马铃薯挖掘铲计算机辅助分析与模拟试验研究

针对马铃薯挖掘铲工作阻力大这一难题,采用参数化特征造型软件Inven tor进行挖掘铲虚拟设计,基于土壤与铲体作用动力学分析,建立了挖掘铲牵引阻力数学模型。通过计算机辅助分析(Com puter A ided A nalysis,CAA)手段,使用V i-sual B asic语言编程实现了挖掘铲牵引阻力与前进速度、铲面倾角、挖掘深度、工作幅宽等主要影响因素的模拟试验,最终确定了挖掘铲设计参数,并在虚拟装配体中进行参数调整改进模型。土槽台架试验结果与计算机模拟试验结果基本吻合,验证了CAA过程和模拟试验的有效性,田间收获试验结果显示马铃薯收获质量达到了设计要求,验证了挖掘铲几何参数的合理性。研究结果为其它农机具研究设计提供了一种参考。

4U-1400FD型马铃薯联合收获机挖掘铲的参数优化

对4U-1400FD型马铃薯联合收获机的挖掘铲建立牵引阻力的数学模型,在此模型下分析挖掘铲的铲面倾角、作业速度、挖掘深度、铲体长度等因素对挖掘铲牵引阻力的影响.结果表明:挖掘铲参数的最佳组合为铲面倾角20°,铲体长度470mm,铲宽1 400mm.通过田间试验,该挖掘铲的性能符合规定的指标.

4UFD―1400型马铃薯联合收获机挖掘装置的设计及有限元分析

对4UFD-1400型马铃薯联合收获机挖掘装置进行了设计,并以此为研究对象对其进行理论分析,用Pro/E软件建立其实体模型,并根据挖掘装置受力情况,利用ANSYS软件,对铲架及挖掘铲的变形进行有限元分析。根据分析结果,找出挖掘装置易产生损伤部位,为后续挖掘装置的优化设计提供理论依据。

基于ADAMS的马铃薯挖掘机运动学仿真

分析了振动式马铃薯挖掘机的结构,并采用ADAMS仿真软件建立了三维运动仿真模型,对马铃薯挖掘机各部件和偏心轮分别添加约束和旋转驱动来实现挖掘机和分离筛的运动。通过测量获得了其相对于机架的角位移、角速度、角加速度变化情况,观察分析了相关曲线的变化趋势,为马铃薯挖掘机轨迹优化及后续动力学仿真分析奠定了理论基础。

基于计算机模拟的马铃薯挖掘铲参数优化与试验分析

针对马铃薯收获机作业时挖掘部件阻力偏大和挖净率低等问题,基于计算机辅助分析,采用Visual Basic6.0设计建立了牵引阻力模型,对挖掘机构进行运动分析、参数优化和性能分析。计算机模拟试验结果表明:挖净率≥98%,明薯率≥97%,伤薯率≤4%,均达到设计要求。与传统农机设计相比,计算机辅助分析使得计算工作量减少50%,计算精确度高,并解决了农机部件设计试验受气候、土壤类型和种植习惯等条件影响的问题。

基于CATIA的马铃薯挖掘铲参数化建模

论述了马铃薯挖掘机关键部件挖掘铲的设计方法,并基于土壤与铲体作用力学分析建立了挖掘铲牵引阻力数学模型,最终确定了挖掘铲设计参数。同时,详细地阐述了基于CATIA的挖掘铲三维参数化建模的基本方法。

圆盘式大蒜挖掘装置的设计与试验

针对现有大蒜收获机挖掘装置存在的挖掘率低、伤蒜率高、机前壅土等问题,设计一种圆盘式大蒜挖掘装置。利用解析作图法对圆盘铲刀进行了运动学分析,以大蒜收获农艺要求及低能耗为目标,通过理论计算得出圆盘铲刀的主要结构参数及工作参数。将圆盘式大蒜挖掘装置安装到田园管理机上,对圆盘工作倾角、机组前进速度、圆盘转速等因素进行了三因素三水平正交试验并对试验结果进行分析,以挖掘率最高、同时兼顾伤蒜率最低为原则得到装置最优工作参数:圆盘工作倾角为8°、机组前进速度为0.85m/s、圆盘转速为152r/min,此时,挖掘率为99.56%,伤蒜率1.57%,符合大蒜收获的技术指标要求。

推土机W型铲刀的设计研究

介绍了现有的推土机铲刀的形式及特点。分析了新结构的W型铲刀作业时的受力分布,以及与传统铲刀的综合作业性能对比。基于挖掘理论及实验验证,对W型铲刀主要参数的确定方法及工况范围进行了研究。以一款中等马力推土机为例,对各参数进行分析,得到此款铲刀的各参数并建立了三维模型。此种新结构的设计理念,为同类产品的设计开发提供了理论依据。

基于BP神经网络的马铃薯收获机挖掘铲的参数优化

以马铃薯收获机的挖净率和伤薯率为目标,对挖掘铲的主要参数进行试验。在试验数据的基础上建立BP神经网络的数学模型,应用MATLAB神经网络工具箱对该模型进行优化,得出挖掘铲主要参数的最佳组合,从而为解决挖掘铲的性能优化问题提供了一种新方法。

一种手提式挖坑机的研究分析

根据部分地区烟草种植机械的需求,基于有限元软件ANSYS Workbench设计了一种手提式挖坑机。选用工程钻机和自设计的不锈钢挡泥管,具有一定环保,安全,舒适的优势。通过建立关键部件螺杆轴的有限元模型,导入软件进行了模态分析,提取其固有频率和振型云图,预知特定外部动载荷对结构可能产生的影响和作用,避免发生共振,并检验结构设计的合理性。研究避免共振发生的途径,分析了螺旋叶片结构参数与固有频率变化的关系,发现调整结构参数可以定向改变固有频率,避免共振的发生。为不同工况条件下进一步设计挖坑机提供了一种途径。

4B-1200型平贝母药材收获机的设计与试验

针对山区丘陵平贝母收获费时费工、机械化水平不高等现状,设计了一种与手扶拖拉机相配套的平贝母药材收获机。该机主要由刮土机构、挖掘铲、振动筛、筛下分贝土机构、装袋装置等组成。利用解析作图法对振动筛串联四杆机构进行分析,确定平贝母和土壤混合物能顺利通过筛面的驱动轴转速范围240~535 r/min;对反向螺旋叶片上的平贝母进行受力分析得出减小平贝母碰撞破损的筛下分土机构螺旋叶片转速小于4 m/s;平贝母收获试验样机田间试验表明：该机作业顺畅、性能稳定,匹配动力为13.2 k W的手扶拖拉机,平贝母损失率小于4.9%、损伤率小于4.1%,满足行业标准规定,筛后贝土输送螺旋能顺畅地将贝土分至畦面两侧。该研究为产品级平贝母药材收获机的研制提供技术参考。

刀片及圆锥螺旋钻尖的三维建模和优化分析

建立刀片在工作过程中的受力模型,得出刀片切土角和安装角的合理选取范围。通过分析螺旋线的形成原理,建立了锥形面螺旋线的统一方程,并对圆锥螺旋钻尖的翼片刀刃部分进行了优化分析。

马铃薯挖掘机挖掘铲电液仿形系统的设计分析——基于STC89C52RC

介绍了一种基于STC89C52RC单片机和GP2Y0A21YK红外测距传感器的马铃薯挖掘机电液仿形系统,它可以实现将传感器离地高度随地面起伏变化的信号控制液压缸活塞杆升降的功能。试验结果表明,仿形系统控制过程简便易行,满足农业技术要求。

木薯收获机挖掘铲挖深控制系统设计

木薯挖掘过程中,带有一定入土角的挖掘铲一直有朝深度方向挖掘的趋势,导致机具动力消耗过大;挖掘铲在切土、碎土过程中,对挖掘铲的入土倾角要求也有所不同。针对上述问题,设计了一种平行四杆机构,使挖掘铲的运动满足一定的运动轨迹;为了实现挖掘铲运动的精确控制,设计出地表检测机构。工作时,两种机构结合,利用传感器测出挖掘过程中的信号,经过运算处理后控制电磁换向阀换向,可以精确控制液压缸动作,从而调节木薯挖掘铲挖掘深度,实现木薯挖掘过程中挖掘深度的自动精确控制。

烟草打窝施肥机打窝轮设计及其有限元分析

研究了3YF新型打窝施肥机和新型折弯型打窝轮刀片,增大了打窝轮的转动惯量,使打窝轮的打窝能力大幅度提高。用Pro/E建立了打窝轮的三维装配体,并利用有限元软件ANSYS-Workbench求出打窝施肥机打窝轮的固有频率和振型,发现打窝刀片部分的刚度对模态的影响较大。通过谐响应分析,得到打窝轮的振动响应。由谐响应分析得出,打窝轮振动峰值发生在160 Hz时,打窝轮应力及变形都较大。模态分析及谐响应分析结果为打窝轮的设计和改进奠定了理论基础。

小型试验土槽的设计和研究

针对田间试验容易受到时间、天气、土壤条件和地面平整度条件的影响,提出一种新型的小型试验土槽,为马铃薯等根茎类收获机械的挖掘装置试验研究提供工具。小型试验土槽的核心部件为挖掘测试机构,试验的主要对象为多铲类根茎收获机的挖掘铲,主要测试挖掘铲的材料、磨损程度、安装角度以及受力情况等。使用ANSYS Workbench对挖掘铲进行静力学分析。结果表明,在挖掘过程中,挖掘铲变形最大的位置为铲尖,在应力形变和弹性形变分析中,最大形变均发生在挖掘铲中部两个安装孔位置。因此挖掘铲材料选用65Mn,强度较高,具有一定的柔韧性和可塑性,对挖掘铲刃口需要热处理,提高其强度及耐磨性。

挖坑造林一体机设计分析

介绍了目前我国使用比较普遍的几种挖坑机,提出了一种将挖坑与植苗作业合二为一的新型挖坑造林一体机。通过对该机螺旋挖坑铲参数的相关研究,得知螺旋挖坑铲的重力变化是影响其受力的主要因素。运用Pro/E软件对挖坑造林一体机整机进行三维仿真,根据最优化原理对整机进行了运动模拟并加以分析,其可为今后挖坑造林一体机的改进提供参考。