堆肥抛撒机的研制

为解决堆肥机械化施肥问题,研究设计地轮驱动输肥、片式双螺旋破碎抛撒施肥装置。利用ANSYS Workbench对螺旋刀轴进行有限元模态分析,确定固有频率对螺旋刀轴影响;运用Matlab仿真地轮驱动输肥模型,分析运动阻力转矩与垂直载荷转矩关系以及地轮驱动输肥原理。应用Catia软件仿真该装置结构参数等,获得作为样机设计依据结构参数及相应运转工艺参数,制作工程样机并验证,试验过程中输肥与抛撒配合良好,达到堆肥撒施要求。研究可为适合堆肥施用特点的抛撒施肥机具研发提供借鉴。

交错轴摩擦轮传动原理及其在移动小车运动分析中的应用

分析了交错轴摩擦轮机构传动的基本原理,解析了交错轴摩擦轮机构特例--轮地交错轴摩擦轮传动动力学参数的理论关系和设计计算方法,建立了摩擦轮轴向移动方向的判定方法,并利用ADAMS对不同加载条件下轮地交错轴摩擦轮传动关系模型进行了仿真;在此基础上,应用轮地交错轴摩擦轮传动原理分析了基于Mecanum轮的全方位移动小车的运动关系。研究表明,轮地交错轴摩擦轮传动动力学参数的理论设计计算方法准确,传动有效时,摩擦轮与地接触点的静摩擦力与轮轴线的夹角取决于所加载的载荷,接触点静摩擦力与所加载荷能自适应平衡,摩擦轮轮心的移动速度和沿轮轴向移动速度及支撑轴驱动速度之间的关系不受外载的影响,摩擦轮轮心速度和其沿支撑轴的移动速度与其支撑轴的移动速度之间构成直角三角形关系,摩擦轮的两个速度分别是支撑轴移动速度的余弦和正弦;Mecanum轮的腰鼓形辊子与地面形成的传动关系属于交错轴摩擦轮传动,运用轮地交错轴摩擦轮传动的运动关系理论分析Mecanum轮全方位移动小车的运动可行。

一体化单纵臂减速式轮边电驱动系统仿真分析

以减小非簧载质量为目的,针对一种新型的一体化单纵臂减速式轮边电驱动系统,进行了基于ADAMS的仿真分析。结果表明,轮边电驱动系统质心在单纵臂上的位置对非簧载质量、系统平顺性和车轮接地性影响较大,且电机越靠近摆动中心,系统平顺性和车轮接地性越好。

抑制簧下质量负效应的轮边驱动系统研究

传统的轮毂电机轮边驱动方案因其簧下质量过大而导致车辆行驶平顺性和车轮接地性变差,针对此问题提出了电机集成式、电机摆动式两种抑制垂向振动负效应的轮边驱动电机布置方案和一种考虑到具体悬架形式和结构参数的1/4悬架垂向动力学模型。针对电机摆动式方案中电机的悬置参数进行了优化设计,并对这两种结构和轮毂电机结构的垂向动力学性能进行了仿真计算,基于Matlab和Adams软件的仿真结果,结合相关评价指标,分析了这3种系统的垂向动力学特性。结果表明,相比传统轮毂电机驱动系统,其余两种方案皆可起到抑制车辆的垂向加速度,改善车辆的平顺性和车轮接地性的作用,其中对车轮接地性的改善效果更明显,电机摆动式结构在改善垂向动力学性能上比集成式结构更有效。

单摆臂轮边电驱动系统平顺性及接地性研究

以改善车辆平顺性与车轮接地性为目的,针对一种新型一体化单摆臂悬架减速式轮边电驱动系统,进行了基于Matlab及Adams的仿真分析。结果表明,轮边电驱动系统质心在单摆臂上的位置和车身平顺性有着非单调的复杂关系,其和车轮接地性的关系则是单调的,且电驱动系统的质心越靠近摆臂,与车身的铰接点车轮接地性就越好。

分布式驱动电动汽车垂向动力学特性研究及悬架参数优化方法

为研究分布式轮边驱动系统垂向动力学特性,结合具体的悬架结构形式建立了1/4悬架动力学模型,并推导了其动力学方程,结合实际参数进行仿真计算,验证了分布式驱动悬架系统簧下质量的负效应。同时,为了从参数优化设计的角度来改善分布式驱动悬架系统的垂向动力学性能,使用多目标遗传算法得到了悬架K&C系数的帕雷托最优状态(Pareto front),并根据实际需求选取了合适的参数对。计算结果表明,优化后的悬架系统有效地改善了车辆的平顺性而没有对接地性造成过大的负面影响。

基于Gim轮胎的四轮驱动汽车牵引力控制地面驱动力修正方法

针对四轮驱动汽车牵引力控制系统的研究,直接将Gim轮胎模型得出的轮胎纵向力作为地面对轮胎的驱动力存在偏差。提出了地面驱动力的修正方法,并在高、低附着系数路面模拟地面驱动力偏差对车速的影响。仿真结果表明,高附着系数路面上地面驱动力偏差几乎为0;低附着系数路面上地面驱动力偏差对整车车速的影响显著;低附着系数路面存在着较大地面驱动力偏差,显著影响到四轮驱动汽车牵引力控制系统的控制精度,所提出的地面驱动力修正方法提高了牵引力控制系统的准确性。

电驱动播种技术研究现状分析与展望

传统地轮驱动排种器作业已经无法满足精密播种技术发展的需求,且地轮驱动式播种机的排种误播率较高。随着电子信息技术的发展,电驱动播种技术已经开始代替地轮驱动播种技术。为此,分析了国内外电驱动播种技术的特点,概述了各类电动机的不同驱动方式,并分析了几种驱动方式的优劣。针对电驱动播种技术,分别以驱动方式、驱动电机类型、种盘转速—行进速度测量方式、驱动电机控制策略为主要切入点,阐述了电驱动播种技术的研究现状和进展,旨在为我国电驱动播种技术的研究与发展提供借鉴与参考。

关于汽车车轮与地面接触状态的分析

通过对比制动及驱动时车轮的转动状态与无制动无驱动时车轮的转动状态,而得出的滑移率及滑转率指标,是对汽车车轮与地面间接触状态的良好描述,有利于增强人们对于车轮滑移率与滑转率的确切认识,以及对车辆制动控制和驱动控制的目标的正确理解。

一种动力吸振式轮边驱动系统的设计与分析

针对一种基于电机摆动式动力吸振原理的轮边驱动系统,通过其具体的系统结构设计,评估其空间布置的可行性。通过推导其动力学微分方程,在MATLAB中建立三自由度振动模型,仿真分析摆动式电机的运行工况;以车辆的车身加速度和车轮动载荷为目标,计算该系统的等效簧下质量;同时将该系统与一般的轮毂驱动系统对比,分析其改善车辆平顺性和车轮接地性的效果。结果表明,这种电机摆动式动力吸振的轮边驱动系统具有可行性,能有效改善车辆的平顺性和车轮接地性。

全喂入式再生稻收割机的设计

针对再生稻头季人工收获劳动强度大,履带式收割机收获碾压率高影响再生季萌发和产量的问题,研制了一种全喂入式再生稻收割机,可一次完成再生稻头季收割、输送、脱粒清选、秸秆粉碎和自卸粮等作业环节,根据再生稻收割机设计要求,对整机割幅、喂入量、前进速度、功率和传动路线等技术参数进行了设计计算。采用高地隙四轮驱动底盘,离地间隙≥600mm,选用水田实心窄轮,轮宽125mm,保证车轮行走在水稻行间,减少收获时对稻茬的碾压。田间试验结果表明,再生稻收割机碾压率比履带式水稻收割机降低了27.5%,再生稻产量增加了14.6%。

二级减速式轮边驱动系统设计与仿真

以电动轮为主要特征的分布式驱动渐成新能源汽车的主要研究方向,但具有减速机构的轮边驱动系统因引入了电机和减速器,显著增加了非簧载质量,恶化了车辆的操纵稳定性。为此,本文提出了一种将非簧载质量转移为簧载质量的二级减速式轮边驱动系统结构布置方案,并建立1/4车辆三自由度垂向振动系统模型,通过仿真分析验证此种设计方案的有效性。研究结果表明,二级减速式轮边驱动系统能有效抑制车身垂向振动的幅度,降低轮胎动载荷,提高汽车行驶平顺性和轮胎接地性。

地面绞车安全性和可靠性仿真分析

为进一步保证煤矿运输系统的安全性和运输效率,以地面提升绞车为研究对象,采用参数化设计的方式对绞车传动系统模型进行搭建,并基于所搭建的模型分别对行星传动轮系和圆弧锥齿轮系的应力与疲劳寿命进行评估,为后续绞车传动系统的结构优化设计奠定基础。

全地形无人车的设计与实现

研究了一种基于六轮独立驱动及滑移转向的全地形无人地面车辆(UGV)平台,分析了6×6驱动和滑移转向模式的通过能力与机动性优势.设计并实现了一种基于纯电动模式的全地形底盘,通过遥操作方式进行控制.对平台的基本运动性能以及特殊结构下的通过能力进行实验验证.实验结果证明,该结构具有比4轮全地形无人车平台更好的通过能力及地形适应性.

电驱动高地隙车辆滑转率滑模控制研究

为实现四轮独立驱动高地隙车辆在田间路况下正常工作,防止车轮过度滑转,设计一种滑转率控制器,该控制器通过反馈数据计算出各轮的实际滑转率,再结合滑模变结构算法对4个驱动轮力矩进行分配,从而控制滑转率到目标值。试验结果表明:1)该滑转率控制器能够有效的控制车轮的滑转;2)使用该控制器时,车辆在1s内达到稳定状态;而未使用时,车辆需要3~4s达到稳定状态;3)使用该控制器能够有效减小路面变化对车辆速度的影响;4)当车辆遇到障碍时,车轮的滑转率能在1~2s内恢复至目标值,表明该控制器具有鲁棒和快速响应的特性。