因素为重力场、张力场及钢辊与打捆物料间摩擦因数,影响推力场的主要因素为喂入量,影响摩擦阻力场的主要因素为打捆物料与卷捆室侧壁间压力及二者间摩擦因数。据此,进行草捆张力测量试验和旋转草芯形成试验。试验结果表明:在长宽比(稻秆与卷捆室宽度的比值)为1的试验条件下,旋转草芯形成时的草芯密度范围为31.09~37.28kg·m^-3,草芯密度约45kg·m^-3时张力场开始出现,张力场随草芯密度增加呈先缓慢增加后快速上升的趋势,旋转草芯形成时张力场尚未产生,促进草芯转动的摩擦动力场主要依赖草芯重力而产生,且其强度较弱;钢辊与稻秆间摩擦因数的增幅值大于0.223时,旋转草芯形成时的草芯密度发生显著性降低;长宽比为0.8和1.2时,增大喂入量(在机器喂入能力范围内)对旋转草芯形成时的草芯密度无显著影响,长宽比为1.0时,增大喂入量可在一定程度上降低旋转草芯形成时的草芯密度;长宽比对旋转草芯形成时的草芯密度具有极显著影响,旋转草芯形成时的草芯密度随长宽比的增大而增大。

钢辊式圆捆机卷捆功耗中关键生产信息的提取方法

农业生产信息的实时提取与共享,是农业领域实现智能化生产(服务)方式的重要前提,钢辊式圆捆机卷捆功耗内蕴诸多生产信息。为此,以卷捆功耗为信息源进行生产信息(工作状态、运行参数、故障频次、效能指标等)的提取方法研究。依据能量守恒定律,将钢辊式圆捆机卷捆功耗分解为4个分量(圆捆机维持运转状态所需功耗、卷捆过程中草捆所获得的总动能、捡拾器将物料送入卷捆室内所需功耗、转动草捆与卷捆室侧壁间因摩擦阻力而消耗功耗),并构建卷捆功耗数学模型、建立卷捆功耗各分量值(比例)的计算方法。在1.0kg·s^-1和1.5kg·s^-1两种喂入量条件下进行卷捆试验。结果表明:两种喂入量下,上述卷捆功耗各分量在总功耗中所占比例基本保持不变,依次约为57.06%、17.07%、0.11%、25.76%。获取钢辊式圆捆机闲置状态、空运转状态、正常卷捆过程、出现堵塞现象4种状态的功率时序图谱,图谱分析表明,4种状态的曲线趋势特征、瞬时功率特征值间均存在明显差异,据此实现对圆捆机工作状态的识别。建立卷捆功耗(部分)分量与关键生产信息间的关系函数,依托此关系函数、卷捆功耗各分量间比例关系、卷捆功率时序图谱的曲线特征等,设计出通过卷捆功耗提取生产信息的算法。初步试验表明该方法具备可行性,研究结果为钢辊式圆捆机实现智能化生产方式奠定必要理论基础。

基于逆向工程原理的钢辊式卷捆机构反求设计

钢辊式圆捆机是我国秸秆收获的关键技术装备之一,目前尚缺乏针对该机型核心机构(钢辊式卷捆机构)的基础性设计方法。为此,基于逆向工程原理,综合运用平面几何学、材料力学、机械设计学、试验法、ANSYS分析法等,对该机构展开反求设计。运用平面几何学建立卷捆室半径、钢辊数量、钢辊半径、钢辊间隙四个特征参数间的关系函数;通过理论分析建立钢辊与累积草芯的接触模型,以此为依托运用高速摄像观测法与概率学原理确定钢辊半径对二者间接触力的影响规律;通过高速摄像观测法,确定钢辊间隙及钢辊表面凸棱与缠辊现象间的关联性;采用试验与理论计算相结合的方法实现喂入口尺寸的设计;建立钢辊的力学模型,对钢辊重要组件——长轴直径进行设计,同时利用ANSYS中的Workbench模块实现对钢辊(复合体)刚度及强度的校核。运用上述研究结果,以DN4575型圆捆机为目标机进行反求设计,设计结果如下:钢辊半径75 mm,钢辊数量10根,钢辊间隙10 mm,喂入口宽度162 mm,钢辊长轴直径20 mm,钢辊辐板数量5个。上述反求过程为钢辊式卷捆机构的关键参数提供了系统性的设计方法,该方法对钢辊式圆捆机的设计具有重要的指导意义。

基于翻转课堂的“电子技术”课程教法改革与实践

"电子技术"课程是大中专院校工科非电类专业的一门重要专业基础课程,其内容具有较强的实践性。针对学生学习"电子技术"课程时所遇困难的特点,文章将教学内容进行模块化设计,并以翻转课堂教法为主,传统授课方式为辅进行该课程教法改革尝试。

杜仲凝胶软糖的制备工艺优化

为了制备一种外观晶莹、富有弹性而质地软糯具有杜仲独特风味的凝胶保健软糖,以杜仲粉末为主要原料、以明胶和木薯淀粉为复配凝胶剂、以麦芽糖醇为甜味剂、以柠檬酸为酸味剂,运用单因素及正交试验进行配方优化,通过感官评定和质构分析,得出杜仲凝胶软糖最佳工艺配方为:明胶与木薯淀粉的配比为5∶1、杜仲水提取液为150 g/L、麦芽糖醇的添加量为200 g/L、糖度为80%、柠檬酸添加量为0.5 g/L。制成的凝胶软糖表面光滑有色泽,弹性适口,甜酸适中,质量稳定,感官、质构和微生物指标均符合国家标准。杜仲软糖提取物对DPPH自由基、羟自由基具有清除作用,清除作用与试验浓度之间存在较好的线性量效关系,其中,最大试验浓度下(100 mg/mL)羟自由基清除率可达81.5%±2.1%,最大试验浓度下(100 mg/mL)DPPH自由基清除率可达51.5%±1.0%。

基于几何关系的刚体姿态描述矩阵的导出与解析

从两直角坐标系各坐标轴间的几何关系入手,组合排列出刚体姿态描述矩阵的一般式,利用向量点积性质及刚体姿态描述矩阵的一般式推导出坐标旋转方程,进一步应用刚体姿态描述矩阵的一般式,借助两坐标系各坐标轴间几何关系,得出描述刚体姿态的三个基本旋转矩阵的具体形式;利用两坐标系的几何关系,借助辅助坐标系推导出描述刚体姿态的旋转通式,并由旋转通式得出描述刚体姿态的三个基本旋转矩阵的具体形式。

基于Android移动平台的远程控制系统设计与实现

以ESP8266-NodeMCU模块为核心硬件,以Android手机为控制终端,以SG90型舵机为被控对象,设计一种远程控制系统。本设计采用Blinker app及Arduino IDE作为软件开发工具,利用物联网接入工具Blinker app在手机端搭建人机交互界面,利用Arduino IDE提供的舵机函数实现舵机的转速控制,利用Arduino IDE提供的Blinker函数库中的WIFI连接函数实现ESP8266-NodeMCU模块与网络服务器的连接,并借助互联网与手机端的人机界面建立关联,由此实现手机对舵机的远程控制。

烹饪机器人液态调料添加系统设计

以Arduino Uon为控制器,综合运用PWM调速器、直流驱动齿轮泵、霍尔流量传感器、开关电源、电磁继电器等设计了一种应用于烹饪机器人的液态调料自动添加系统。该系统采用了闭环设计方案,可实现液态调料的快速精确添加,并可在需要时接入物联网。

白豆蔻陈皮咀嚼片的制备工艺研究

白豆蔻、陈皮对消化不良、食少吐泻等症状有一定疗效。以白豆蔻、陈皮为主原料进行白豆蔻陈皮咀嚼片的制备工艺研究。以主料含量、白豆蔻陈皮质量比、硬脂酸镁(润滑剂)含量、蔗糖含量为试验因素,以咀嚼片口感、色泽、硬度为评价指标进行试验研究,获得咀嚼片最优工艺为:主料含量50%,白豆蔻粉与陈皮粉质量比1∶1,硬脂酸镁含量1.25%,蔗糖含量40%。

樱桃粉压片糖果的制备工艺及其品质研究

以樱桃粉为原料,利用粉末直接压片的方法,探究樱桃压片糖果制备工艺及其最优配方。通过单因素试验和正交优化试验得到最佳制备工艺及配方为:樱桃粉添加量35%,乳糖添加量39.3%,微晶纤维素添加量16%,蔗糖添加量6.25%,甘露醇添加量3%,混合搅拌10 min,硬脂酸镁添加量0.45%,混合均匀搅拌5 min,压片压力20 MPa,压片时间1 min。本工艺条件下压片糖果的脆碎度、硬度、片重差异限度以及微生物指标均符合压片糖果的标准。

基于“老式门锁”的智能开锁系统的设计与实现

“老式门锁”是经典的机械锁,至今仍被广泛使用,日常中该型锁常用于非防盗模式,该模式仅由斜舌锁定,可通过拉动“斜舌拨动部件”进行开锁。基于此原理,该文针对老式门锁“非防盗模式”设计了智能开锁系统,该系统主要包括辅助开锁装置(该装置的动力机为SG90舵机)、ESP8266-NodeMCU模块(作为SG90舵机的驱动器)、Android手机(控制器)。通过互联网实现Android手机与ESP8266-NodeMCU模块间的通信,并通过该模块控制舵机,实现Android手机(App)对辅助开锁装置的远程控制,进而实现远程智能开锁功能。

基于安时积分法的安卓手机电池寿命监测系统设计

以谷歌公司推出的Android集成工具Android Studio为软件开发平台,以安卓系统手机为监测对象,进行基于安时积分法的手机电池寿命检测系统设计。首选通过Android API获取实时电流、电流维持时间、电池电压、电池温度、电池额定容量等底层参数,之后以安时积分法为核心算法获取手机电池健康值(SOH),进而实现对安卓手机电池寿命监测与评估。在红米K20PRO(Android 10)和Essential Phone(Android 10)两台手机上进行测试。测试结果表明,依据本设计所开发的app可对安卓系统手机电池寿命进行有效监测。