基于EDEM的播种机镇压轮作业质量仿真试验研究

针对播种机开沟后地面拱起土壤易产生风沙扰动的问题,从播种机镇压轮的作业质量入手,研究其作业后对地面环境的恢复效果。以圆柱形光面镇压轮为研究对象分析其平衡状态下的力学性能,基于EDEM离散元软件对镇压过程进行仿真分析,利用Design-Expert软件对作业参数进行三因素三水平的正交试验设计,通过响应面法分析了参数的交互作用对地面平整度的影响,并对参数进行了优化。试验结果显示:镇压过程中,影响地面平整度的作业参数主次顺序为镇压轮作业速度、地面拱起土壤的堆积高度;为满足作业效率需求,当开沟后地面土壤堆积高度为43 mm时,镇压轮作业速度应达到1.32 m/s,此时最佳地面平整度为93%。对于更高的作业效率需求,应结合土壤拱起形态合理提高作业速度。

面向无线无源印刷机状态监测的一种能量收集方法及装置设计

印刷机轮系是印刷机的重要组成部件,印刷机轮系的状态监测对于保障印刷品质量、设备安全具有重要意义。为解决印刷机内部无线状态监测系统的能源和续航问题,本研究提出了一种基于自供电技术的面向无线无源印刷机状态监测的能量收集方法,通过电磁式能量收集装置采集印刷机轮系的旋转机械能量,维持印刷机内部低功耗无线无源状态监测系统的数据获取。首先,调研了现代高速印刷机正常运转下轮系的转速特点;其次,设计了能量收集装置;之后,根据理论分析与有限元仿真结果,对装置结构进行了改进;最后,制作样机进行测试,并将仿真结果与实验结果相比较,验证了该能量收集方法的有效性。经实验验证,在1000r/m转速下,当外部负载电阻为50Ω时,该能量收集装置最大输出功率可达275.28mW。同时,该装置的电压与转速呈现良好的线性关系,证明其还具备作为转速监测传感器的潜力。

轮对压装异常原因分析研究

铁道车辆轮对压装过程中常出现压装力不足、压装跳吨及检压发生位移等异常现象,本文对压装标准进行了对比分析,并对异常的引发因素进行了研究,根据分析研究情况对轮轴配合面摩擦系数、轮轴配合过盈量、轮轴配合面静动摩擦系数差值、动车轮对齿轮箱侧车轮压装力及设备测量系统误差等各关键要素给出了具体应对措施,验证表明通过严格调整控制各要素,可显著提高轮对压装合格率。

行间耕播机弹性可覆土镇压轮性能有限元仿真分析及试验

为提高播种机的播种及镇压性能,解决播种作业中覆土后即时镇压的难题,结合橡胶类材料的变形理论与轮胎力学的研究基础,建立基于种沟沟型的理论模型,并设计出一种具有覆土功能的弹性镇压轮,镇压轮横截面由顶端连通的两个腔室组成,通过镇压轮侧缘与种沟接触产生的挤压力以同时实现覆土和镇压作业。利用ABAQUS软件对镇压轮进行有限元仿真分析,考察其覆土及镇压性能,通过有限元仿真分析证实该模型可行有效。通过与双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮的田间对比试验测得,该文所设计的弹性可覆土镇压轮作业后种子平均覆土深度为34 mm,变异系数为15.68%,镇压后种子上方距离地表5 cm的土壤紧实度为33.5 k Pa,变异系数为13.97%,应用双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮作业后种子平均覆土深度为35.3 mm,变异系数为17.51%,镇压后种子上方距离地表5 cm的土壤紧实度为26.5 k Pa,变异系数为15.32%,田间对比试验证实弹性可覆土镇压轮和双圆盘覆土器均可满足玉米播种作业对覆土深度的要求,但弹性可覆土镇压轮对土壤的镇压强度大于传统橡胶镇压轮,同时由覆土深度变异系数和镇压强度变异系数可以看出,弹性可覆土镇压轮在作业过程中的覆土深度稳定性和镇压强度稳定性均优于双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮。

丘陵地区刚性镇压轮性能仿真与试验

东北丘陵地区镇压作业时,不同地形及地势土壤含水率差异较大,若要实现较优的镇压效果,需要与之相对应的载荷和前进速度相配合。为了寻找丘陵地区刚性镇压轮作业的最优水平组合,首先在基于准静态原则的镇压与土壤机理模型基础中加入速度变量建立动态镇压与土壤的机理模型,寻求土壤含水率、载荷、前进速度与土壤下陷量、作业阻力的关系,然后基于SPH算法在LS-DYNA软件中构建刚性镇压轮与土壤的三维仿真模型,模拟刚性镇压轮与土壤相互作用的动态过程。将数值模拟方法与中心面复合响应试验方案相结合进行仿真试验,仿真试验获得土壤含水率、载荷、前进速度与土壤下陷量、作业阻力的数学回归模型,在此基础上,采用R语言中的蚁群算法对数学回归模型进行多目标优化,获得Pareto最优解集,并从中选出含水率(12±0. 1)%、(14±0. 1)%、(16±0. 1)%、(18±0. 1)%、(20±0. 1)%对应的5组最优解。进行土槽试验对最优解进行验证,试验结果与预测结果误差均小于12%,表明了试验优化结果的可靠性,同时也验证了仿真的可行性。

单体仿形压轮式播种单组的设计与试验研究

为使作物播后苗齐苗全苗壮，要求播种的同时进行合理的镇压并保持稳定的播深。本文根据镇压轮的压力分布、力在土壤中的传递规律以及土壤的压实特性等，确定了合理的镇压轮及播种单组的结构与参数，并改装２ＢＤＹ－１２为单体仿形压轮式播种机。田间试验表明，该机播种质量和出苗情况均优于常规条播机。

激光熔覆Ni基WC涂层修复高硬压轮模具的研究

将高硬压轮模具预热到450℃,采用专用的镍基碳化钨复合粉末,对硬度高达63 HRC的压轮进行了激光熔覆修复。利用光学显微镜、X-射线衍射仪与MM-200磨损试验机对激光熔覆Ni基WC涂层的显微组织与耐磨性能进行了研究。结果表明,激光熔覆Ni基WC涂层表面较平整、光滑,无气孔与裂纹,与高硬压轮模具呈冶金结合,碳化钨颗粒在涂层内分布较均匀,发生溶解扩散式烧损后,析出形貌复杂的碳化物,如M6C、M12C与M23C6,耐磨性能相对于高硬压轮模具提高了约1.5倍。

单体仿形压轮式播种单组结构参数的模拟计算

作物播种的同时进行合理的镇压能为种子提供良好的出苗、发芽和生长环境。本文从这一农艺要求出发，在分析单组的受力，镇压轮接地面上的压力分布，力在土壤中的传递规律以及土壤的压实特性的基础上，建立了土壤压密程度与单组使用参数及镇压轮结构参数之间的数学模型，确定了影响土壤压密程度的主要参数以及各参数的适宜范围。

采用条播种机械插秧实现水稻精插技术

主要介绍机械化插秧实现每穴2～4株平均3株精插所采取的技术措施。该技术利用2BSP—500A型水稻播种机的全套设备,增加了新的工作部件并进行了新的组合,构成能满足精密插秧的农艺要求。对新研制的工作部件进行了理论分析及主要参数确定。经测试条播和插秧性能表明,可以满足农艺要求。

基于微耕机驱动的旱地小麦播种机设计与试验

针对西南旱地麦区缺乏适宜播种机具的问题,设计了基于微耕机驱动的小型小麦播种机。整机重量28kg,方便转运和移动;播种机与微耕机连接方式为插销式,方便连接或卸载;排种管为开放式,兼具开沟和排种功能,且避免了泥土堵塞排种管口;排种管上部为V型、下部为U型,既利于收集排种口跌落的种子,又可以减少前进阻力,且利于泥土回落盖种;在镇压轮两侧加装驱动齿,减少前进阻力;镇压轮转轴与排种器主轴由链条连接,镇压轮停止转动,播种过程自动终止;播幅1m,播行4行,很好的适应了西南旱地套作种植制度。该机具一次作业就可完成开沟、播种、盖种过程,作业效率0.17hm2/h。田间试验结果表明,盖种率和播种深度符合当地农艺要求。和传统播种方式相比,出苗率、出苗均匀度、整齐度均有大幅提高,产量增加10.0%以上,本机具较好的满足西南旱地套作小麦播种的技术需求。

TFT-LCD切割裂片工艺参数探讨

研究了TFT—LCD切割裂片的原理，以及刀轮角度、切割压力、下压量等工艺参数对切割质量的影响。采用120°和130°两种不同角度的刀轮在切割速度300mm／s、刀轮下压量0．14mm的条件下进行切割，发现120°刀轮的切割深度比130°刀轮的要大5～10μm；当切割压力一定时，切割深度随下压量的增加而增加。在同样条件下，120°刀轮在切割压力为0．18MPa时出现横向微裂纹，130°刀轮在0．28MPa的切割压力下出现横向裂纹；可见刀轮角度越小，越容易出现横向裂纹。实验结果表明，压力是影响横向微裂纹产生的主要因素，而刀轮下压量对横向裂纹的产生没有太大影响。

轮对突悬组装对压装压力曲线的影响

阐述了轮对突悬组装的形成、突悬量的确定及压装压力曲线理论长度计算方法,提出了在生产实际中解决突悬组装对压装压力曲线影响的办法。

免耕播种机组合镇压器设计研究

针对垄作保护性耕作技术体系中的小麦垄作免耕播种机,设计与其配套的组合镇压器,能够同时镇压垄沿及播种带.利用压实轮对修垄后垄沿松散的土壤进行压实,增强修垄效果;依靠镇压轮Ⅰ与镇压轮Ⅱ上的圆环结构镇压播种带;使用间隔管在根茬带开缺口,减小玉米根茬的抬升力.田间性能试验表明本组合镇压器的工作效果能够满足农艺要求.

曲轴圆角滚压强化系统设计

从曲轴圆角滚压强化的工艺要求出发 ,探讨了该工艺的实现方法 ,进而详述了该工艺实现的系统设计 。

机车轮对压装力准确性影响因素的研究

研究了在机车轮对压装过程中影响压装力检测准确性的因素。根据Navier-Stokes方程推导出流体动力作用对压装力检测准确性的影响;利用MATLAB的PDE工具对压装过程中液压油空间流速进行了动力学仿真,并以此分析了不同因素对压装力检测准确性的动力学影响;根据油缸变形公式及传统摩擦力公式,提出了影响压装力检测准确性的静力学因素,并通过实验验证了该方法的有效性与准确性。结果表明:通过选择合适的压装参数并采用二次曲线拟合压强与压装力关系,可以有效提高压装力检测的准确性。

样条插值法在轮对压装曲线处理中的应用

为了使压装曲线能够准确反映轮对压装过程中的各阶段压力位移关系,对压装数据的采集以及处理方法进行了研究。指出了目前采用的移动平均法存在的缺陷,并提出了通过插值法来实现曲线平滑的观点。基于铁路标准和样条插值原理,采用三次样条插值方法对轮对压装曲线进行处理,实现了压装曲线的平滑性要求及其在压装曲线数据处理中的应用。通过VC++与MATLAB混合编程仿真,对比分析了三次样条插值法处理前后的压装曲线偏差,验证了三次样条插值方法在轮对压装曲线处理中应用的可行性和有效性。

富康轿车右后轮罩前部冲压工艺设计

介绍了富康轿车右后轮罩前部冲压工艺设计中的加工要领图、工序制件图设计及冲压方向选择、工艺补充设计和拉伸筋设置等。

东北垄作区耦合仿生镇压轮设计与试验

针对东北垄作地区春播时风大、雨少、温度高等造成的土壤水分蒸发快、缺苗严重等现象,借鉴现有镇压方式对种子周围土壤的压实研究,以蜗牛和扇贝触土外凸曲面为仿生对象,设计了耦合仿生镇压轮。耦合仿生镇压轮可以从两侧挤压土壤,使湿润的土壤压缩,保持土壤含水率和土壤温度,促进种子生长。采用耦合仿生方法,提取了蜗牛触土横面外凸曲线与扇贝纵向横面外凸曲线,在AutoCAD中对曲面逆向重构,获得轮子表面的凸包体,并遵循横向受力均匀和径向等间隔的原则,将凸包体排列在镇压轮表面,设计了耦合仿生镇压轮。离散元仿真试验结果表明:耦合仿生镇压轮作业时无明显壅土现象,耕作阻力较传统刚性镇压轮降低了8.7%。田间试验结果表明:相比于传统刚性镇压轮,耦合仿生镇压轮作业后平均土壤硬度增加17.7%,土壤含水率增加15.15%,土壤温度升高15.4%,出苗率提高2.9%,出苗时间平均缩短1.68天,耦合仿生镇压轮结构合理,作业性能优良。

大豆垄上耦合仿生镇压轮动力学分析与参数优化

针对现存大豆垄作耕作模式中播种作业后镇压强度差,进而导致土壤水分散失快、土壤温度低、出苗率低等问题,对前期所设计的耦合仿生镇压轮进一步优化设计,并应用于大豆垄上镇压作业,以此来提高镇压轮的作业性能与作业效果。根据对耦合仿生镇压轮的动力学分析得到,影响镇压轮作业性能的因素为镇压轮载重、镇压轮宽度、土壤参数。在土壤参数为自然条件下,以作业速度、镇压轮载重、镇压轮宽度为试验因素,土壤硬度、土壤温度、出苗率为评价指标对耦合仿生镇压轮实施三因素五水平正交旋转组合试验,试验结果表明作业速度为4.38 km/h、镇压轮载重为42.5 kg、镇压轮宽度为21.35 mm时,土壤硬度为369.5 kPa,土壤温度为14.9℃,出苗率为96.7%;对比试验结果表明,相对于传统刚性镇压轮,优化后的耦合仿生镇压轮作业后土壤硬度提高6.42%、土壤温度提高9.56%、出苗率提高3.64%,因此优化设计的耦合仿生镇压轮作业性能与作业效果较优。

服装绘图仪走纸系统设计

设计服装绘图仪绘图介质传动系统和卷纸轴收放纸系统.对传动绘图介质的橡胶压轮进行受力分析和结构改进设计.采用高精度钢刺滚轮作为送纸器,以提高传动精度,减小误差.重点研究钢刺滚轮的直径误差对走纸偏斜的影响.总结出钢刺滚轮是绘图仪最关键的零部件,其直径误差和装配误差将直接影响绘图精度.