喷丝板自动化铲板的刮铲工艺参数设计与优化

针对喷丝板自动化铲板缺乏合理工艺指导的问题,研究铲板的工艺参数对刮铲效果和铲刀磨损程度的影响,并对主要工艺参数刮铲力和刮铲圈数进行优化设计。用喷丝板表面污染指数表征刮铲效果,建立铲刀磨损宽度与铲板工艺参数的数学关系式,定性分析铲刀磨损对刮铲效果的影响;通过多组自动化铲板试验拟合得到污染指数与刮铲力及刮铲圈数的数学关系式,将污染指数取值0.04%确定为刮铲效果的评价指标;在保证良好刮铲效果和较大修磨周期的前提下,以总刮铲次数为目标进行参数优化,利用MATLAB软件求得铲刀单次刮铲作业的局部最优参数(刮铲力为43.7 N、刮铲圈数为5),此时最大刮铲次数为440次。研究可为自动化铲板系统的工艺参数设定提供参考。

电铲通风除尘系统对比分析

为了找到最佳的通风除尘系统,提高电铲机房内的散热除尘效果,分析了平朔露天矿区6种型号电铲的通风除尘系统,对比分析了各种通风除尘系统的相关参数。结果表明:滤筒式通风除尘系统过滤精度和过滤效率较高,散热除尘效果显著,改善了电铲机舱环境,减少了电气故障,延长了电气元件的使用寿命,降低了设备维修成本。

基于EDEM的螺带式搅拌装置在双立轴搅拌机上的应用研究

为研究螺带式搅拌装置在强制式混凝土搅拌主机上的应用效果,以双立轴水泥混凝土搅拌机为例,利用Pro/E及EDEM软件对双立轴螺带式搅拌装置与叶片式搅拌装置的物料搅拌过程进行三维实体建模及仿真模拟,结果表明,前者物料搅拌效果与后者相当甚至更有优势。

可拆装式凿型深松铲的设计及有限元分析

针对我国南方地区土壤粘性大加重常规深松铲工作阻力的问题,研制一种入土性能好、工作阻力小的凿型深松铲,并通过改进凿型铲刀的边缘形状和入土角度、铲柄的形状曲线来实现。同时,借助ANSYS Work bench对设计的铲刀进行结构静力学分析,结果表明:在最大耕深的条件下,深松铲最大应力和应变分别为378.82MPa和0.0019mm,小于深松铲所选材料的屈服强度。这表明,设计合理,可为南方深松铲的设计提供可行方案。

切挖处理播种带玉米根茬研究

为满足在有玉米根茬的未耕地上免耕直播的需要,在播种机上设计了处理玉米根茬的装置;建立了切挖处理播种带玉米根茬模型;分析了主要工作部件切刀、铲刀的设计原理,在室内土槽试验的基础上完善了设计理论。

强切割农田起膜铲的设计

为解决起膜铲在起膜清理过程中齿间堵塞问题,保证其连续作业,研制了一种新型强切割农田起膜铲,铲刀的锋刃线是与机具前进方向不平行的斜线,铲刀的斜线锋刃切割性能好,且各段斜线互有重叠,没有漏切的死角,因而可以避免堵塞,可长时间的持续作业,进而提高了机具的工作效率和作业质量,为地膜回收技术的普及推广开辟了新的途径。

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。

凸圆滑切式减阻深松铲尖设计与试验

针对深松作业阻力大、功耗高的问题,基于滑切理论设计了1种具有凸圆弧形滑切刃的深松铲尖,建立了深松作业过程中,铲尖上表面滑切刃与土壤的切削模型,分析了刀片受力情况,并依据滑切产生因素,推导出刀片刃口曲线表达式。田间试验表明:拖拉机前进速度为4.1 km/h,深松铲耕作深度为250 mm时,凸圆弧形滑切刃深松铲牵引阻力较国标深松铲的牵引阻力平均下降12.08%,达到了降低深松作业阻力的目的。

断根施肥机断根铲刃使用寿命试验研究

为了解果树苗断根施肥机断根铲刃使用寿命短的问题,结合实际生产与表面工程技术,通过对断根铲刃的稳定性和耐摩擦磨损性的试验研究,得出了断根铲刃的合理入土角度和提高断根铲刃表面耐摩擦磨损性能的方法,进而提高了断根铲刃的使用寿命。

盘式连续干燥器中耙叶的设计

简单介绍了盘式连续干燥器中常见的几种耙叶形式,并根据物料在干燥器中的运动规律,对平面刮板形式耙叶的主要尺寸提出了设计方案。为了使耙叶在干燥器运行的过程中更好地输送及翻炒物料,又对耙叶的结构形式提出了几点改进意见。

HH5090GXC型除雪铲的研制

HH5090GXC 型除雪铲是安装在5090GXC型吸扫丰上的一个除雪装置。该装置夏季可以用来清扫路面,冬季可以用来除雪,因此,提高了该设备的利用率。

基于DEM的相近刃缘铲板切沙与受力过程分析

集沙铲是课题组研制的一款铁路轨道除沙车的重要工作部件。集沙铲在实际使用中受冲击大,铲板刃缘变形严重,这对集沙铲的使用是不利的。课题组拟在不影响抛沙效率的基础上,通过改变集沙铲的刃缘倾角降低集沙铲的受力值。论文建立了5种相近刃缘的集沙铲模型,通过离散元法与动力学耦合仿真,从颗粒微观形态分布和宏观集沙铲受力两个角度对改进效果进行了分析。通过分析颗粒的能量分布情况和铲板的受力发现,适当增加集沙铲的刃缘倾角,沙土颗粒的速度分布呈现均匀化分散的趋势,颗粒间能量分布更加均匀,铲板的工作受力得到较大改善。集沙试验表明,增加刃缘倾角不会影响集沙铲的抛沙效率。该研究过程证明了离散元与动力学耦合仿真方法用于集沙铲刃缘结构优化研究的可行性,同时有助于指导优化集沙铲的铲板刃缘结构。

平地机铲刀弧形结构研究

为了优化平地机铲刀弧形,通过建立数学模型及分析计算,设计出一种仿渐开线铲刀体连续结构,引入一种仿渐开线铲刀体连续辊压成型的设计方法及数学计算模型,并提出了仿渐开线铲刀体的结构设计方法。通过试验测试证明,铲掘过程中介质能对铲刀弧面产生垂直向下的分力时更有利于增加整机的附着力;渐开线或仿渐开线铲刀弧面的铲掘阻力小、铲掘速度快、能获得更好的铲掘性能。

铲刃长度的热处理膨胀

25 CrMnB钢制铲刃，尺寸为长600～2500 mm，宽152～203 mm，厚12～25 mm，要求采用喷水压淬。研究了压床压力、喷水时间、喷水压力、淬火水温对铲刃长度膨胀量的影响。结果表明，除了喷水时间外，其他淬火冷却工艺参数，特别是淬火压床的压力，均对铲刃长度的膨胀量有明显的影响。