齿梳式油茶花药采集器关键部件设计与试验

【目的】针对油茶花粉人工采集难度大、耗时费工、尚未实现机械化等问题,为实现油茶花粉的机械化采收,提出一种通过采集油茶花药来收集花药裂开后释放全部花粉的研究思路,设计一种油茶花药采集装置,并对其工作过程及关键部件参数进行设计与分析。【方法】基于油茶采粉与授粉农艺性状和力学特性的分析,设计一种齿梳式油茶花药采集器,并对油茶花药与齿梳分离机构相互作用过程进行力学分析,确定影响花药采摘性能的主要因素。以花药采净率、花朵损伤率为评价指标,采用单因素试验法,确定齿梳间隙、齿梳安装角度、齿梳辊转速的取值范围;并以齿梳间隙、齿梳安装角度、齿梳辊转速为试验因素,开展三因素三水平正交试验;以花药采净率、花朵损伤率为考核指标,运用Design-expert软件对试验因素进行参数优化,获得了各因素的最优参数组合。根据优化后的工作参数,进行油茶花药采摘性能试验,以采摘一朵油茶花花药的时间作为评价指标,测定齿梳式油茶花药采集器的采集效率。【结果】各因素对花药采净率影响的主次排序是齿梳辊转速、齿梳安装角度、齿梳间隙;对花朵损伤率影响的主次排序是齿梳辊转速、齿梳安装角度、齿梳间隙。综合分析选取较优参数组合为:齿梳间隙为0.59 mm,齿梳安装角度为58°,齿梳辊转速为322.23 r/min;该花药采集器采净率为97.02%,花朵损伤率为8.33%。采摘性能试验表明,齿梳式油茶花药采集器平均采集效率约为3.88 s/朵。【结论】提出的齿梳机构采摘花药的方法可行,研制的齿梳式油茶花药采集器运行稳定,满足油茶生产农艺要求,可为油茶机械化采粉技术与装备研究提供参考。

齿梳式油茶果采摘机采摘执行机构的研制与试验

为了实现油茶果采摘的机械化,该文论述了齿梳式油茶果采摘机执行机构的研制和试验,重点论述了可避让式采摘头、多自由度采摘臂的设计。建立了空间坐标系,应用D-H矩阵变换,建立了采摘执行机构中采摘齿的空间运动方程。现场采摘试验表明,当齿梳式采摘头上升速度约为0.8m/s左右,采摘头回转速度约为15r/min时,既可以获得较高的采摘效率,又能使采摘范围内的漏摘率控制在3.2%以内,同时保证花蕾的掉落率控制在3%以内,从而验证了齿梳式油茶果采摘机的可行性。

有效提高响应速度的斜齿梳齿刀CAD/CAM技术研究

给出了完善的基于SolidWorks三维特征造型和数控线切割加工的斜齿梳齿刀CAD/CAM技术方案,辅以双正弦规夹具的巧妙应用,使设计简约化,制造自动化,为斜齿梳齿刀设计制造的快速响应提供了有效保证。

齿梳拨刀式油茶果采摘装置设计与试验

油茶果机械采摘是一个亟待解决的难题。为此,针对油茶果机械采摘难、效率低、易损伤花苞的现象,设计了一种齿梳拨刀式油茶果采摘装置,并通过对采摘装置工作原理和拨果原理开展理论分析,得出影响拨刀采摘效果的主要因素。同时,使用ADAMS软件模拟其运动过程,分析拨刀前端点速度、加速度、角速度和角加速度,绘制相应曲线,并对采摘装置关键零部件进行设计。采摘试验表明:设计的齿梳拨刀式油茶果采摘装置能够有效提高采摘效率并减少花苞损伤,可为油茶果的机械采摘设计提供新的思路。

超临界二氧化碳高低齿梳齿密封动力稳定性研究

建立超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,SCO_(2))高低齿梳齿密封三维数值计算模型,应用基于微元理论的密封动特性识别方法,研究凸台宽度及密封间隙对超临界二氧化碳梳齿密封动静特性的影响,并与传统梳齿密封进行对比.研究表明:高低齿梳齿密封的交叉复合刚度系数对有效阻尼系数影响较小,主阻尼对其占主要影响.在低涡动频率下(<160 Hz),传统梳齿密封动力稳定性较好;而涡动频率高于160 Hz时,高低齿梳齿密封的有效阻尼系数约为传统梳齿密封的105%~113%;且存在1个最佳凸台宽度使密封系统稳定性最好(本文最佳值为5.13 mm);随着密封间隙的减小,有效阻尼系数的大小与频率依赖性分别增大、增强.高低齿梳齿密封泄漏量较传统梳齿密封降低约45.5%;凸台宽度5.13 mm、密封间隙0.4 mm时较原始模型(b=4 mm、c2=0.5 mm)泄漏量分别降低约5%和19%,高低齿梳齿密封泄漏量随密封间隙的减小而降低.

三维特征造型数控线切割斜齿梳齿刀的CAD/CAM

针对斜齿梳齿刀设计制造的难点,给出了完善的基于SolidWorks三维特征造型的数控线切割加工的CAD/CAM解决方案,辅以双正弦规夹具的巧妙应用,为斜齿梳齿刀设计制造的快速响应开辟了一条可行的途径。

振摇齿梳复合式采枣机的设计

针对密植型果园冬枣高空机械化采收困难,伤果率高,采收季节劳动力短缺和人工成本显著升高等问题,笔者设计了一种振摇齿梳复合式采枣机。该采枣机结构精巧、操作简单,可调节梳果齿的伸出长度和间距。采摘时,利用拨杆圆盘将电机主轴的旋转转化为梳果齿的直线往复运动,实现振摇枣枝的目的,同时,多个梳果齿梳刷枣枝,完成冬枣的采收过程。振摇枣枝能够减少机械结构与冬枣的接触,降低对冬枣的损伤,仅供参考。

结构用指接材制造中工艺参数对齿梳表面粗糙度的影响（英文）

指接材齿梳加工后的表面粗糙度对指接材的胶合质量具有重要影响,它受木材密度等性能指标和刀具磨损时间等加工工艺参数的影响。笔者研究了不同齿梳类型对其表面粗糙度及结构用指接材胶合性能的影响。试验用规格材材种为加拿大黑云杉(Picea mariana),分为1500f-1.4E和2250f-1.9E两个等级。齿梳长度分为12.7和28.3 mm两种。指接材试件在刀具切削磨损10和60 min后获取。试验用Veeco三维非接触式光学轮廓检测仪测量了齿梳表面粗糙度,并以平均粗糙度(Sa)和均方根梯度(Sdq)表示。此外,用力学试验机测量了指接材的弯曲弹性模量(MOR)和极限拉伸强度(UTS),以评价其胶合性能。研究结果表明:齿梳部位的Sa随着木材等级、齿梳长度和刀具磨损时间的增加而显著增加,但Sdq没有明显变化;Sa可以用作评价齿梳部位表面粗糙度的一个主要指标;所选用材料和加工参数均能获得具有良好胶合性能的指接材;在研究所选参数范围内,齿梳表面粗糙度对指接材的MOE和UTS没有显著影响。

测斜齿梳齿刀端齿厚工具

大型压力机上的人字齿轮,是压力机关键部件,其加工精度直接影响主机精度。斜齿梳齿刀具是加工人字齿轮的关键刀具,其各齿端面齿厚对加工齿轮齿厚精度影响很大,因此要求精度较高,一般精刀端齿厚s公差为±0.02mm(见图)。

三种马格型单头斜齿梳齿刀的设计制造

介绍了用于斜齿加工的三种马格型单头梳齿刀的应用场合、设计要点及加工方法,评价了应用三维特征造型、线切割加工和正弦规夹具进行梳齿刀设计制造的技术经济性。

斜齿梳齿刀的误差补偿加工法

斜齿梳齿刀的齿距、齿形角和螺旋角精度一般要求较高,用普通平面磨床加工难度较大。特别是在加工齿形角时,因为其角度要靠反复打砂轮来调整,则难以达到公差要求,所以加工效率很低。针对这个问题,我们经过分析,采用误差补偿加工法。

正前角斜齿梳齿刀的刃磨工艺设计

对比国内外梳齿工艺现状发现,国产梳齿刀的设计理念和刃磨工艺过于陈旧;生产出的刀具使用不便,梳齿工艺的优势得不到充分发挥,制约了梳齿工艺技术在中国的发展,应尽快与国际通行刀接轨。

任意角斜齿梳齿刀设计过程分析

任意角斜齿梳齿刀设计过程分析齐齐哈尔第一机床总公司工具厂兰凤柱，李文雅关键词梳齿刀，设计，齿轮，任意斜齿有些斜齿轮由于受设计结构限制（如中间空力较小的二联齿轮及人字齿轮），无法用滚切及直齿刀插齿的方法来加工，只能采用斜齿梳齿刀进行插齿，当插齿刀安装前...

梳齿汽封泄漏特性实验研究

通过建立梳齿汽封三维数值计算模型研究了在不同背压阀门开度、转速和进口压力下梳齿汽封泄漏量的变化规律,设计并搭建了梳齿汽封泄漏特性密封实验台,并将模拟值与实验值进行对比。研究表明:梳齿汽封实验值与模拟值吻合较好;同一背压阀门开度下,梳齿汽封泄漏量随着进口压力增大而增加,且近似呈线性关系,而随着转速升高,梳齿汽封泄漏量缓慢下降且近似保持恒定;保持进口压力和转速恒定,汽封泄漏量随着背压阀门开度的变大而增加,且汽封泄漏量在背压阀门开度为1.0时最大。

差速梳齿式菠萝采收机的设计及试验研究

目前,我国菠萝采收主要依靠人工完成,劳动强度大,工作效率低。针对这一问题,基于仿生学原理创新设计了一种差速梳齿式菠萝采收机。首先,针对“巴厘”品种的菠萝进行种植模式与物理性状分析;其次,通过三维软件建模完成差速梳齿式菠萝采收机的设计,确定采摘方式主要为旋转梳齿与固定梳齿差速配合完成菠萝采摘;最后,结合理论分析试制了差速梳齿式菠萝采收机样机,并开展了田间试验。选取机器行进速度、梳齿转速和梳齿数量为影响因素,以菠萝采摘率为评价指标进行田间试验,结果表明:当机器行进速度为2m/s、梳齿转速为15r/min、梳齿数量为6个时,菠萝采摘率最高为85.4%。研究结果可为提升我国菠萝生产机械化进程、减轻菠萝采收劳动强度和提高菠萝产业经济提供技术参考与借鉴。

公路桥梁梳齿板伸缩装置的优化设计

为减少某型梳齿板伸缩缝的制造成本,利用有限元ANSYS Workbench平台对结构进行轻量化设计。首先对100%开口极限工况下的梳齿板伸缩缝进行静强度和刚度验算。其次根据行业标准对实际极限工况下的梳齿板伸缩装置进行承载力试验,验证仿真计算的正确性。最后选择对伸缩装置重量、应力和变形影响较大的参数作为设计变量,以装置的许用应力与变形作为约束条件,装置的总重量为优化目标,采用两种不同的优化方法对其进行轻量化设计并进行强度刚度验证。优化结果表明:优化后的总重量减轻38.06%,优化效果显著,且符合该装置的强度和刚度要求。互相对比两种优化结果,验证了方法的可行性及可靠性,为研究桥梁伸缩装置结构轻量化设计提供了参考。

防松脱多向变位梳齿板伸缩装置的力学性能

针对桥梁多向变位的复杂工程需求,创新性提出了一种设有纵向和横向位移箱的防松脱多向变位梳齿板伸缩装置。该伸缩装置采用高强螺栓和叠层橡胶垫块构成的弹性锚固系统,有效解决了传统梳齿板伸缩装置中常见的螺栓松脱问题。采用有限元分析方法,综合考虑了如车轮荷载、梁体横向变位以及竖向变位等工况,对比分析了防松脱多向变位梳齿板伸缩装置与其他3种类型伸缩装置(传统梳齿板伸缩装置、无纵向位移箱梳齿板伸缩装置以及无横向位移箱梳齿板伸缩装置)的力学性能。研究结果表明,防松脱多向变位梳齿板伸缩装置的位移箱设计可显著增强其在桥梁发生较大幅度变位时的稳定性和可靠性。同时,弹性锚固系统不仅有效减少了螺栓松脱的风险,还在伸缩装置使用过程中起到了降噪的作用,进一步提升了桥梁的整体运行安全性,并延长了梳齿板伸缩装置的使用寿命,在桥梁工程领域具有重要的应用前景和技术优势。