基于COSMOSMotion插秧机纵向进给机构的运动分析

为得到合理的纵向进给机构的结构参数,为插秧机纵向进给机构的设计提供依据,对两种水稻插秧机纵向进给机构的运动方式进行了分析。分析中应用SolidWorks软件对两种机构的零件进行三维设计,并将零件按装配关系装配成装配体,并应用COSMOSMotion对两种不同形式的机构进行运动模拟,分别得到两种机构的角速度图。结果表明,直线形棘轮的进给更为合理。

基于运动特征提取和2D卷积的鱼类摄食行为识别研究

为了促进渔业装备智能化,近年来基于视频流的鱼类摄食行为识别研究受到了广泛关注。针对基于视频流的传统识别方法模型过于复杂,难以在边缘计算设备部署的问题,提出了一种轻量级的2D卷积运动特征提取网络Motion-EfficientNetV2,该网络以视频流为输入,能够有效识别鱼类摄食行为。提出的模型以EfficientNetV2为主干网络,基于TEA和ECANet构建了运动特征提取模块Motion,并将该模块嵌入到EfficientNetV2的每个Fused-MBConv模块中,使改进后的EfficientNetV2具有运动特征提取能力。同时使用ECANet对EfficientNetV2网络中的MBConv进行改进,增强其通道特征提取能力。在此基础上利用空洞卷积扩大感受野,提高大范围特征提取能力。试验结果表明,Motion-EfficientNetV2的参数量和浮点运算量分别为9.3×106和1.31×1010,优于EfficientNetV2。在TSN-ResNet50、TSN-EfficientNetV2、C3D以及R3D模型上进行对比试验,本文模型在降低参数量和浮点运算量的同时,使识别准确率提高到93.97%。该研究对于渔业装备智能化升级和科学养殖具有推动作用。

超超临界火电机组给水泵汽轮机20Cr13钢动叶片断裂原因

某超超临界机组在运行过程中,其给水泵汽轮机第4级20Cr13钢动叶片发生断裂事故。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析等方法分析了叶片断裂的原因。结果表明:给水泵汽轮机部分动叶片装配不当,叶根与叶根槽装配间隙偏大,叶片明显松动;在转子长期高速转动过程中,叶片承受了较高水平的交变循环载荷,部分装配间隙大的动叶片叶根与叶根槽接触部位发生微动疲劳损伤,叶根周向边缘发生双向多源性疲劳开裂,裂纹逐步扩展,最终导致叶片断裂。

复合曲线型进料体旋流器数值分析和试验性能探究

水力旋流器是一种常见的固液分离设备,但由于其自身结构的限制,致使旋流器分级精度不高。进料体作为多相流进入旋流器的首要通道,对旋流器分级性能有着重要影响,但进料体内高湍流场引起的湍流扩散以及颗粒间的相互碰撞挤压造成的颗粒分级精度低等问题亟待解决。因此,设计了一种复合曲线式进料体结构旋流器,通过对进料体内部流场和颗粒运动调控,降低细颗粒进入底流的比例,从而达到提高分级精度的目的。采用数值分析法探究了直线式、渐开线式、涡状线式、直线导流式以及复合曲线式五种进料体结构旋流器内的流场特性和分级性能特性,突出了复合曲线式进料体旋流器的优越性,分别从压力场、速度场、分级效率等方面进行了全方位探究,最后对其进行了试验探究。结果表明,复合曲线式进料体结构相比于其他进料体结构具有更好的细颗粒分级性能,且内部流场更加稳定,同时等压面分布呈规律性变化,颗粒运动更加平稳。复合曲线式进料体的切向速度明显高于其他进料体结构,颗粒获得更大离心推动力,颗粒更易分级。通过试验探究发现,复合曲线式进料体旋流器的质效率为46.32%,比常规进料体质效率提高了7.32%,复合曲线式型底流中-24μm颗粒含量比常规型降低了15.07%。溢流中-24μm颗粒含量比常规型提高了3.39%,颗粒分级精度大幅提升。

一种窄波束测控装备车船摇隔离方法

针对车载/船载状态下的窄波束测控装备的“动中测”测控需求,提出一种“位置环+车船摇前馈补偿+陀螺稳定环”的车船摇隔离方法,并对该方法的船摇隔离度和车摇隔离度分别进行仿真分析,仿真结果表明,采用该方法时,船摇隔离度能达到50 dB以上,车摇隔离度能达到20 dB以上;利用该方法对船摇条件下的高速运动目标跟踪性能进行仿真,仿真结果表明,跟踪误差满足窄波束测控装备的跟踪要求。

基于Motion的升降割台仿真分析与优化设计

对4LB-0.6半喂入水稻联合收割机升降割台进行了研究设计。首先确定了割台传动系统方案,并确定了曲柄转速、横向输送链速等主要设计参数,然后对割台升降机构进行了设计,确定了升降方案,并初步设计了机构尺寸。通过Solidworks Motion软件进行了动态仿真分析,获取了割刀速度、横向输送链速度,对割台传动系统进行了验证分析。最后通过Motion设计算例对升降机构进行了优化设计,得出不发生干涉、收割机行走通过性好、电动推杆功率最小情况下最优设计尺寸,缩短了收割机纵向尺寸。

Design and Implementation of FFPIV Scheme for Closed Loop Motion Controller

To satisfy the requirements of motion control for industrial machine, a multi-axis motion controller based on DSP is developed in this paper. The motion controller consists of DSP which plays a main role in this design;DPRAM to make sure the rapid and reliable communication with host;FPGA to handle the task of address decoder and receiving feed-back encoder signal;and several peripheral logic circuits. In the part of hardware design, overall structure of motion control system is presented. Then, the Feed-Forward Proportional-Integral-Velocity (FFPIV) scheme which introduces KV in term of velocity loop to achieve the accurate, smooth and real-time response is proposed in the software developing part. The experiment data are carried out to indicate that this motion controller has advantages of superior performance and highly machining precision.

玉米籽粒清选波浪筛机构设计与试验

为提高装置对大喂入量玉米脱出物的清选性能,基于曲柄-双摇杆设计了一种波浪筛机构,通过多筛片组“下凹”与“近似展平”姿态的连续转换,实现了整个筛体的波浪式运动,通过理论分析确定了波浪筛结构。采用CFD-DEM耦合仿真对波浪筛清选装置内气固两相运动进行了数值模拟,得出波浪筛清选装置内上部空间可形成一条高速气流带,其有利于杂余吹散,近筛层气流速度沿波浪筛纵向呈先降低后升高趋势,有利于配合筛片组的“下凹”与“近似展平”实现筛上物料运移与暂时滞留,在筛体波浪式运动下筛上籽粒陆续完成撞筛、滞留、抛起、越筛,此种筛分方式提高了籽粒的透筛效率。以清选装置入口气流速度、筛体安装倾角、驱动轴转速为试验因素,以籽粒的清洁率和损失率为指标,进行了二次正交旋转组合仿真试验,建立了各因素与指标间的数学模型,优化获得了各参数的最优组合为:清选装置入口气流速度为14.6 m/s,筛体安装倾角为8.5°,驱动轴转速为240 r/min。高速摄像台架试验结果表明:波浪筛上籽粒的实际运动与仿真中籽粒运动基本一致,验证了仿真结果的准确性;在玉米脱出物喂入量高达7 kg/s时,波浪筛清选装置籽粒的清洁率和损失率分别为99.12%和0.45%,筛分21 kg玉米脱出物时间为6.86 s,波浪筛机构能够满足大喂入量玉米脱出物的清选要求。

半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计与研究

半喂入式联合收获是目前花生收获的主要方式之一,其夹持输送装置作为半喂入花生联合收获机关键部件,对整机作业性能影响尤为重要。针对花生联合收获机夹持输送装置作业稳定性差、花生植株输送归集拥堵等问题,设计了一款半喂入花生联合收获夹持输送装置。该装置采用“挖拔组合”作业方式,结合花生的种植农艺和实际作业速度,完成花生植株夹持输送作业。通过对夹持输送作业进行运动学和仿真分析,确定影响夹持输送装置的影响因素,并通过单因素试验得到其取值范围:夹持输送速度为0.8~1.1 m/s,夹持装置倾角为25~35°,夹持高度为150~200 mm。研究结果为半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计提供了理论依据。

进给系统热变形对机床运动重复性误差的影响研究

为了分析进给系统热变形对机床运动重复性误差的影响,提出了一种基于分层模型-移动热源的进给系统热变形建模方法。将进给系统分为丝杠层和工作台层,将移动结合面等效为弹簧。采用实体单元和接触单元建立了有限元模型,在丝杠和导轨上施加移动热源,获得进给系统的温度场和热变形。在此基础上,分析了工作台进给速度、轴承预紧力矩和滑块支撑距离对机床运动重复性误差的影响,并进行了实验验证。研究表明,工作台进给速度和轴承预紧力距对机床运动重复性误差的影响较大,滑块支撑距离对机床运动重复性误差的影响较小。研究结果为在机床设计和装配中减小机床运动重复性误差提供了依据。

自动上料取纸系统协同作业分析

近年来,随着我国科学技术与工业水平的不断普及与发展,在工业制造行业中,机械手与自动化设备的应用也越来越广泛。文中针对玻璃切割浸泡生产线的第一道工序,设计了一套自动上料取纸系统,包括系统组成与现场布局,接着对上料取纸系统的协同作业进行了分析,最后基于Matlab仿真软件对系统进行运动仿真,并对搭建的实验平台进行测试。结果证明,上料取纸系统可实现协同作业,且满足生产需要,具有实用价值。

联合收获机纵向轴流脱粒谷物运动仿真与试验

纵向轴流联合收获机因其在脱净率、破碎率、分离率等方面的优势近年来得到大力推广。以纵向轴流滚筒为研究对象,在合理假设的基础上,对谷物运动受力状态加以分析,根据给出的谷物喂入段、脱离分离盖板侧及凹板侧各段的运动状态非线性微分方程,采用高阶龙格库塔数值方法,开发出谷物脱粒过程运动状态分析软件,对谷物运动状态进行数值仿真。对比高速摄像试验分析结果,验证了数值仿真结果的有效性,为纵向轴流滚筒的设计提供了依据。

基于砂轮均匀钝化和进让式进给精密磨削的研究

介绍了一种用砂轮端面磨削工件时,磨削点能够沿砂轮径向漂移,且砂轮在进给方向上可进让式进给磨削工件凸曲面轮廓的新工艺方法,建立了刀位计算模型,给出了算法、试验和分析。结果表明,新方法显著提高了砂轮的利用率和使用寿命,减小了工艺系统的变形,提高了制件精度,砂轮磨损后易于修整。对新方法与常用方法的加工误差进行了比较,表明新工艺更适合脆性超硬材料凸曲面轮廓的高精密磨削。

基于压电陶瓷的超精密进给系统的设计与分析

超精密进给系统是保证零件尺寸加工精度的重要因素。文中以压电陶瓷作为驱动器构建了微位移机构,讨论了系统的总体结构,研究和分析了系统模型和控制方法,通过实验计算得到前馈控制模型数据,并在此基础上对超精密进给闭环控制系统进行方案设计。最后进行了超精密进给系统在磨床上的应用及其性能测试,并对实验结果进行了分析。

钢轨打磨机的进给压簧仿真分析

传统的钢轨打磨机通过旋转刚性螺杆实现打磨砂轮的进给控制。针对传统打磨机在做仿形运动时需要频繁地通过手动进退刀来控制进给量的问题,设计了一种新型打磨机进给机构。该机构结合柔性压簧与刚性螺杆两者的优点,避免了频繁手动操作,能够更高效地完成打磨作业。通过Solid Works对进给结构中的压簧进行某工况下的动力与运动仿真,通过仿真数据的对比分析,对压簧的稳定性进行验证,为整个设计过程中筛选合适的压簧提供了有力支持。

有序化砂轮磨削表面粗糙度仿真

为改善砂轮的磨削性能,将有序排布理论引入到电镀砂轮磨粒排布中。分别探讨了叶序、错位、无序排布砂轮在不同磨削参数下对工件表面粗糙度的影响,同时建立叶序、错位、无序排布电镀砂轮磨削表面粗糙度数学模型,并利用MATLAB软件进行仿真。在砂轮缓进给磨削过程中,叶序排布砂轮所获得的工件表面粗糙度值低于其他排布方式的砂轮。且工件表面的粗糙度值随着磨削速度比的增大而减小,随着磨削厚度的增大而增大。这为实际磨削工件表面粗糙度分析提供了很好的辅助和验证方法。

鳜鱼视觉特性及其对捕食习性适应的研究III．视觉对猎物运动和形状的反应

作者采用行为学方法测定了伏击型凶猛鱼类鳜鱼视觉对猎物运动和形状特征的反应特性。鳜鱼对３种不同体形饵料鱼有最强的跟踪反应和攻击反应，对虾则有较强的跟踪反应而几乎没有攻击反应，对蜻蜒幼虫仅有不强的跟踪反应而完全没有攻击反应。它对低速（ｖ≤５ｃｍ／ｓ）一连续和等间歇不连续运动的饵料鱼有较强的跟踪反应和攻击反应，对中速和高速（ｖ≥１０ｃｍ／ｓ）连续运动的饵料鱼有最强的跟踪反应而几乎没有或完全没有攻击反应，对中速和高速等间歇不连续运动的饵料鱼则有最强的跟踪反应和最强的攻击反应。它对不连续运动的ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ６种形状均有跟踪反应，但近距离跟踪反应的强度与形状特征有关系，对不连续运动的ｂ、ｃ、ｄ３种形状完全没有攻击反应，而对不连续运动的ａ、ｅ、ｆ３种形状则有依次增强的攻击反应。鳜鱼视觉可对猎物运动进行远距离的识别，并决定其对猎物的远距离跟踪反应。且其视觉仅能对猎物的大致形状进行近距离识别，并决定其对猎物的近距离跟踪反应和攻击反应。

预切式甘蔗横向种植机供种装置的改进设计与试验研究

为实现甘蔗稳定有序供种,对现有预切种式甘蔗横向种植机供种装置进行了改进设计。通过对蔗种在供种过程中的运动进行分析,探究了供种的运动机理。运用Adams对蔗种的供种过程进行仿真虚拟试验分析,验证了改进后供种装置的可行性。通过进行单因素试验及正交试验,研究了蔗种数量、落种高度、偏移距离和开口角度4个因素对供种效果的影响,其偏移距离和开口角度影响显著。试验结果表明:偏移距离和开口角度对正序率及合格率具有显著影响,最优参数组合为A1B3,即偏移距离为90mm、开口角度为180°。

深孔加工周期进给系统设计

对于韧性高、切削性能差的难加工材料,采用一般的断屑和分屑方式很难得到理想的切屑形态。设计在进给方向上施加周期性脉冲,使钻头做周期性进给中断运动,以达到顺利断屑的目的。利用基于PC的伺服运动控制系统,通过运动控制卡发出脉冲信号控制伺服驱动器,对机床的进给部分进行实时操控。并利用C#语言在microsoft visual studio 2010开发环境中设计了周期进给深孔加工系统。实验测试结果达到了预期的断屑效果,实现了深孔加工进给系统的自动化控制,为难加工材料的排屑提供了一种有效的断屑措施。

轧辊车床的数控化改造

根据轧辊结构特点和轧辊加工的技术特点,针对普通卧式车床提出数控改造方案,对车削进给机构参数及加工路线进行了研究。