海湾扇贝多工位机械剥壳装置设计

我国扇贝初级加工目前仍以人工剥壳为主,存在自动化程度效率低及稳定性差等问题,。针对海湾扇贝机械化加工需求,本文设计了一种多工位流水线式扇贝机械剥壳装置,该装置能够完成扇贝的开壳、内脏团分离、贝柱剥离及收集等加工工序。整机采用流水线多工位排布加工方式,由直线式链轮传输装置、扇贝夹持承载单元、扇贝边壳切割装置、扇贝对撑开壳装置、内脏分离装置、贝柱分离装置及筛分收集装置组成。本文对整机进行了建模及关键部件设计,并对对撑式开壳装置进行了运动学仿真分析。试验表明:该扇贝加工方案能够满足扇贝自动开壳、去内脏、取贝柱的加工要求,形成了完备的多工位流水线式扇贝加工流程,加工过程不会对贝柱及扇贝内部组织造成污染和损伤,提高了扇贝加工效率。

无人驾驶电动拖拉机底盘配置优化——基于NSGA-Ⅲ算法

针对由传统燃油拖拉机电动改装后的无人驾驶电动拖拉机播种机组附着性能不佳、工作不稳定和耗能大等问题,提出了一种基于NSGA-Ⅲ算法优化底盘配置布局的方案,解决了现有无人驾驶电动拖拉机仅根据经验法加装配重的难题。首先,进行了对无人驾驶电动拖拉机播种机组动力学分析;其次,在动力学分析基础上建立了整机优化的目标函数,以及前后轮动载荷、使用重力和质心位置等约束条件;再次,采用NSGA-Ⅱ和NSGA-Ⅲ算法分别对无人驾驶拖拉机播种机组进行多目标优化。优化结果表明:采用NSGA-Ⅲ算法优化后的配重质量为93.7kg,减少为经验法配重的46.85%、NSGA-Ⅱ算法的86.8%。最后,将北斗的定位信号发送给车载组合导航接收机,获得整机的精准定位信息,利用工控机控制器规划出合理的作业路径,进行田间试验。结果表明:采用NSGA-Ⅲ算法优化后的无人驾驶电动拖拉机组在播种工况下的滑移率符合要求,且经1530s作业后耗电量为0.29kW·h,减少为优化前的85.3%,优化效果良好。

参数优化FMD的滚动轴承早期故障诊断

由于滚动轴承早期故障信号特征微弱,特征模态分解(feature mode decomposition, FMD)分解性能受参数滤波器长度L和模态个数n的影响,提出一种参数优化FMD早期故障诊断方法。首先,基于平方包络谱基尼系数(square envelope spectrum gini indix, SESGI)自适应确定FMD的滤波器长度L和模态个数n;其次,采用参数优化的FMD将信号分解为n个模态分量,并根据峭度值最大选择敏感模态分量;最后,对敏感模态分量进行包络分析,判断滚动轴承故障类型。仿真和实验结果表明,该方法可以自适应确定FMD最优参数组合,有效提取故障特征信息。通过与变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)对比分析,参数优化FMD提取到的故障特征频率倍频较明显,具有更好的特征提取性能,能够实现滚动轴承故障的精确诊断。

海湾扇贝热处理开壳装置设计与试验

随着我国水产养殖业发展,海湾扇贝养殖量逐年上升,因其营养价值、药用价值高,受到广大消费者青睐。开壳工作是海湾扇贝加工重点,其内部有使两壳拉紧闭合的闭壳肌,开壳难度大。通过对海湾扇贝开壳方案研究,结合海湾扇贝生理结构特点,总结扇贝热处理开壳方案,并对火烤开壳、水浴冲击开壳、蒸汽喷射开壳3种热处理方案进行试验,选出最佳热处理方案是蒸汽开壳法。设计海湾扇贝蒸汽喷射开壳装置,对关键部件中仿形孔和成形刀进行尺寸及安装位置设计分析。以蒸汽喷射时间、蒸汽喷射距离、蒸汽阀门开度为试验因素,开壳效果感官评分为指标进行单因素试验,并通过Box-Behnken design进行因素交互试验分析,最终确定当蒸汽喷射3 s、喷射距离30 mm、蒸汽阀门开度90°时,开壳效果最佳,感官评分值为93.67分。通过对开壳方案的研究,解决扇贝开壳困难问题,改善扇贝加工脏乱差现状,填补我国扇贝加工工艺方案空缺,为提高我国扇贝加工机械化程度奠定基础。

鲜食玉米摘穗装置研究现状及展望

鲜食玉米由于经济价值高,种植面积在日益增加,成为地方经济的新增长点。但是由于鲜食玉米收获时果穗含水量较高、茎秆较脆,致使鲜食玉米机械收获存在籽粒破损率高、含杂率高等问题。目前鲜食玉米采收机械化率低、采收质量差等问题严重制约了鲜食玉米行业的发展。摘穗环节是引起玉米籽粒破损的关键环节之一,摘穗装置一直是玉米收获机械的关键部件。本文综合阐述了几种典型的玉米摘穗装置,详细介绍了其工作原理、优缺点等,并介绍了近期相关研究者就典型玉米摘穗装置做出的各种改进研究。同时重点阐述了可有望用于鲜食玉米收获的减损板式玉米摘穗装置及仿生玉米摘穗装置,并对鲜食玉米收获机械的发展方向进行了展望。

基于RCMDE和PNN的传动箱轴承故障诊断

针对玉米收获机传动箱滚动轴承运行状态识别问题,提出了一种基于精细复合多尺度散布熵(RCMDE)和概率神经网络(PNN)的故障识别新方法。首先,对拾取的信号进行RCMDE分析,提取故障特征向量;然后,将特征向量输入PNN分类器进行训练和测试;最终识别出轴承故障状态和程度。传动箱轴承试验数据分析结果表明:文中方法能有效识别出轴承的不同故障状态及损伤程度,故障识别率达到99.29%,与多尺度样本熵(MSE)相比识别率更高,对农机轴承的故障诊断具有一定应用价值。

基于无人驾驶电动拖拉机的自适应跟踪算法研究

纯跟踪算法和斯坦利算法均属于对车辆前轮转角进行控制的几何跟踪方法,具有简单、直接、控制参数少、容易实现等特点。无人驾驶拖拉机作业时,由于农田作业影响因素众多,路径跟踪往往达不到理想效果,因此,根据纯跟踪算法和斯坦利算法各自特点,搭建权重分配的策略模型,提出一种自适应跟踪算法。通过优化权重参数,得出最优权重值,并在不同土壤环境、不同速度以及不同重心位置条件下,进行对比仿真试验。仿真试验表明,自适应算法应对不同作业工况时具有更好的纠偏能力。采用千寻基站将定位信号发送给车载组合导航接收机,获得整机的精准定位信息,将试验地块坐标录入到导航系统中,利用工控机规划出合理的作业路径,进行田间试验。田间试验表明,采用自适应算法,播种作业时横向偏差均值为0.03 m,地头转向时横向偏差为0.11 m, 22行作业横向偏差均值均在0.05 m之内,满足作业精度要求。

外圆纵向磨削表面粗糙度的模糊预测与控制

在大量实验数据和专家经验基础上,建立了外圆纵向磨削零件表面粗糙度Ra的模糊预测和模糊控制模型。对影响表面粗糙度的12个主要变量进行了深入研究,并对其中的7个主要变量的成员函数和模糊规则进行了详细介绍。该模型能根据磨削条件和工件参数的变化,不断地调整磨削参数。将所得结果输入到模糊自适应控制器中,系统即可实时调整工件转速,得到符合要求的表面粗糙度。试验结果表明:表面粗糙度的模糊预测和控制方法非常有效,可操作性强,尤其适用于非线性、多变量的工况。

刚柔混联的草莓采摘机械手结构设计与动力学分析

针对草莓形状不规则、组织娇嫩,容易受机械损伤,难以实现高效低损的机械化采摘作业的问题,提出一种刚柔混联的机械手结构。为了建立柔顺伪刚体模型,将柔顺构件等效为具有欠驱动关节的多刚体串联系统;采用影响系数法建立柔顺构件等效多刚体系统的动力学模型,对机械手柔性构件的动力学特性进行仿真分析与样机试验研究。仿真和试验结果表明,采用力反馈的刚柔混联机构具有良好的包络性、可控性、平稳性及速度特性,适合于草莓的柔顺抓取控制,该成果可为草莓等果蔬无损采摘机械手的设计及优化提供借鉴和参考。

轴类零件外圆纵向磨削尺寸智能预测和控制系统

针对纵向磨削非线性和非静态的特点,建立了轴类零件纵向磨削的E lman动态神经网络尺寸预测模型。为了提高尺寸预测的准确性,将实际磨削尺寸的一阶导数和二阶导数做为网络的输入。采用论域自调整策略和模糊控制理论建立了纵向磨削的控制模型,选择工件的转速vw作为控制变量。仿真和实验结果表明所建立的神经网络尺寸预测模型和模糊自适应控制模型是正确的。

基于模糊基函数网络和自适应最小二乘算法的外圆纵向磨削表面粗糙度的预测

建立了外圆纵向磨削表面粗糙度的模糊基函数网络(FBFN)预测模型,网络的训练采用自适应最小二乘算法(ALS)。ALS将最小二乘算法和遗传算法相结合,能够自主学习,不用人为干预,FBFN和粗糙度的分析模型相结合,只需少量实验数据便可完成网络的训练,自动产生模糊规则,确定隐含层的节点数。仿真和实验结果表明,FBFN网络结构非常适合粗糙度的预测和控制,采用ALS学习方法比BP算法、传统的遗传算法和正交二乘法等能产生更好的结果。

基于单片机的经济型数控系统的研制

本系统采用８０３１单片机实现了经济型数控系统的研制，从通用角度分析了数控系统的硬件组成和软件功能设置，给出了抗干扰电路设计和有关解决措施，并给出了功能软件模块的设计方法。

水射流剥离扇贝闭壳肌的试验与参数优化

为了满足扇贝闭壳肌剥离的安全性、经济性和高效性要求,该文将水射流技术应用于海湾扇贝闭壳肌剥离中并进行试验研究。为了保证闭壳肌的剥离质量和效率,优化水射流喷射路径,对水射流喷射路径进行拟合,得到闭壳肌剥离时水射流的初始入射角。以闭壳肌剥离效果的感官评分为考核目标进行了剥离试验,通过单因素分析,确定了射流压力、入射角度和喷射距离的取值范围。应用Box-Behnken design进行试验设计,并应用响应面法对试验数据进行分析处理,建立了剥离效果评价标准和数学模型。通过对响应面图的分析,得出了适用于水射流剥离闭壳肌的优化工作参数组合。结果表明:射流压力应控制在2~4 MPa、射流入射角度控制在23°~33°、射流喷射距离控制在30~40 mm。当射流压力为3 MPa、射流入射角为23°、喷射距离控制在30 mm时,扇贝闭壳肌剥离效果最好。该文可为扇贝剥离设备的设计及优化提供借鉴和参考。

曳引式电梯轮槽磨损故障特点、成因及检测技术

曳引式电梯在驱动形式上为曳引驱动,使电梯完成升降功能。曳引式电梯在运行过程中会受相关因素影响而出现运行故障,常见的故障为电梯轮槽磨损,若不及时进行维护,则容易影响电梯的运行效率与安全。本文基于曳引式电梯为例,深入探究电梯轮槽磨损的特点、成因与检测技术。

大强度训练对运动员NK、NKT免疫细胞的影响

本文研究12名男子散打运动员在冬训大强度训练后,运动训练对其部分免疫指标的影响,以监控运动训练。结果显示:大强度训练后,运动员NK、NKT细胞均显著变化(P<0.05),变化幅度可以反映运动员运动性疲劳的程度、对训练的适应及恢复情况;生化指标结合免疫学指标,进行综合分析,能够更准确地评定运动员的机能状态,监控运动训练的效果。研究结果,显示大强度运动训练作用于人体后可以代偿性地引起运动员免疫指标上升,从而使运动员的免疫力增强。

项目式教学法在教学中的实践与探索——以“数控机床维修技术”课程为例

为实现"知识、能力和素质"三位一体的培养目标,借鉴国内外先进的教学理念和经验,对"能力导向"和"行为引导"的人才培养模式进行研究。以河北农业大学基于"研究性学习"理念课程改革项目为依托,采用项目式教学方法,结合"数控机床维修技术"课程进行实践与探索,充分发挥学生的主体作用和教师的指导作用,教学效果显著。该文详细介绍了该课程项目和模块的实施过程和方法,项目成果可为其他实践性课程的教学改革提供借鉴和参考。

工程教育CDIO指导下的校企合作改革与实践

CDIO模式是中国工程教育所遵循的模式,需要不断的探索和实践。文章在分析研究工程教育的内涵,国际创新型工程教育CDIO模式的基础上,针对河北农业大学和长城汽车股份有限公司的校企合作模式进行深入探讨。在学校定位、课程设置、教学理念、学生实习、实践以及企业运作等方面,总结了学校在校企合作的改革与实践中取得一些成功的经验,供同行借鉴。

微机控制牛肉电刺激仪的研制

为了提高牛肉的食用价值和商品价值 ,根据物理学和电生理学原理 ,采用单片机及其应用系统的功率接口技术 ,开发出用于提高牛肉嫩度的便携式电刺激器 ,并对其工作原理、组成电路及机器的特点等进行了介绍。

案例教学在专业硕士研究生课程中的应用与实践

案例教学在专业硕士研究生教学中日益得到重视,并取得显著成效,但在实施过程中还存在一些误区,在质量监控方面有待研究。针对机械工程专业硕士研究生案例教学中出现的矛盾和问题,以“自动化智能化制造单元与系统实例”教学实践为例,提出化解矛盾的做法。实践证明,采用案例教学能够在理论学习与实践训练之间架起沟通的桥梁,缩短从理论到实践的距离,达到理想的教学效果,该案例教学的实践对专业学位研究生其他课程有一定的借鉴意义。

中华武术与中国近代革命的史学研究

近代火器在战场上的广泛运用,使武术的军事技能逐渐下降。但在近代中国革命斗争过程中,革命先驱运用中国武术格杀技法,同敌人进行了殊死斗争,取得了新民主革命的胜利,建立了新中国。在此过程中,革命者和普通百姓,乃至出家僧道之人都勤练武艺,以武杀敌,为战胜日本帝国主义做出了不可磨灭的功绩,所展现的大无畏精神是中华民族永远屹立于世界的精神长城。分析这一时段的中国武术文化,对其进行解读,以了解近代武术文化的内容及特点。