全地形仿形行走车仿形行走理论及试验(英文)

针对农业地面的复杂和崎岖不平性,提出了全地形仿形行走车仿形行走理论并进行了仿形行走原理研究和关键仿形行走参数的分析计算,并通过计算机进行仿形行走过程模拟分析和特定地形下的仿形行走运动关系检验计算。对全地形仿形行走车的关键参数进行设计并试制小样车,通过完整仿形行走过程试验以及极限仿形行走试验对全地形仿形车仿形行走理论及特性进行了验证,通过部分通用行驶性能试验证明全地形仿形行走车具有行驶稳定性以及工作可靠性。理论与试验表明,全地形仿形行走车能够适用于山地、丘陵、草地和农业等崎岖不平地面。研究可为全地形仿形行走车的推广应用提供理论依据和试验参考。

全地形仿形行走车辆研究与试制

针对现有的车辆在崎岖的丘陵山区作业时出现的地面适应性差、车轮易打滑、附着力不足等问题,根据丘陵山区特殊的工作环境,采用底盘多自由度大变形的方法,设计一种适应丘陵山区农业作业的8轮驱动全地形仿形车辆,并计算分析相关设计参数.该车辆由底盘、车身和控制系统等组成,采用遥控控制方式.试验结果表明:爬坡度i为0.68,纵向通过半径R0为0.62 m,崎岖路面行驶时在极限范围内车轮不会出现悬空现象,适合丘陵山区农业使用.

农用全地形仿形行走底盘地面力学特性

针对减少农田土壤机械压实的技术措施,在常规轮式行走机构的基础上,提出配备超低气压轮胎的农用全地形仿形行走底盘的解决方案。建立了超低气压轮胎的地面力学模型,研究了配备超低气压轮胎的农用全地形仿形行走底盘的地面力学特性,并与现有的四轮驱动拖拉机进行对比分析,结果表明,农用全地形仿形行走车能够有效减小土壤机械压实,且牵引性能良好,满足现代农业的发展需要。

楔形仿螺旋肋片内冷通道的流动与换热

利用有限体积法对三维不可压缩的N-S方程进行离散,对上下表面带有错排间断性楔形肋片且对置的仿螺旋内冷通道进行了数值模拟。网格划分采用非结构化混合网格,湍流模型为kε-两方程模型,在近壁面处采用标准壁面函数法进行处理,速度和压力的耦合采用S IM PLE算法。计算获得了楔形仿螺旋肋片内冷通道在楔形肋片与主流方向夹角分别为0°、15°、30°时的三维流场分布。结果表明楔形仿螺旋肋片内冷通道的流场结构比较复杂,通道内流体流动达到了预期的仿螺旋流动效果。通道的平均努谢尔数随楔形肋片与主流夹角的增大而呈增大趋势,通道换热强度得到了明显的提高,但同时流动阻力也显著增加。

圆环形仿形机织物的剪切变形

仿形织物织造过程中,由于使用的是异型卷取轴,纬纱在卷取时发生变形,形成剪切角,使得仿形织物上机前后在结构上产生较大的差异。为此,针对采用锥形卷取辊织造圆环形仿形织物产生的纬向剪切变形问题,分析了织物在织造、卷取时的结构特点,建立圆环形仿形织物的剪切变形模型,推导理论变形公式,计算出圆环形仿形织物的纬向剪切角,并将理论计算的剪切角与实测的剪切变形角进行对比,发现二者非常接近。证明该理论推导公式是正确的,符合织物剪切的实际情况。

微型机控制的异形仿形系统及在车床改造中的应用

本文介绍了最新研制开发的异形仿形系统的结构组成、工作原理、工件同样件同步回转装置的设计及这种系统在车床改造中的应用。

影响圆环形仿形机织物剪切变形的因素

在普通织机上织造圆环形仿形机织物,采用的不是圆柱形卷取辊,而是圆锥台形的异形辊。由于卷取辊母线上各点距离卷取辊中心轴线的距离不同,导致各点的线速度不同,使经纱在卷取时速度有差异;并且织口与卷取起始线间有一定距离,使织物纬向产生了剪切变形。通过选择不同在机织造参数,计算织物的剪切变形角和仿形织物设计尺寸与最后结果间的差异。结果表明:在圆环形仿形织物织造过程中,织口与卷取辊上的织物卷取起始线距离越大,织物产生的剪切变形越大,仿形织物下机消除剪切变形后形成的圆环尺寸与设计尺寸间的偏差越大;圆锥台形卷取辊的底部角越小,所织制仿形织物的剪切变形越大,形成的圆环尺寸与设计尺寸间的偏差也越大。

俯仰式播种单体仿形性能检测试验台设计与试验

为解决播种单体仿形机构性能难以检测的问题,设计了俯仰式播种单体仿形性能检测试验台。阐述了试验台组成结构与工作原理,对其高速传动系统、液压升降系统、监控系统以及关键部件参数进行设计。应用ANSYS软件对台架整体和关键部件进行静力学分析和模态分析,验证结构设计的合理性。为检验俯仰式播种单体仿形性能检测试验台的实际检测效果,以德邦大为1205型牵引式免耕精量播种机播种单体为研究对象,先以液压杆伸出量与传送带速度为试验因素,以监控系统误差为评价指标进行试验。试验得出,在液压杆伸出量为0~200 mm范围内,监控系统角度传感器最大误差为0.69 mm;在传送带速度8~19 km/范围内,光电编码器最大误差为0.18 km/h。确认监控系统准确性后,再以单体速度为试验因素,采集速度8、10、12 km/h下地块的起伏数据为目标曲线,以地形起伏模拟曲线的绝对误差平均值为指标进行单因素试验,试验得出,所设计的试验台可有效模拟田间地面的起伏频率与起伏量,绝对误差平均值为1.86 mm,满足播种单体仿形性能检测需求。

残膜回收机自动仿形系统设计与试验

目前残膜回收机已经成为新疆棉田回收残膜的主要方式之一。在残膜回收机回收残膜的过程中,由于棉田的环境复杂多变,而现有的残膜回收机无仿形功能,导致入土部件的入土深度不稳定,这就造成残膜拾净率达不到预期结果等问题。4JSM-2.1A型棉秸秆还田及残膜回收联合作业机存在同样问题,所以根据此机型设计一套机-电-液配合的自动仿形系统,对地面仿形传感机构的运动进行分析,确定机械部件的关键参数,并对仿形系统进行场地试验和田间试验。结果表明,该机工作稳定可靠,整体仿形稳定,在机具作业速度为6.5~7 km/h时,其入土部件的入土深度平均值为91.6 mm,其标准差为3.13 mm,残膜拾净率达89.5%。

机械割胶装备切割仿形机构设计与试验

割胶是收获胶乳的重要途径,传统人力割胶技术专业性强且难度大,劳动强度高,近十年,机械采胶装备研发已成为破解产业掣肘的重要方向。为进一步提高割胶机械的割胶质量和工作平稳性,减少机械割胶伤树,按照传统人工割胶方式建立橡胶树割面的割胶轨迹方程,设计一种由导向器、割胶刀体、斜度装配体等部件组成的能够限深限厚的切割仿形机构。分析导向器、割胶刀体、斜度装配体等关键部件在割胶过程中的理论受力,并以手持式自动割胶机为试验本体,对设计的仿形切割机构开展大田割胶试验。结果表明:使用切割仿形机构割胶,更加贴合割面和割线,能够沿割胶轨迹切割出条状树皮,能够进行限深限厚仿形切割,减少伤树,切割平均负载电流稳定在1.0~1.5 A,与传统割胶模式相比,耗皮量比设置的上限值平均降低约10%,割胶深度约增加8%,验证切割仿形机构的设计,满足割胶技术要求。为天然橡胶产业机械化、智能化割胶装备关键切割部件的研发提供参考。

机械-液压组合式大豆割台仿形装置设计与仿真

针对传统大豆割台仿形范围有限导致割台损失大、粮箱内含杂量高等问题,设计了一种机械-液压组合式大豆割台仿形装置,通过分段仿形提高了大豆割台的仿形范围。基于大豆割台几何关系,构建了割台液压油缸伸缩量和割台离地高度变化量之间的函数关系,为割台高度自适应调控提供了理论支撑。为了实现割台高度的自动化调控,设计了一种割台离地高度检测装置,并针对其工作过程中出现的仿形板下陷、跳动等问题,利用RecurDyn进行了动力学仿真,确定了复位扭簧的最佳扭矩为16N·m。通过田间试验验证了大豆割台仿形装置的仿形效果,为大豆收获机械设计提供了理论参考。

基于锥形铣刀的渐开线齿轮两轴仿形倒角计算与加工

圆柱齿轮的加工毛刺与运输磕碰会对齿轮副的传动性能产生重要影响。对圆柱齿轮齿廓倒角加工技术进行研究,构建齿廓倒角加工的数学模型,基于仿真软件构建机床模型,编写加工程序完成齿廓倒角的仿真与分析。以此为基础,在铣齿机上完成了倒角加工实验,验证了齿廓倒角加工技术的可行性,为工业生产中渐开线齿轮齿廓倒角加工提供了新的解决方案。

仿形夹持器的设计研究

多数夹持器适用于夹取表面规则单一的物件,因为夹持形状复杂的物件接触面受力不均匀,难以实现稳定夹取的过程,所以根据这一难题,文章通过分析夹取物件表面形状特征,应用逆向建模还原被夹取物件的模型。从模型结构特性出发,用ZWSOFT软件设计出与夹取物件特征形状相符的仿形夹持器,依靠夹持器内部造型特征,对物件贴合夹取,并通过CAE受力仿真分析与夹取试验得出:气压大小为0.58MPa,转偏角为10°时,仿形夹持器夹取稳定性效果最好。应用得出的参数,与普通夹持器进行夹取试验对比,结果表明:仿形夹持器对夹取复杂表面的物件具有一定优势。

基于ADAMS的仿形籽瓜集条机设计与试验

针对籽瓜集条过程中漏集率高、瓜藤分离率低的问题,设计了一种仿形籽瓜集条机,采用平行四杆与弹簧相结合的仿形机构实现地面仿形,通过理论分析确定了影响仿形机构镇压力稳定性的主要因素。运用ADAMS软件以弹簧刚度、载荷、作业速度作为试验因素,以集条辊镇压力波动率作为评价指标,进行仿真试验,对仿真试验结果进行数据处理分析,采用响应面法优化得到了最佳参数组合,当地轮弹簧刚度5.2 N/mm、机具载荷1 435.78 N、作业速度1.02 m/s时,镇压辊镇压力稳定性最佳,镇压力波动率9.87%。根据优化后参数组合,以漏集率和瓜藤分离率为试验指标进行田间验证试验,得到漏集率平均值0.62%,漏集率较低,瓜藤分离率平均值90.05%,分离率较高。

丘陵山区油菜移栽机仿形及高度自行调整研究

移栽机仿形及高度自行调整技术是提高移栽机作业效率和作业质量的关键,尤其在丘陵山区,对于移栽机底盘有着更高的要求。针对丘陵山区农业机械通过性差、车身难以保持稳定等问题,研究设计了油菜移栽机仿形及高度自动调整技术,为丘陵山区油菜移栽机的推广应用提供了参考。

喷涂机器人仿形调试与质量提升

在汽车涂装生产线应用喷漆机器人是提高效率、提升漆膜质量、降低劳动成本的重要措施。机器人喷涂系统中车型仿形程序的示教和喷涂参数的优化调整是新生产线及新车型投产的必经过程,一个良好的示教程序和喷涂参数对车身漆膜外观有着重要的影响。文章结合某生产线引进机器人喷涂初步探讨了喷涂仿形调试开发的流程,并对喷涂质量改进过程中碰到的部分缺陷问题提出解决措施,提升了喷涂质量。

数控车外轮廓仿形加工宏程序优化设计研究

规划一个从安全起刀点经完整外轮廓轨迹节点的循环路线,可以实现精加工循环。利用宏程序可将精加工轨迹分层偏移为多层仿形粗加工轨迹,利用宏程序条件判断语句,使超出毛坯范围的粗加工轨迹路线得到优化,形成CAM数控车自动编程的完整效果。方法可以极大地提高数控编程者的运算和工艺参数控制能力。

黏土地随地仿形精量播种机设计与试验

根据黏土地稻茬麦播种农艺要求,设计了一种新型的黏土地随地仿形精量播种机。该机集反旋、镇压、播种、覆土功能为一体,可解决传统黏土地播种机旋耕碎土不彻底、播深不一致、排种管易堵漏等问题。试验结果表明:该机具在黏土地作业时,耕深稳定性系数在85%以上,播深稳定性系数在75%以上,播后漂种率平均值控制在3%以内,排种管防堵漏效果好,适用于黏土地地区的小麦播种作业。

多辊式仿垄形木薯秸秆粉碎还田机设计与试验

针对木薯宽窄双行起垄种植农艺模式,为解决传统平刀式秸秆粉碎还田机垄沟秸秆残留多及粉碎不彻底的问题,研发了多辊式仿垄形木薯秸秆粉碎还田机。机具采用长、短刀轴分别对应垄面、垄沟的排布方式,结合粉碎刀片高速旋转完成作业。田间试验表明:机具平均工作效率为0.51hm^(2)/h,秸秆粉碎合格率为95.04%,留茬高度为0~3cm,有效解决了粉碎不彻底腋芽萌发的问题,满足了木薯秸秆粉碎还田的实际需求,杜绝了资源浪费与环境污染,为木薯块根机械化收获提供了先决条件。

仿形组合磁极研磨增材制造复杂表面工艺研究

目的改善零件表面质量,延长零部件使用寿命。方法应用Ansys Maxwell模拟仿真沿盘形磁极圆周开不同形状槽时磁极磁感应强度的分布。以钛合金(Ti6Al4V)材料增材制造的成形零件为例,基于磁粒研磨抛光技术,利用仿形组合开槽磁极对成形零件沟槽表面进行研磨抛光。结果模拟结果表明,沿磁极圆周开均布矩形槽时,磁极的磁感应强度波峰值最大,波谷值最小,磁场强度梯度变化最大,最适合复杂工件表面的磁粒研磨。磁性磨粒粒径、磁极转速和研磨间隙等参数的设置都会影响研磨加工效果,经模拟和实验获得最佳工艺参数为磁性磨粒粒径180μm、磁极转速1000 r/min、研磨间隙2 mm。设置如上所述的加工工艺参数,成形零件沟槽表面粗糙度Ra由原始的10.70μm降为0.52μm,且其表面缺陷得到有效去除。结论采用仿形组合开槽磁极应用磁粒研磨技术能够实现增材制造复杂零件表面的研磨抛光。