气力集排式水稻直播机动力底盘设计与试验

针对水稻机械化直播田间作业环境非结构化、作业对象生物性和作业功能复杂的现状,设计了一种仿形防滑移复式多功能的气力集排式水稻直播机动力底盘,其包括多功能机架、镇压筒和开沟器等零部件。通过对关键部件机架的静力学、动力学结构仿真分析和重心分析,采用6阶模态振型有限元分析计算了动力底盘与牵引拖拉机的共振频率,验证了设计的合理性。田间试验结果表明,直播机行间播种变异系数为4.27%~6.16%,实现了开沟覆土镇压仿形一体作业,底盘地轮滑移率为7.68%,可满足气力集排式水稻直播机工作的稳定和效率要求。

基于科里奥利原理的粉煤灰质量流量计测量系统设计

针对各类粉体的放散工作中存在重量控制精度不高导致效率低下的问题,总结了现有的粉体质量流量计的工作原理及存在的缺陷,提出利用科里奥利流量计对粉煤灰放散工作中的质量流量进行精确控制的测量系统,设计了一套散装秤系统用于测量粉煤灰的质量流量,借助电气控制以及测量组件实现对粉煤灰质量流量的精准控制。通过对该系统进行实际测试,测试结果表明该系统测试不确定度在1%以内,测量准确度较高,对后续各类粉体/流体质量流量计的设计具有较高的参考价值。

气辅技术对聚合物棒材微共挤成型的影响

将气体辅助技术应用于聚合物棒材微共挤成型中,建立了棒材微共挤流动三维数值模型,运用有限元方法进行了模拟研究,对比分析了在聚合物传统和气辅微共挤成型过程中,速度场和剪切速率的分布情况,及由此引起的挤出胀大率的变化,同时,分析了传统和气辅微共挤口模内熔体压降曲线的差异。研究结果表明,在聚合物传统微共挤过程中,仍存在挤出胀大、速度场分布不均、口模压降较大等问题。在气辅微共挤过程中,由于气垫层的润滑作用,口模内熔体压力降接近零值,口模出口端面熔体速度场均匀一致、剪切速率接近零值,即气体辅助技术能够有效消除微共挤过程中的挤出胀大、熔体破裂和变形等问题,能大幅提高微挤出复合制品质量。

基于TRIZ的可调节课桌椅创新设计与试作

基于TRIZ理论,针对目前课桌椅结构单一、不可灵活调节等不足,采用组合原则设计出一种桌面可升降并翻转一定角度、椅面位置可水平调节的课桌椅,建立了可调节课桌椅的三维模型,分析了桌椅的工作原理,制作了实物并进行了性能测试,结果表明所设计的课桌椅可实现灵活、平稳的自动调节,具有较强的实用意义。

电除尘器分布板孔形对气流分布影响的仿真研究

针对不同气流分布板孔形,采用欧拉-拉格朗日多相流模型,应用CFX软件对电除尘器内部流场进行数值模拟计算,获得气流分布板孔形对气流均匀性影响的关系规律。仿真结果表明,孔形为方形的气流分布板能获得较佳的气流分布均匀性。

基于TRIZ理论的自行车停车装置创新设计与试制

以立式停车架为研究对象,通过对其详细分析发现目前该装置主要存在停车过程复杂、耗时耗力、操作不方便等问题。基于TRIZ创新理论,利用40创新原理与39矛盾矩阵知识,创新设计出一种停车时间短、耗能低、节省空间及操作简便的直立式自行车停车装置。应用Pro/E三维建模软件建立了该装置整体三维模型,并进行了实物加工制作。通过试验表明该装置停车时间为(3~5)s,能节省44%的停车空间,停车过程可减少人体消耗能量88.2 J,具有很好的实用价值和推广意义。

工程教育认证背景下机械原理课程教学改革探讨

本文论述机械原理课程的教学改革,以工程教育认证为引领,以科技竞赛为载体,针对机械原理课程教学中存在的问题,提出依托科技竞赛的创新能力培养,对机械原理课程进行教学改革,从明确课程教学目标、多样化课程教学方式、改革课程实验教学体系等方面综合探索培养学生创新能力的对策。

磁致伸缩执行器的设计与试制

磁致伸缩材料因在驱动过程中具有驱动力大、响应时间快、性能输出稳定等优点,常作为执行器的驱动元件。以磁致伸缩材料为驱动源开展执行器的设计与样机试制,其主要包括驱动元件设计、磁路设计及执行器结构设计的研究,并对磁路进行了仿真分析,最后根据设计参数完成了物理样机的加工和装配,为磁致伸缩执行器的设计提供了参考。

1,4-二(4-甲酰氯基苯甲酰基)苯的合成与表征

以甲苯、对苯二甲酰氯(TPC)为原料,无水三氯化铝为催化剂,通过亲电取代反应合成1,4-二(4-甲基苯甲酰基)苯(DMBB),产率为82%.在吡啶/水混合体系中用高锰酸钾将DMBB氧化得到1,4-二(4-甲羧基苯甲酰基)苯(DMBA),产率为85%.DMBA与二氯亚砜在DMF催化下反应合成1,4-二(4-甲酰氯苯甲酰基)苯(DMBC),产率为85%.3步总产率为59%.用FT-IR、1H NMR和元素分析等对化合物进行了表征.研究表明:化合物具有预期的结构和较高的纯度.

背负式割灌机的创新设计与研究

针对国内背负式割灌机技术发展滞后的问题,对现有背负式割灌机结构进行了分析,应用Pro/E软件建立了整体三维建模,对核心部件的结构进行了详述,对所选刀片进行了有限元强度分析,并基于TRIZ创新理论首次设计了专用辅助工作架结构。背负式割灌机的创新设计,为其性能的提升提供了一种新结构。

基于仿生学的草坪落叶清理装置的设计与试制

为解决人工清理草坪繁琐以及现有清理机械对草坪破坏大、不灵活的问题,使草坪落叶垃圾清理更加高效。基于仿生学原理,设计了一种仿生六足草坪落叶清理装置,以Arduino单片机为控制核心,可完成对草坪落叶垃圾进行高效清理。应用ADAMS软件对该装置的连杆机构进行运动学仿真,并制作了物理样机进行试验。结果表明,基于仿生学的草坪落叶垃圾清理装置设计合理,可较好地完成草坪落叶垃圾清理工作,并且移动灵活,工作时对草坪破坏小,具有很强的实用价值。

基于TRIZ理论的便携式代步车折叠车架的设计和分析

为了解决便携式代步车折叠车架自动折叠的问题,利用TRIZ理论的矛盾冲突矩阵和创新原理,完成折叠车架的结构设计。首先建立了折叠车架的整体三维模型,采用复数矢量法对连杆机构各运动副反力进行理论计算;再运用Ansys Workbench对折叠车架进行有限元分析,得到最大静载荷、急刹车、急转弯工况下车架的应力和变形情况;最后采用ADAMS软件对车架折叠机构进行动力学分析,获得构件在折叠过程中的角速度和角加速度曲线图,验证了车架折叠机构设计的合理性。

进气烟箱气流特性对气流分布影响的仿真研究

为了更深入地认识进气烟箱气流特性对电除尘器内气流分布均匀性的影响,采用欧拉-拉格朗日多相流模型,应用CFX软件对电除尘器进气烟箱气流特性进行数值模拟计算,获得进气速度和入口粒子浓度对电除尘器内气流分布状况的影响。研究结果可为电除尘器进气烟箱气流特性的选择提供参考。

新型枝桠切碎机刀辊设计与分析

传统的枝桠切碎的切碎装置体积较大、刀具易磨损、冲击大。本文基于传统的切碎装置的不足,设计了一种减小切碎装置体积、减少冲击和磨损的渐开线式刀弧的刀盘。其渐开线式的刀弧可使切割后的枝桠不与刀弧相接触,减少冲击和磨损。整个刀辊装置由6个渐开线刀盘错位拼接而成,可减少刀刃所受应力,延长使用寿命。

基于Pro/E的磁致伸缩直线电机的设计与试制

针对现有压电式惯性冲击电机存在运动稳定性差、运动速度慢、负载能力弱等不足,对磁致伸缩式直线电机结构进行了分析,设计一种以稀土超磁致伸缩材料为驱动源,基于惯性冲击原理,将电磁能直接转换成直线运动的新型惯性冲击电机,应用Pro/E软件建立了整体三维模型,并对样机进行了试制,为直线电机的开发提供了新的思路。

电除尘器设计中CAX的应用

本文阐述了在电除尘器设计中CAX的应用过程。通过基于知识工程的CAD可以优化电除尘器结构设计,通过CAE技术可以对电除尘器内部流场进行模拟仿真,通过VRML实现电除尘器虚拟整体装配和动态仿真。

含间位苯基及芳酯基侧基聚芳醚酮的合成与表征

以偏苯三甲酸酐酰氯(TMAC)、间苯二甲酰氯(IPC)和1,3-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯(m-EKKE)为单体,通过3元共缩聚反应合成了系列高相对分子质量、含羧基侧基的聚芳醚酮树脂(i-PEK-A),i-PEK-A树脂在1,1,2,2-四氯乙烷溶剂中,在对甲苯磺酸催化下与苯酚进行酯化反应合成了主链带不同比例芳酯侧基的聚芳醚酮树脂(i-PEK-E).用FT-IR、1HNMR、WAXD、TGA、DSC等技术对聚合物的结构与性能进行了表征.结果表明:在合成3元无规共聚物时,随着TMAC用量的增加,共聚物的Tg升高,Tm降低,改善了共聚物的熔融加工性能.当IPC/TMAC摩尔比小于1时,共聚物为无定形聚集态.

悬挂方式对电除尘器阳极板振打加速度影响仿真研究

应用有限元分析软件LS-DYNA对影响电除尘器阳极板振打效果的悬挂方式进行了数值仿真,分析了不同悬挂方式对阳极板振打加速度分布的影响。本文提出的电除尘器阳极板振打仿真方法可为电除尘器振打装置的参数设计提供参考。

聚芳醚砜醚酮酮及其炭纤维复合材料的力学性能

合成了聚醚砜醚酮酮(PESEKK),研究了纯树脂的热、力学性能。制备了炭纤维和聚醚砜醚酮酮(炭纤维是标准T300)复合材料,着重研究了此新型复合材料的力学性能。结果表明,随着复合材料中PESEKK树脂质量比增加,T300CF/PESEKK复合材料的拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量和弯曲模量逐渐增加。其中弯曲强度和弯曲模量增加的幅度比拉伸强度和拉伸模量增加的幅度更大。当PESEKK质量分数为60%左右时,复合材料的综合力学性能达到最佳值。因此聚醚砜醚酮酮可作为增强炭纤维力学性能的基体树脂。

直线型连杆爬升机构的设计与分析

通过与现有电动爬楼轮椅的爬升机构的对比与分析,提出了直线型连杆爬升机构。对直线型连杆爬升机构进行设计研究,其端点轨迹上半部分为半圆形,下半部分为近似直线的弦,该轨迹与动物行走步态极其相似;将其作为爬升机构的设计基础,并利用SolidWorks软件对直线型连杆爬升机构进行建模,并对爬升机构在爬楼梯过程的轨迹进行了分析。结果表明,该爬升机构设计方案合理,爬升机构爬升运动轨迹近似直线,较大程度降低了颠簸,为爬楼机构的设计提供了新的理论参考。