基于AHP和SPSS的微耕机产品族特征基因分析

为增强对微耕机产品族的产品基因的认知,提高用户对微耕机产品设计的满意度,提出了一种基于AHP和SPSS的微耕机产品族基因分析方法。首先对微耕机产品族样本进行基因提取,然后运用层次分析法(AHP)构造样本基因的比较矩阵与判断矩阵并进行一致性检验,最后采用SPSS数据分析对得出的权重与用户对样本的打分后计算的最终分值进行显著性检验。研究结果表明:此方法可以有效地对微耕机产品族特征基因进行分析,为微耕机产品设计优化提供了一种新的分析方法。

基于ANSYS Workbench的微耕机用旋耕弯刀有限元分析

运用Pro/E软件建立微耕机用旋耕弯刀三维模型,基于ANSYS Workbench对旋耕弯刀进行有限元分析,提取旋耕弯刀最大总变形、最大弹塑性应变、最大应力和疲劳寿命等特征参数值,获得弯折角和工作幅宽与特征参数关系曲线,并对特征参数值进行综合评价和相关性分析.结果表明:旋耕弯刀最大弹塑性应变、最大应力和最小疲劳寿命的位置与旋耕弯刀实际工作时的断裂位置一致;当旋耕弯刀工作幅宽为40 mm,弯折角在115°到125°范围内时,弯折角与旋耕弯刀力学性能之间的相关性高度显著;当旋耕弯刀弯折角为120°,工作幅宽在35到45mm范围内时,工作幅宽与旋耕弯刀力学性能之间的相关性不显著.

我国微型耕耘机的技术现状及发展

微型耕耘机(微耕机)具有体积小、质量轻和操纵使用方便等优点,适宜在丘陵山地小面积田地作业,在我国有着广泛的应用前景。为此,论述了我国微耕机的应用现状,阐述了国内外微耕机的发展历程与技术现状,指出了我国微耕机目前还存在着配套机具少、自重偏大、功能单一和理论研究不完善等问题。最后,展望了我国微耕机设计人性化、功能多样化、控制智能化和结构标准化的发展趋势。

基于SPH算法的微耕机旋耕切土仿真研究

运用Pro/E和HYPERMESH软件,建立了旋耕刀辊的有限元模型。通过编辑K文件,建立了土壤SPH模型。应用光滑流体动力学理论,采用MAT147土壤材料,结合DYNA求解器,对微耕机旋耕切土进行了仿真研究。分析了旋耕刀辊切土过程,得到了旋耕刀辊切削力曲线和能量曲线,计算出微耕机在前进速度0.3m/s、旋转速度2.12r/s、耕深110mm、耕宽30mm参数条件下的切土功率为3.45kW,与实际微耕机的使用功率比较接近,验证了仿真的可靠性,可为微耕机整机及其零部件的优化设计提供理论依据。

微耕机变速器的振动特性分析——基于ANSYS Workbench

为分析造成微耕机工作过程中振动强烈的原因,对某微耕机的变速器进行振动分析。采用UGNX建立该变速器的三维模型,通过UGNX与ANSYS workbench的无缝接口,将三维模型导入ANSYS中建立有限元模型。对变速器进行模态分析,得到变速器的固有频率和振型。数值模拟分析表明:在工作状态下,微耕机变速器的1阶固有频率是346.58Hz,高于发动机和旋耕刀辊产生的激振频率,因此变速器不会产生共振。

面向微耕机减振的扶手模态分析

为了降低西南地区广泛应用的微耕机扶手处的振动,得到扶手的振动特性至关重要。为此,在UG中建立了扶手的三维模型,应用ANSYS软件和LMS test.lab系统分析了扶手的自由模态和试验模态,分别得到了扶手前6阶固有频率及振型,通过对比可知两者振型一致,频率的平均相对误差为4.24%,仿真结果的精度满足要求。进而,分析了扶手的约束模态,得到了其前6阶模态值,前4阶频率分别为13.02、17.22、28.57、77.88Hz;1阶振型是Y轴的横向振动,2阶振型是Z轴的上下振动,3阶固有频率处发生了扭转振动,4阶振型是Z轴的弯曲振动;各阶振型在扶手与人手接触处的位移量最大。

一种新型液压微耕机的结构设计

鉴于传统微耕机的操控性和舒适性不好,分析其结构原理的优缺点后,提出了用液压动力总成代替传统机械动力总成的新型液压微耕机.依据其结构原理,进行了三维建模设计,并通过虚拟装配做成虚拟样机进行运动仿真试验以优化三维模型.由最终的三维模型做成了原理验证机并进行了实机试验.试验表明:新型液压微耕机的操控性和舒适性都得到了很大的改善,对于传统微耕机的改进升级有较大的指导价值.

基于视觉与惯性的农机组合导航的方法研究

以棚室电动微耕机为试验平台,提出了一种基于视觉与惯性融合的组合导航方法。利用摄像头、陀螺仪和加速度计在微耕机上实现了低成本、高精度的导航定位。通过以导航线为参考系的位姿描述建立农机运动学模型,采用卡尔曼扩展滤波对两种导航模块得到的农机位置、速度和航向角信息进行最优融合估计。微耕机实际行走数据的仿真实验表明:该方法能够为农机自动作业提供实用可靠的导航信息。

基于ANSYS Workbench的微耕机旋耕刀有限元分析

以微耕机旋耕刀为研究对象,运用Pro/E软件建立了旋耕刀的三维模型,基于ANSYS Workbench有限元分析软件对旋耕刀进行了应力、变形、应变分析。分析结果表明:旋耕刀总变形最大处在旋耕刀的正切部,表明正切部刚度最差;旋耕刀最大应力与应变区域在刀柄与刀背连接处,与实际工作过程中旋耕刀断裂处一致,验证了有限元分析的可靠性,为旋耕刀的进一步优化设计提供了理论依据。

微耕机发展现状及趋势探讨

我国农业的普遍特点是种植地块小且起伏不平,推广微耕机是促进农业机械化发展的重要途径。在概述微耕机工作原理、国内外研发应用现状的基础上,详细介绍小型、中型和大型微耕机的结构特点、功能及适用条件,并对其未来发展趋势进行了展望。

农业机械的事故原因分析与安全性设计原则

针对我国农机事故频发的情况,对农机事故进行分类研究。从机具设计与农机事故的关联性入手,结合工业设计理论对事故原因进行分析,指出农机事故发生本质上源于机具设计缺陷,研究各类农机事故的机具设计原因,提出预防农机事故发生的安全性设计原则。应用这些安全性设计原则,并在实践中不断扩充其具体细节,有助于从根本上解决农业机械的安全问题。

基于钻石模型的重庆微耕机产业集群竞争力分析

重庆是我国最大的微耕机生产基地,已基本形成微耕机产业集群。尽管重庆微耕机产业集群具有较强的竞争力,但还需进一步提升。为此,首先运用波特的"钻石模型"对影响重庆微耕机产业集群竞争力的6种因素进行分析。在此基础上,提出了提升其竞争力的措施:加强集群内专业化分工与合作;增强集群科技创新能力;制订修订微耕机的相关标准;加大金融和财税支持力度;打造"中国微耕机之都"区域品牌;发挥行业协会的职能。

基于公理化设计理论的无人式微耕机造型设计研究

针对市场上缺乏适合设施蔬菜产业棚内作业的专业耕具设施的现状,分析了现有耕作产品的不足,从造型、结构、性能、健康性及智能化方面提出设计要求。运用公理化设计理论与模块化设计方法,研究设施蔬菜耕作产品的用户域、功能域及结构域间的层级映射关系,在满足用户需求的同时,获取可行的设计参数与其对应,对设施蔬菜微耕机造型进行创新设计和功能模块分区,通过信息公理对设计信息量进行筛选,简化设计内容,得到改进设计方案。通过研发棚内无人式微耕机,以实现机器替代人工的行业目标,并为其他产品设计提供参考。

基于工业设计理论的微耕机用户研究和设计需求分析

通过收集用户信息,分析用户基本特征包括年龄分布和性别构成、文化程度和技术水平、作业习惯和安全意识;依据使用需求,将用户分为操作用户、维修或搬运用户及其他人员三类;依据使用经验,将用户分为新手用户、中级用户和专家用户三类。基于用户的基本特征,分析得出微耕机的共性设计需求;针对用户的不同类型,分析得出微耕机的不同设计需求。这些设计需求指明微耕机的改进设计方向。微耕机存在的问题是农机产品面临的共性问题,针对微耕机用户研究和设计需求分析的方法和结论同样适用于其他农机产品。

微耕机旋转耕作部件土槽试验台设计

旋转耕作部件是微耕机的核心部件,其土壤切削性能直接影响微耕机的能源消耗及耕作效能。针对理论分析、数值模拟等方法研究土壤切削的局限,以及田间试验受环境因素制约的现状,提出通过室内土槽试验研究旋转耕作部件的耕作特性。以某微耕机耕作部件和行走箱为原型,基于模块化设计方法设计集旋耕、土壤平整、土壤压实等功能于一体的土槽试验台,并开发以PLC为核心的试验台控制系统。调试结果表明各功能模块运行平稳,基于该试验台可实现双辊作业模式下旋转耕作部件的性能试验。

微耕机标准体系的内涵分析及其发展对策

微耕机标准体系建设对微耕机产品生产和产业发展起到十分积极的作用.目前,微耕机标准体系规定了微耕机的"微"(尺寸规格)、"耕"(作业质量)、"机"(产品质量)等方面的内容,以及微耕机的标志、包装、运输和贮存条件及微耕机的修理技术,但还存在标准体系不完整、标准内容不完善、标准术语不统一、刀具参数不具体、标准制定和修订工作滞后等问题,今后农业机械主管部门应高度重视微耕机标准体系建设,组织和协调有关力量进一步完善标准体系内容,注重对标准体系适时补充修订,并加强标准体系的推广应用.

基于有限元法的微耕机旋耕刀辊切削土壤仿真

旋耕刀辊作为微耕机耕作部件,研究它与土壤相互作用关系,对于提高耕作效率有着重要意义。为此,运用LS-DYNA显式动力学软件,基于有限元方法对微耕机刀辊切削土壤进行了仿真,分析了土壤破碎情况、旋耕刀辊切削力及切削扭矩。结果表明:浅层土壤扰动位移最大、中层土壤次之、深层土壤最小,与实际耕作过程一致;切削过程中旋耕刀的最大切削力为195N,最大扭矩值为21.1N·m,与试验值相吻合,验证了仿真的有效性。研究可为有效揭示土壤耕作机理、优化旋耕刀辊结构及运动参数提供理论依据。

微耕机振动特性仿真及试验研究

提出了一种'微耕机-土壤'系统数学建模结合MatLab仿真的方法,研究微耕机的振动特性。首先建立了五自由度微耕机数学模型,然后利用MatLab软件建立仿真模型并进行仿真分析,得到系统关键振动部件(发动机、机架、变速箱及刀辊)处振动加速度信号的时域变化曲线,其均方根值分别为5.316、7.125、5.564、5.264m/s^2。在发动机全油门作业工况下,测试微耕机机架和变速箱处的振动加速度信号,得到了信号的时域变化曲线,其均方根值分别为7.33m/s^2和4.93m/s^2。将仿真结果与试验结果进行对比,结果表明:相对误差较小,分别为2.8%和12.9%;'微耕机-土壤'系统数学建模比较准确合理,数学建模结合MatLab仿真方法研究微耕机振动特性的方法可行,为同类产品的设计及减振优化提供了参考。

微耕机作业事故与机具设计缺陷的关联性分析

针对我国微耕机作业事故频繁发生、造成人员伤亡和经济损失的严峻形势,基于设计心理学、人因工程学、交互设计理论,分析了与微耕机作业事故相关的人、机具和环境因素,指出机具设计缺陷是微耕机作业事故的最重要因素。操作者的群体特征不易改变,作业环境无从选择,只能通过机具的安全设计来适应人的特点,弥补环境的不足,即机具的安全设计是减少事故、提高质量的根本手段。同时,进一步讨论了微耕机防护装置、操作装置、形态、色彩和标识安全设计以及材料选用。应用工业设计学科理论研究微耕机作业事故,分析事故与机具设计缺陷的关联性,是从根本上消除事故隐患及解决农机安全问题的新思路。

水稻机械化新技术在丹东地区的应用

丹东地区是辽宁水稻的主产区,在农村劳动力短缺问题日益突出的情况下,水稻机械化装备有了用武之地。从育苗、整地、插秧、施肥等环节,介绍丹东地区正在推广应用的一批水稻机械化装备,为水稻全程机械化目标的实现提供技术保障。