基于RecurDyn仿真玉米育种精密播种单体的设计

为解决育种小区玉米播种过程中播种质量和播深均匀性普遍较差等问题,设计出一种玉米小区精密播种单体。该单体针对东北地区采用的免耕形式,通过理论分析对单体的整体结构和关键部件进行优化设计;同时,以前后连杆长度、弹簧刚度系数和弹簧预紧力为试验因素,利用RecurDyn运动学仿真优化软件对安装拉力弹簧的播种单体仿形效果进行仿真与参数优化。田间试验结果表明:设计的精密播种单体播深变异系数为3.47%,符合小区玉米精密播种的作业要求。

基于RecurDyn的小型履带式动力底盘设计与仿真分析

丘陵山地是我国果园的重要种植区,由于丘陵山地果园种植环境较为恶劣、空间郁闭,大中型履带式动力底盘的作业质量受到严重影响。针对大中型履带式动力底盘普遍存在转向不灵活、越障性能差等作业困难问题,为了增强丘陵山区果园履带式动力底盘的环境适应能力和通过能力,设计了一种适应丘陵山地果园复杂环境的小型履带式动力底盘。小型履带式动力底盘爬坡能力强、越障性能好、能够在行间1.2m的果园环境中灵活作业,在多体动力学软件RecurDyn中建立动力学模型,对小型履带式动力底盘在硬质和松软两种路面环境下的直线、爬坡和越障3种行驶过程进行仿真分析。结果表明,小型履带式动力底盘的通过性和适应性满足作业要求,该研究能够为丘陵山区小型履带式动力底盘的设计提供理论支持和参考依据。

基于RecurDyn的变直径脱粒滚筒空心液压缸的设计

基于液压驱动式变直径脱粒滚筒结构原理,设计了一种可实现往复直线运动的空心液压缸,主要由外缸体、活塞杆、内缸体、上下端盖及各种密封件组成。基于RecurDyn,确定了空心液压缸的行程为28mm和负载为2.5t;通过理论计算,确定了外缸体、活塞杆和内缸体的外径分别为115、80、60mm,内径分别为140、90、80mm;最后,通过性能试验验证了其设计的合理性,可确保变直径滚筒的直径在空心液压缸驱动调节机构下可无级调节。

基于Recurdyn的清淤机器人水下爬行运动学仿真

针对沉淀池内工业淤泥难以清理的问题,设计一款能够适应复杂环境的履带式水下清淤机器人。机器人采用履带式移动机构,以适应松软泥层。对清淤机器人平地行驶、上下斜坡的稳定性进行分析,得到其稳定运行的浮心可行域。基于RecurDyn仿真软件搭建动力学模型,分析机器人在水底运行时不同类型的地形环境及工况。结果表明,浮心设置在浮心域内机器人的稳定性更高;清淤机器人的质心高度能够始终保持稳定,满足设计要求;清淤机器人能够稳定通过15°坡面和100 mm障碍,证明清淤机器人的设计能够适应水下复杂环境。

基于Recurdyn的高速电驱动齿轮振动噪声仿真研究

为解决常规齿轮振动噪声仿真方法存在误差较大的问题,提出基于Recurdyn的高速电驱动齿轮振动噪声仿真研究。通过Recurdyn软件构建仿真模型,对不同类型的噪声信号进行包络叠加,采用马赫系数等方法划分噪声源分布区间,明确振动噪声分布情况,并获取噪声激励向量数据进行仿真计算。实验结果表明,该方法能够有效减小仿真误差,准确预测齿轮振动噪声声压级。

基于EDEM-RecurDyn双向耦合的电铲挖掘质量计算方法研究

针对矿用电铲挖掘物料体积难以准确预测的问题,从理论方面确立了实际挖掘物料体积与理论挖掘物料体积的比值系数k_(1),然后以国产WK系列电铲为研究对象,建立1/30的电铲缩比模型,依据电铲的实际挖掘工况,建立挖掘物料的离散元模型。利用接口技术实现挖掘过程的EDEM-RecurDyn双向耦合仿真,从挖掘初始角、最大挖掘厚度和颗粒尺寸、堆面安息角4个因素进行挖掘过程多次仿真,得到每种工况下的k_(1)。最后为了验证仿真结果的准确性,搭建电铲缩比模型试验台进行挖掘试验,结果表明:仿真模拟的比值系数k_(1)与试验测得的比值系数k_(1)在峰值和变化趋势方面都基本一致,验证了利用EDEM-RecurDyn双向耦合仿真可以较准确地估算电铲的实际挖掘质量,为电铲的挖掘轨迹优化提供了可靠依据。

基于EDEM-RecurDyn的玉米指夹式排种器振动特性分析与优化

为降低振动对指夹式排种器排种性能的影响,设计了一种具有辅助夹持结构的玉米指夹式排种器,阐述了指夹式排种器工作原理,并对辅助夹持的指夹和种盘等各关键构件结构进行了优化设计,建立了指夹夹持动力学模型。运用RecruDyn软件建立排种器虚拟样机模型,基于玉米籽粒特性在EDEM软件中构建玉米籽粒颗粒,通过EDEM-RecurDyn耦合仿真模拟了振动条件下排种器充种、携种及排种过程,分析对指夹式排种器排种性能影响的主要因素。最后结合台架试验,选取排种器作业速度、振动幅值和振动频率为试验因素,以排种器合格指数和漏播指数为试验指标进行排种性能试验验证。研究表明,指夹打开28.65°夹持玉米籽粒时,符合指夹式排种器在振动条件下的运动过程,耦合仿真分析结果与指夹式排种器实际运动过程基本一致,夹持过程中指夹和种盘共同配合下能够有效降低振动对排种器夹持性能的影响,满足设计要求;当作业速度为3.8 km/h、振动幅值为5 mm、振动频率为32.52 Hz时,排种器合格指数和漏播指数分别为91.0%、6.68%,排种器台架验证试验得出该参数组合下排种器排种合格指数为和漏播指数分别为90.0%、7.1%,与理论优化值非常接近,证明辅助夹持结构在排种作业中可以保持较好的稳定性,使得排种器具有良好的排种效果,满足精密播种作业要求,为玉米精密播种装置的改进设计提供参考。

基于RecurDyn的平架湿地型履带推土机转向性能分析

为使平架湿地型履带推土机在湿地路面实现更高效转向,分析湿地土壤物理特性对该类车辆转向性能的影响.利用PRO/E和RecurDyn软件创建履带推土机三维模型,建立不同含水量湿地路面模型,对模型进行不同载荷下的多体动力学仿真,对比分析履带推土机转向半径、转向极横向偏移量、左侧履带驱动牵引力和右侧履带制动力,得出不同湿地土壤、不同载荷下平架湿地型履带推土机的转向性能参数变化规律.

基于RecurDyn的双作用减振器多体动力学仿真

以铁路货车转向架双作用减振器为对象,在RecurDyn软件中建立了准轨煤炭漏斗车的一节车厢的多体动力学模型,并分别对其空车、重车状态下静平衡特性和基于轨道激励的整节车厢振动特性进行仿真分析。初始状态弹簧压缩量和轮-轨接触力最大偏差均小于5%,符合仿真试验模型可靠性要求。对轨道激励的车厢振动即点头和浮沉激扰工况进行仿真分析。结果表明:在空车状态下,仅由常摩擦减振弹簧提供减振力;在重车状态下,常摩擦和变摩擦减振弹簧一起提供减振力,空车、重车状态下相对摩擦系数均处于理想范围内,车辆垂向动力学性能更好。双作用减振器对缓和振动冲击影响显著,为转向架摩擦减振系统的动态特性分析与性能评估提供一种有效的研究方法。

基于Recurdyn下的林下耕播机行走机构通过性能分析

针对因地形复杂导致林下耕播传统装备难以作业而限制了林下种植技术发展的问题,设计了一款林下耕播机行走机构,为验证该行走机构的通过性,对林下耕播机行走机构进行爬坡和越障能力分析。建立林下耕播机行走机构越障高度与整机质心的关系,使用多体动力学软件Recurdyn建立多参数间的动力学模型,依据模型判断机构工作的稳定性。对该机构在不同坡度路面、不同高度凸起障碍以及不同宽度壕沟参数下的通过性进行仿真分析。结果表明林下耕播机行走机构能够通过最大35°的坡面;可以跨过最宽300 mm的壕沟;可以越过最大高度300 mm的障碍,但是林下耕播机在翻越落地之后发生不稳定现象,需要进行后续结构优化。林下耕播机行走机构的整体设计满足林下作业要求。

基于Recurdyn的履带轮式移动平台转向分析

随着农机自动驾驶技术的兴起,其转向特性研究也越发重要。为此,以履带轮式移动平台为对象,对其进行转向运动理论分析,并基于多体动力学软件Recurdyn创建虚拟样机模型,进行恒转速和恒地面条件工况下的转向仿真计算,分析转向半径、转向速度和驱动转矩情况。仿真结果表明:当恒转速转向时,硬地面转向半径和驱动转矩较软地面小,转向速度较软地面大;在硬地面转向时,驱动轮转速越快,转向半径越大,驱动转矩越小。通过实机试验对仿真结果进行验证,偏差较小,与理论分析相符,说明该方法可以用于同类机型的转向特性研究。

基于Recurdyn的移动机器人倾覆性分析

针对履带式移动机械臂在运动过程中可能存在倾覆性的问题,以自制的履带式移动机械臂为研究对象,从动力学的角度研究机械臂的运动对移动平台攀爬楼梯过程中的影响,提出了一种机械臂主动改变位姿以维持系统稳定性的算法。首先,采用牛顿-欧拉法建立机械臂动力学方程,通过Solidworks三维软件辨识机械臂各连杆的惯性参数集,得到完整的机械臂动力学方程;其次,对移动平台进行受力分析,采用轮胎倾覆力矩(tire overturning moment,TOM)法衡量移动机械臂的倾覆裕度,判断系统的倾覆可能性;最后,采用Recurdyn仿真软件进行履带式移动机械臂攀爬楼梯仿真实验,仿真实验结果表明:移动平台在攀爬楼梯过程中,其TOM值逐渐增大,系统趋于不稳定状态;当机械臂改变位姿以维持系统平衡时,移动平台的TOM值逐渐减小,系统趋于稳定状态。可见,所提算法可以用来判断移动机械臂系统的倾覆可能性,同时机械臂可以主动改变位姿维持系统的稳定性,为移动机械臂运动稳定性状态的维持提供了有效的手段。

基于EDEM-RecurDyn耦合的玉米剥皮装置仿真分析与试验

玉米适收期短,收获劳动强度大,有关玉米的研究工作总是受这两点限制。玉米剥皮装置中压送轮为橡胶材质,在实际工作中会发生很大的变形,ANSYS与EDEM等软件很难对其建立柔性化的仿真模型。针对以上问题,采用EDEM-RecurDyn耦合的方式,建立玉米剥皮装置柔性化仿真模型,以剥皮辊及压送轮转速为试验因素进行试验,结果显示,当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时,玉米果穗平均受力为15.65 N,受力的方差为7.80,果穗绕自身轴线的转动速度为58.86 r/min,此工况下玉米受力平稳且有较快转速。以果穗剥净率、落籽率及籽粒破损率为试验指标进行台架试验对仿真结果展开验证,当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时,果穗剥净率为90.22%,落籽率和籽粒破损率分别为0.97%和1.07%,试验结果和仿真结果相吻合。此研究表明利用EDEM-RecurDyn耦合建立玉米剥皮装置离散仿真模型,可为此后玉米剥皮装置试验工作提供前期指导,节省试验成本,减轻劳动负担。

基于RecurDyn履带机器人的结构设计和动力学仿真

为提高履带机器人在复杂环境下的可靠性和稳定性,以履带机器人为研究对象,首先考虑行走装置的最大越障高度及最大跨越壕沟宽度,对履带机器人进行结构设计;其次,基于RecurDyn建立履带机器人的动力学模型;最后进行机器人越障仿真分析。仿真结果表明:在3.0~5.5 s时,弹簧所受的压力增大,主要原因是抵抗越障时所受到的冲击力;重心方向的加速度只有在越障时会突然变大,其它时刻都保持良好的稳定性;障碍高度为350 mm左右时履带机器人具有良好的越障性能。

基于RecurDyn的小履带车的设计与仿真

小型橡胶履带车为通用履带底盘,加装不同作业属具,可以完成排爆、消防以及物资运输等用途。首先根据履带车辆设计、调试以及试验经验,总结并提出驱动轮节距上升率的主张,降低驱动角在驱动作用下产生变形、异常磨损的损坏,并给出了合理的上升比例。其次根据小型履带车辆设计需求,理论计算了整机最大车速以及最大爬坡角度,利用RecurDyn动力学仿真软件对履带底盘进行虚拟建模,与计算数据进行对比,证明仿真模型的有效性;同时仿真输出不同工况下的驱动转矩,可作为电机、减速器选型的重要依据,以及车架和驱动轮刚、强度分析的输入载荷。仿真分析底盘越障、爬坡、转向过程中的质心变化情况,以此来判断底盘的可靠性与稳定性。最后输出负重轮不同路面转向工况下的横向载荷,为平衡肘等结构进行受力分析及优化设计奠定基础。

基于RecurDyn和Simulink的电传动车辆转矩控制策略

结合由多体动力学软件RecurDyn建立的履带车辆动力学模型及地面模型以及由Matlab/Simulink建立的驱动电动机控制系统模型,构建了整车虚拟样机;分析和建立了转矩控制策略,对驾驶员信号进行了解析,利用Stateflow建立了控制逻辑;在此虚拟样机基础上利用联合仿真的方法对转矩策略进行了仿真和样机试验,验证了转矩控制策略方法的正确性。

基于RecurDyn的链式回转弹仓多边形效应分析

某大口径火炮弹药装填系统弹仓采用的是大节距、链轮齿数少、低转速的链式回转结构,其多边形效应特性比较突出,会导致弹仓回转运动具有明显的不稳定现象。利用多刚体动力学软件RecurDyn和UG软件建立弹仓仿真模型,对主、从动链轮不同相位布置形式和主、从动链轮轴的单、双轴不同驱动模式两个方面分别进行仿真运算,得到弹仓运动速度曲线和链轮输入扭矩曲线,通过对比分析数据曲线,从而明确减小弹仓回转多边形效应的措施,为链式回转弹仓的设计提供依据。

基于RecurDyn的铰接式履带车辆爬坡性能分析

分析了铰接履带车辆在坡上行驶时的受力情况,建立了差速器工作与闭锁时车辆稳态行驶的力学方程,在RecurDyn软件中建立了铰接式履带车辆的多体动力学模型和差速器工作与闭锁时的驱动控制模型,进行了硬质路面、黏土路面、重黏土路面和干沙路面的爬坡仿真,分析了部分履带行走机构工作条件下的爬坡能力,分析了履刺高度对爬坡能力影响。

基于RecurDyn的小型履带车的建模与仿真

小型履带车主要用于物资自装卸、堆垛和短途搬运,因为其大部分工作时间均在水平路面上行驶,水平路面行驶时各项参数的好坏直接影响履带车的工作稳定性和可靠性。通过在RecurDyn/Track LM环境下仿真履带车在水平路面的行驶工况,测量驱动轮的驱动转矩,将测量结果与理论计算值进行比较,检验选取的发动机是否满足使用要求,得到水平路面最高行驶速度、履带车整机重心在竖直方向上的振动位移和振动加速度曲线,由此来评价履带车的行驶平顺性及可靠性。该分析结果对小型履带车的优化设计具有重要的指导意义。

环形弹簧特性的RecurDyn子程序实现方法

某浮动自动机缓冲器采用环形弹簧实现浮动技术。利用RecurDyn软件建立自动机仿真模型。以User Subroutine方式建立一个x轴方向Translational平动力模拟缓冲器的作用,计算得到后坐部分位移曲线。与该样机实测后坐部分位移曲线对比,计算曲线与实测曲线形状基本一致,数值大小也相差较小,最大后坐位移计算值为16·4mm,试验实测值为16·1mm。计算中,环形弹簧加载与卸载的刚度均假定为线性,若采用实测离散数据,上述用户子程序中添加一插值子程序即可。该方法亦可应用于其他特殊弹簧的仿真分析中。