免耕播种机勒洛三角形镇压轮设计与试验

针对免耕播种机镇压轮在地表有残茬时,作业阻力大、作业后种沟土壤平整度差的问题,设计了一种勒洛三角形刚性镇压轮。以镇压轮的定宽高度和宽度为试验因素,以工作阻力、土壤平整度、土壤下陷量为指标,采用中心复合表面试验设计(Central Composite Face-centered design, CCF)进行离散元仿真优化试验。对试验数据进行分析并得出回归模型,获得镇压轮最优结构参数。仿真结果表明:镇压轮定宽高度为274.75 mm、宽度为78.49 mm时,作业性能最优;此时,工作阻力为32.73 N、种沟土壤平整度为2.64 mm、土壤下陷量为14.25 mm。与传统镇压轮进行田间对比试验,结果表明:勒洛三角形镇压轮作业后,土壤密度为1.16 g/cm^(3),满足农作物生长所需条件;勒洛三角形镇压轮作业阻力比传统镇压轮减少9.1%、地表平整度提高15.3%。该研究为免耕播种机镇压轮的设计提供新的思路和借鉴。

磨粒有序化砂轮排布参数对磨削筋条表面影响

为了使用磨粒有序化砂轮磨削出减阻筋条表面,首先,分析了磨粒有序化砂轮的排布参数与磨削减阻筋条表面深宽比的关系,设计出了磨粒有序化砂轮的几何和数学模型,并且建立了磨粒运动轨迹方程;然后,建立了减阻筋条深宽比与有序化砂轮排布参数之间的数学方程;最后,由仿真结果得到了砂轮排布参数对减阻筋条表面形貌与深宽比的影响规律。研究结果表明,在磨粒有序化砂轮的排布参数中,倾斜角度、磨粒间距和磨削深度的改变会直接对减阻筋条尺寸有影响并且对其深宽比的大小起到决定性作用。

纤维微表处沥青混合料抗车辙性能影响因素研究

本研究深入探讨了纤维微表处沥青混合料抗车辙性能的影响因素,旨在为微表处沥青混合料设计与施工提供科学依据。通过综合分析纤维种类、纤维掺量及级配对微表处沥青混合料抗车辙性能的影响,发现聚丙烯纤维相较于玄武岩纤维,显著提升了抗车辙性能,特别是当纤维掺量达到0.2%时,混合料表现出最佳性能。研究还指出,适宜的级配和针片状含量对优化混合料抗车辙性能至关重要,较粗的级配和较低的针片状含量在一定程度上能增强混合料的抗车辙性能。

大型水工铸造轨道与滚轮的接触应力研究

采用平面应力理论来分析滚轮与轨道的接触应力问题。取在压力荷载作用下沿母线接触的两个有限长度钢圆柱作为分析模型 ,分析得出了滚轮与轨道的接触应力和接触区宽度的计算公式。在 5 0 0 0kN长柱试验机上进行了滚轮与轨道的接触问题试验 ,通过测量随着荷载的变化接触区尺寸的变化 ,来验证理论分析的正确性。接触区尺寸采用印痕法测量。试验表明沿滚轮和轨道的侧向存在变形 ,不满足平面应变问题的条件。

车轮宽度对轿车风阻的影响

针对某三厢轿车,采用计算流体动力学(CFD)数值计算方法,研究车轮宽度对整车气动性能的影响.通过综合分析不同宽度孤立车轮周围的流场结构变化及具有不同宽度车轮的整车周围流场的结构特性,得到结论:车轮宽度每减小5%,单车轮模型气动阻力约减小9.2%,整车模型气动阻力约减小2%.这是因为减小车轮宽度可以减小车轮两侧的气流分离,缩小尾部涡流区域,降低车轮及汽车尾部湍流强度,从而有助于降低车轮及整车气动阻力.

薄轮辋、深盆形车轮的热成形工艺

借助商业有限元软件MSC/Superform,研究了薄轮辋、深盆形车轮的成形技术,较好地解决了具有薄轮辋、深盆形特点车轮的热成形工艺设计问题,获得了显著的经济效益和社会效益。

快速点磨削周边磨削层模型及参数

为深入研究快速点磨削机理及工艺,根据快速点磨削的技术与几何学特征,建立点磨削周边接触层及参数的数学模型,对砂轮和工件的等效速度和直径、磨削参数进行理论分析。在已建立快速点磨削接触层及参数的理论模型基础上,推证计及点磨削变量角度和磨削深度的砂轮周边理论接触宽度的计算公式,并对超薄快速点磨削砂轮周边理论接触宽度和表面粗糙度进行数值仿真。结果表明：与普通外圆磨削不同,砂轮周边与工件实际接触宽度并不恒等于砂轮宽度,点磨削变量角度和磨削深度显著影响砂轮周边的实际接触宽度与工件表面粗糙度数值。

不同地铁车轮结构几何参数下踏面制动热负荷分析

针对频繁踏面制动产生的热负荷易导致地铁车轮损伤失效的问题,从制动热负荷分析的角度研究车轮设计.采用有限元法建立地铁车轮的踏面制动热负荷分析的数值模型,分析闸瓦宽度、轮辋厚度和辐板形式等结构参数对车轮的三维瞬态温度场及热应力场的影响,提出基于较小制动热负荷的车轮结构几何参数设计建议.

轮缘槽宽度对固定辙叉轮轨关系影响研究

为明确固定辙叉轮缘槽宽度对辙叉区轮轨关系的影响,基于轮轨接触理论和车辆—道岔耦合振动理论,提出以轮载过渡断面等轮轨接触几何参数为主要评价指标的轮缘槽宽度优化方法,分析轮缘槽宽度对固定辙叉区轮轨接触几何关系和轮轨动力相互作用的影响。研究结果表明:在轮载过渡区,合理减小轮缘槽宽度可增大实际轮载过渡断面心轨轨头宽度且降低等效锥度发生突变几率;辙叉轮缘槽宽度变化对轮轨动力相互作用影响不大,各动力学指标幅值变化极小,进一步验证了以轮轨接触几何参数为主要评价指标的轮缘槽优化方法的可靠性。

森林生态型单轨车轨道啮合机构设计

对从韩国引进的QGC-B2型森林多功能单轨运输设备的啮合机构进行深入分析并提出设计方案,为国内类似的单轨车设计开发提供思路。

LMD车轮外形的直径旋修量影响因素及对应措施研究

车轮直径旋修量由单次旋修的车轮旋修量,轮辋旋修次数决定。单次旋修量由旋修方法,旋修时的目标外形决定,而旋修次数由车轮轮踏面的磨耗规律及旋修周期决定。通过理论分析和旋修验证,分析了CRH1型动车组系列LMD系列薄轮缘外形的单次直径旋修量偏大原因;统计分析了东南沿海26列CRH1型动车组轮缘踏面磨耗规律,以及旋修过程的轮径差、径跳、直径旋修量,轮径差等参数,在此基础之上预测了不同旋修方法的车轮使用寿命。研究结果显示:LMD系统薄轮缘外形是造成直径旋修量偏大的原因之一;依据既有车轮磨耗规律和旋修方法,CRH1型动车组车轮使用寿命均在3.3×106 km以上;通过计算,车轮寿命最大旋修方法为:高级修时车轮恢复为轮缘厚度为30mm的薄轮缘外形;其他服役过程旋修时,车轮外形恢复为与磨耗后轮缘厚度最近的薄轮缘外形,但最小轮缘厚不能小于为28mm。

电动汽车轮毂电机神经网络控制策略

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,根据电机的物理结构建立了基于神经网络预测系统的无刷直流电机仿真模型。在仿真系统中有脉宽调制(PWM)生成模块,通过调节PWM的占空比来调节电机转速。仿真结果表明,该仿真模型输出结果与理论分析结果一致,采用神经网络控制的无刷直流电机响应快速,具有无超调量、稳态精度高的特点。

单箱多室波形钢腹板箱梁的横向受力分析

为研究单箱多室波形钢腹板箱梁桥在车轮荷载下的横向受力特点及有效分布宽度,建立了单箱单室、双室、三室波形钢腹板箱梁的有限元模型,对比分析了3种截面箱梁的横向应力和有效分布宽度的规律。通过缩尺模型梁试验,验证了有限元分析结果。通过研究发现,单箱多室波形钢腹板箱梁的横向受力可近似简化为单室箱梁,但按照目前规范计算波形钢腹板箱梁的有效分布宽度存在较大误差。利用有限元模型,研究了荷载横向作用位置、腹板中心间距、悬臂板长度、顶板厚度、波形钢腹板尺寸及类型等参数对单箱单室箱梁有效分布宽度的影响,结果表明荷载横向作用位置和箱室腹板中心间距是最重要影响因素。通过对参数分析结果进行曲面拟合,得到了单箱单室波形钢腹板箱梁的有效分布宽度计算公式;单箱多室箱梁有效分布宽度可按0.9倍的单室箱梁有效分布宽度计算。最后,以某单箱三室波形钢腹板箱梁桥为例,按照该文公式求得有效分布宽度,采用弹性框架法计算了横向单点和多点车轮荷载作用下箱梁的顶板横向应力,并与有限元模型、桥规方法计算结果进行了对比,发现:横向多点车轮加载时,忽略不同箱室有效分布宽度的差异会使横向应力计算结果偏不安全,建议采用该文提出的应力折减系数考虑此因素影响;按照该文方法计算的横向应力结果更精确,与规范方法相比误差可减小20%~40%。

小麦气送集排器等宽多边形槽齿轮式供种装置研究

针对小麦气送式集排器供种装置充种环节种子流动性差,导致充种及供种不稳定的问题,设计了一种具有等宽多边形槽齿轮的小麦供种装置。阐述了供种装置的工作原理,确定了等宽多边形槽齿轮的主要结构参数。利用EDEM仿真对比分析了不同结构型式槽齿轮对种群扰动能力、充种及供种性能的影响,结果表明,当供种轴转速为20 r/min时,在仿真的1~10 s内随等宽多边形槽齿轮边数的增加,种群平均动能均值逐渐减小,对种群平均扰动能力依次减弱,但相邻平均动能峰值间隔时间缩短,扰动种群的频率增加;等宽三边形、等宽五边形、等宽七边形、等宽九边形槽齿轮扰动下种群平均动能均值比圆形槽齿轮分别高371.32%、209.23%、91.02%、53.37%;以充种合格率((2±1)粒/孔)和漏充率(0粒/孔)为指标,等宽七边形槽齿轮充种合格率为93.98%、漏充率为2.78%,供种粒数与供种时间具有较高的线性度,充种和供种性能较优。台架试验验证了等宽七边形槽齿轮式供种装置的供种性能及对排种性能的影响,结果表明,当转速为10~60 r/min时,供种速率稳定性变异系数不高于2.14%,供种时破损率不高于0.20%,总排量稳定性变异系数不高于2.15%,排种时破损率不高于0.23%,满足小麦种子稳定供种要求。

轮毂式永磁直流测功机系统的研究

轮毂电机性能好坏直接影响电动车性能,因此有必要对轮毂电机动态特性进行测试。笔者通过分析永磁直流测功机系统的工作原理,设计了框架式测功机结构,采用双万向联轴器联接发电机输出轴、转矩转速传感器和被测电机的输入轴,并通过一对外啮合齿轮副建立了发电机与被测电机的机械传输链。设计了基于脉宽调制信号的直流测功机系统加载电路,采用等效的模拟负载代替真实负载,构建了轮毂式永磁直流测功机系统。实验结果表明,该轮毂式直流测功机系统结构简单、控制容易、使用方便,满足了中小功率轮毂电机的动态特性测试的需要。

荞麦碾搓脱壳砂盘技术参数优化

为提高荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)碾搓脱壳生产效益,以整半仁率为脱壳指标,对砂盘工作面宽度、转速和剥壳间隙等技术参数进行了正交优化试验,并用5个荞麦品种进行了优化技术参数的验证试验。结果表明,荞麦碾搓脱壳砂盘的工作面宽度、转速和剥壳间隙对整半仁率均有显著影响,其中以剥壳间隙影响最大,其次是工作面宽度;粒度3.8~4.2 mm、4.2~4.6 mm、4.6~5.0 mm荞麦碾搓脱壳的砂盘优化技术参数(工作面宽度-转速-剥壳间隙),分别为8cm-813r/min-3.6mm、8cm-813r/min-3.8mm、8cm-813r/min-4.2mm,对应的整半仁率在55%、59%、62%以上。该研究结果对荞麦脱壳技术研发及脱壳生产工艺调整等有指导意义。

数控轧辊磨床砂轮宽度补偿算法的研究

根据数控轧辊磨床工件磨削的特点,研究了砂轮宽度对轧辊磨削所造成的几何误差,给出了该误差的补偿算法。

基于不同微观固体接触模型的轮轨表面变形特性分析

针对轮轨表面接触变形问题,采用不同的统计型微观固体接触模型,即Greenwood-Williamson(GW)模型,Chang-Etsion-Bogy(CEB)模型和Zhao-Maietta-Chang(ZMC)模型,研究轮轨接触表面变形特性。利用Newton-Raphson方法对微观固体接触模型公式进行求解,并同时求解间隙方程和载荷平衡方程。考虑不同粗糙度和不同塑性指数下各微观固体接触模型的压力分布情况,以及接触半径随载荷的变化情况。并将不同微观固体接触模型的结果和Hertz模型结果对比,结果表明弹塑性微观接触模型(CEB,ZMC)比弹性模型(GW)有着更小的接触压力以及更宽的接触半径,最大压力均小于最大Hertz接触压力,接触半径均大于Hertz接触半径。

基于智能脉宽调制的车辆牵引力控制系统驱动轮制动控制

为实现车辆牵引力控制系统(TCS)驱动轮制动控制的精细调节,对车辆液压制动系统的高速开关阀控制进行了分析,试验确定脉宽调制(PWM)控制规则,基于神经网络PI设计了TCS驱动轮制动控制的智能PWM控制器。利用面向TCS的AMESim与MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析,结果表明,基于智能PWM的TCS驱动轮制动控制方法能够实现对制动压力的精细调节,有效地提高了车辆的加速性。

平面常宽凸体的构造

该文首先定义了一类平面曲线"杠杆轮"与它的臂函数,并利用臂函数给出杠杆轮的参数表示.其次,证明了杠杆轮是平面常宽曲线的一种等价刻画.最后,表明Reuleaux多边形是臂函数为分段常函数的一类杠杆轮,进而构造出偶数边的Reuleaux多边形.