拓扑优化与尺寸优化相结合的割草车车架轻量化设计

车架轻量化是节能和降低成本的重要途径。针对某型号割草车车架,提出了将拓扑优化与尺寸优化相结合的割草车车架轻量化设计方法。在满足工作性能和车架强度的基础上,利用有限元仿真技术,分别对割草车车架进行了弯曲工况与扭转工况下的强度分析,以分析结果为基础,进行拓扑优化与尺寸优化相结合的二级优化,并对优化前后车架的强度进行对比分析。结果表明:最终优化后车架强度满足要求,且最终优化后车架比未优化前减少质量34.3%,轻量化效果显著。

商用乘骑式割草车刀盘的模拟与改进

为提高商用乘骑式草坪割草车的性能,对具有单刀盘三刀结构的刀盘进行了改进。建立刀盘和刀片的三维结构模型并进行有限元模拟。在刀片旋刀式运动的理论分析基础上,确定其运动不平衡产生的激励类型。通过对刀盘进行动态响应分析,设计出改进的刀盘结构。创新设计的割草车刀盘增加了弧形曲面相连形状的钣金裙围结构,使得所设计的割草车刀片的刀尖速度不低于80 m/s,能够保证其具有较高的旋转频率以获得较大的出力,同时不会引起激烈的共振和较大的噪音,提高了割草的效果和效率。

基于流场分析的某割草车节能优化设计

为了提高某割草车的工作效率,降低其长时间工作时的能源损耗,对其割台中的刀盘和刀片进行建模与仿真分析,通过对刀盘角区和刀片形状进行优化,达到节能的效果。首先,对割草过程中刀盘内的流场情况进行数值模拟,分析了刀片和刀盘所受的压力、刀片的速度以及刀片所受扭矩;其次,基于流场分析规律,对刀盘角区和刀片的形状进行优化,提出3个优化方案;然后,以扭矩的大小作为方案是否节能的主要评价指标,并与原方案进行对比分析,得到节能效果最优的设计方案;最后,将优化后的刀片加工成形,装在实车上进行试验,试验结果与仿真结果的误差小于5%,说明仿真结果正确,同时试验结果验证了该优化方案具有良好的节能效果。仿真与试验结果表明:刀片形状对割草机工作过程中的流场及扭矩等有重要影响,异形刀片有助于减小流场涡流与风阻,从而减小刀片上的扭矩,达到节能提效的目的。

无人割草车的电气系统的设计与实现

随着经济和社会的发展,人类在生产和生活活动中,对机械设备无人化的要求越来越高.为了确保无人割草车的5 km/h的行驶速度和工作效率,设计了无人割草车的能源系统和电气系统.试验结果表明,该无人割草车的能源系统和电气系统能够满足无人割草车的作业要求及安全要求.

割草车用大电流锂电池管理系统及其控制方法

为了保证割草车的工作稳定性,延长割草车用大电流锂电池的使用寿命,首先从总体上构建了电池管理系统,然后在此基础上设计了电池均衡模块,利用电容和电感先将电压较高的电池单体以能量形式存储起来,再通过开关管将所储存的能量转移给电压较低的电池单体,从而实现能量均衡;同时还设计了散热控制电路,通过散热控制和过热保护保证电池能工作在良好的温度范围内。电池管理系统在割草车上的实际使用表明,使用此电池管理系统的电池寿命得到有效延长。

割草无人车的App上位机设计

为了提高割草车的农业生产水平,文章设计了一款无人割草车App上位机。使用Java语言编写上位机的后台,XML语言构建上位机的界面,通过蓝牙/4G模块与割草车进行通信,实现对割草车的任务下发与远程监控等操作,用户可使用手机控制割草车自主化割草。