基于ADAMS的烟叶田间运输车防侧翻机构设计与仿真试验

烟草是重要的经济作物。针对福建丘陵烟区烟叶采收后搬运劳动强度大的问题,结合福建烟田作业环境及烟草种植农艺,设计一款烟叶田间运输车。通过对烟叶运输车防侧翻关键部件的设计与力学分析,结合ADAMS运动学仿真与实地试验,得到烟叶运输车有防侧翻机构时最大侧翻稳定角的理论值、仿真值和试验值分别为41.7°、41.0°、39.5°,结果表明理论力学模型与仿真模型准确可靠,验证了烟叶运输车的防侧翻机构性能。该研究对丘陵烟田烟叶运输机械的研发具有一定的借鉴参考作用。

福建烟区不同含水率红壤离散元参数标定

旨在建立不同含水率下红壤的离散元参数模型,探讨适用于不同含水率红壤的标定方法。首先,利用圆筒提升法对不同含水率的红壤进行物理试验,测定其堆积角,建立含水率与堆积角的回归方程;其次,采用EDEM离散元软件,模拟不同含水率红壤的堆积角;再次,以堆积角为响应值,运用Plackett-Burman试验从10个因素中筛选出3个显著因素,并通过最陡爬坡试验确定其最优区间;最后,使用Box-Behnken试验建立堆积角与显著因素的二次回归模型,从而得到含水率与离散元参数的关系模型。为了验证模型的有效性,采用朗氏法试验进行对比分析。结果表明:建立了10%~35%范围内红壤含水率—堆积角模型,模型相关系数为0.992。显著因素及其最优区间:红壤剪切模量为4.6~8.2 MPa、红壤—红壤静摩擦系数为0.52~0.84、动摩擦系数为0.13~0.29。红壤堆积角—离散元参数的关系模型p值为0.002,仿真试验与物理试验的堆积角相对误差不超过2.13%。含水率—离散元参数的关系模型经试验验证,仿真试验与物理试验结果的相对误差不超过4.25%,说明模型与实际情况相符,模型标定的离散元参数可靠有效,可为福建烟区红壤地质条件下的烟草机械研发和仿真优化提供理论支持。

皮带牵引小车系统的跟踪与控制

为满足轻量化的要求,机械设计中常使用轻质、细长或软材料的传动部件。然而,这些部件通常会由于刚度不足导致传动精度不高。为提高传动精度,基于小车动力学方程在MATLAB中建立相应的模型,采用PID控制对系统进行跟踪控制并使用遗传算法优化PID的三个参数。仿真结果表明:这种控制方法有效解决了机械系统因刚性不足所引起的传动精度较低的问题。