生鲜食品包装机气力式超薄自粘膜横封装置设计与试验

为解决气力式超薄自粘膜横封装置结构复杂、稳定性差等问题，以现有生鲜食品包装机为平台，设计了一套生鲜食品包装机气力式超薄自粘膜横封装置。该装置由立式输送带、前后平行布置的两个上风盒、下折膜机构、切断机构和无动力托辊等组成，其中下折膜机构包括下风盒、滚轮、气缸等，利用气力和机械结构的复合运动，可较好地完成超薄自粘膜横封作业。构建了横封作业过程中包装物料与横封部件的力学模型，利用Fluent软件对其关键部件下风盒进行结构优化分析，得到最优参数为：下风盒进风口位置和水平方向出风口位置对称布置，风腔高度14mm、水平出风口直径3mm、水平出风口个数10个。以后上风盒出风口压强、下风盒水平出风口压强、下折膜机构与包装盒底部折膜间距为试验因素，以托盘后部横封率为试验指标进行了正交组合试验。经试验和结果分析，得到最佳参数组合为：后上风盒出风口压强113.3Pa、下风盒水平出风口压强85Pa、下折膜机构与包装盒底部折膜间距-3mm。经试验验证，最佳参数组合下横封率为99%，横封平整、美观，满足包装机横封作业要求。     

枕式包装机的纵封-横封机构设计

以枕式包装机作为研究对象,对其纵封与横封机构进行了设计。包装机通过供膜装置将包装薄膜传接到纵封机构。纵封机构由一对等速相向旋转的圆形辊轮构成,通过其等速相向旋转的圆形辊轮对纵向封口进行加压加热,以达到纵向封口的目的;横封机构由一对等速相向旋转的横封轴和两对热封头组成,通过一对等速相向旋转的横封轴和相距180°的热封头,使其封缝一边后,旋转180°封缝其另一边,从而实现整个包装过程的封缝。设计的纵封和横封机构具有高效、稳定的封缝效率,有效克服了传统包装机封口不严、撕拉薄膜等缺陷,使枕式包装机能够整体高效、连续、稳定地工作。     

负压式生鲜食品包装机设计与试验

针对目前国内人工包装生鲜食品劳动强度大、生产效率低等问题,设计了一种负压式生鲜食品包装机。该包装机由横封装置、切断机构、送膜机构和纵封装置等构成,能够一次性完成物料的输送、封膜包装作业,可适用多种规格生鲜食品的包装。通过FLUENT对后吸风盒流场分析,采用截面参数lA和lB分别为25 mm和64 mm的直角盒型,并经过试验确定后吸风盒吸风口静压为32 Pa。张膜输送带通过调整偏心滚筒,保证上部输送带和下部输送带之间有足够的压力。样机试验表明:包装机对于生鲜食品的包装速度为49.4包/min,包装率为99.4%,鼓包率为5%,基于负压式原理的负压式生鲜食品包装机达到了生鲜食品包装作业要求。     

自动移栽钵苗输送装置理论分析与试验

针对移栽作业人工喂苗速度低的问题,设计了一种由圆柱凸轮为横移机构、槽轮-链传动为纵移机构所组成的自动移栽钵苗输送装置。利用解析作图法,并结合移栽农艺要求分别对纵移和横移机构进行理论分析,得出了输送装置的核心关键参数:横移凸轮基圆半径r0=6 5 mm,滚子半径r=1 2 mm,滚子宽度B=9 mm,槽轮槽数n=5。以苗龄期40天的西红柿穴盘苗(穴盘规格为16×8)为试验对象进行了钵苗输送试验,结果表明:横移机构单次供苗的最大误差为0.76mm,横移7次(供苗时苗盘每行需横移1次)累积误差小于0.2mm,供苗准确率超过97.9%;纵移机构单次供苗的最大误差为0.88mm,纵移7次(每盘8行,需纵向移动7次)累积误差不超过0.3mm,供苗准确率在97.5%以上。该机构在供苗过程中可连续作业,满足钵苗供苗的自动输送需求。     

单切双横流脱粒分离装置参数试验与优化

为解决全喂入式联合收获机收获秆青叶茂难脱高产水稻时脱粒分离损失大且容易出现堵塞的问题,设计了单切双横流脱粒分离装置,在单切双横流脱粒分离装置试验台上,通过对比试验分别对凹板筛栅条轴向间距、顶盖导向板个数和滚筒轴间距进行了优选,得到优选结构参数为:第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流凹板筛栅条轴向间距分别为10 mm、16 mm和16 mm,第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流顶盖导向板的个数都为4个,第Ⅰ切流和第Ⅱ横轴流以及第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流滚筒轴间距分别为645 mm和667.5 mm;在得到的优选结构参数下,以喂入量、脱粒间隙和滚筒转速为试验因素进行正交试验,并运用模糊综合评价法和极差分析得出试验范围内切双横流水稻脱粒分离装置的优选工作参数为:喂入量为5 kg/s,第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流脱粒间隙分别为40 mm、35 mm和40 mm,第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流滚筒转速分别为550 r/min、600 r/min和750 r/min。在此参数下,得到单切双横流脱粒分离装置的性能指标为:未脱净率0.05%,夹带损失率0.36%,脱粒总损失率0.41%,第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流脱粒滚筒功耗分别为3.33 k W、21.26 k W和12.58 k W,脱粒滚筒总功耗37.17 k W,脱出物杂余质量分数14.37%。     

高构架玉米喷雾机门式喷雾系统

为对玉米植株中下部病虫害进行有效防治,设计了将吊杆喷雾装置与横喷杆相结合的门式喷雾系统。通过理论与试验方法确定了主要结构及性能参数:顶喷头与吊杆喷头分别选用80°和110°扁扇喷头,"Y"形支管与吊杆夹角为20°,吊杆长度为1 200 mm,在竖直方向上对作物植株的喷幅为1 150 mm。试验台试验表明:与常规横喷杆喷雾结构相比,在相同喷雾量下该系统对玉米上层与中层叶片正面单位面积雾滴沉积量提高了12.5%以上;吊杆喷雾装置的设计显著提高了玉米植株中层叶片背面与下层叶片正面及背面的雾滴沉积;吊杆喷雾装置与横喷杆的结合,提高了雾滴在植株不同高度水平层面的沉积均匀性。     

种苗栽培基质在线混合装置设计与试验

针对国内基质混合装置存在结构复杂、维护不便、产能低等问题,提出了一种旋转混合方式的基质在线混合装置。首先对提出的基质在线混合装置进行探究试验,确定基质在线混合装置结构。通过固定混合机构阻挡试验优化基质在线混合装置结构参数,在试验样机上进行了固定混合与转轮机构复式混合试验,测量基质成分均匀性。试验结果表明:在搅拌杆杆间距30mm、下落高度616mm、椰糠含水75%、泥炭含水率低、旋转混合轮转速20Hz、待混合原料厚度60mm时,混合后基质成分均匀程度达到现行基质生产企业采用基质生产方式的最优标准,基质在线混合装置的产能可达批量混合装置的4 5倍。该研究结果可为基质在线混合装置的设计开发提供参考。     

新型中型纵轴流全喂入联合收获机脱粒清选装置设计

针对目前国内现有中小型纵轴流联合收割机脱粒清选装置存在的问题,对影响脱粒分离、清选部件性能因素进行分析研究.在设计新型联合收获机时设计了差速脱粒分离装置和防糊筛清选机构,并对上述机构进行结构对比与试验.本改进设计提高了自走式纵轴流联合收割机脱粒清选装置的工作性能.     

基于TRIZ理论的红花丝盲采装置设计与试验

针对红花花球分布层次不齐造成机械采收效率低等问题,设计一种红花丝盲采装置。通过分析人工手采摘红花丝的过程,利用TRIZ理论,建立红花丝采摘的物质-场模型,得出红花丝最佳采摘方案为利用采摘齿与红花丝碰撞的盲采。采用凸轮机构作为红花丝采摘的驱动机构,利用TRIZ理论的冲突矩阵对应的发明原理,对凸轮机构的结构进行改进,使凸轮机构完成红花丝的夹紧与拉拔两个驱动。设计了一种新的弧形采摘齿,解决了红花丝漏采难题。利用Creo软件建立红花丝盲采装置的三维模型,并研制样机进行试验,试验结果表明,当该装置前进速度为0.5 m/s,采摘齿转速大于6 r/s时,红花丝的采摘效果最佳,采净率约为90%。     

步行式插秧机等径凸轮强制推秧装置反求设计与试验

为解决共轭凸轮推秧装置结构尺寸过大的问题,提出了等径凸轮推秧装置。该推秧装置由等径凸轮控制推秧杆运动。根据推秧杆农艺要求及椭圆齿轮行星系驱动机构构造了推秧杆的理想运动学曲线,建立了该推秧装置的反求模型。基于VB 6.0编写了其反求设计及仿真软件,得到一组满足农艺要求的参数,包括机构参数和等径凸轮廓线。根据这组参数研制了该推秧装置并进行高速录像试验。理论分析及试验结果表明,该推秧装置能够满足推秧杆的农艺要求,且具有比共轭凸轮推秧装置更小巧的结构尺寸。     

发动机机油压力安全保护装置的设计

机油压力过低,造成零件早期磨损,导致烧瓦抱轴、拉缸等事故。为此,研究制作了防止发动机机油压力过低的两种安全保护装置:一种是压力过低时警报灯亮并发出声音报警,对发电机采用具有中性点接线柱和无中性点接线柱及整体式交流发电机的电路分别进行了设计;另一种是加装油压安全保护装置,介绍了油压安全保护装置的结构及受力分析。同时,详细地阐述了预防机油压力过低的主要方法。     

核桃破壳取仁工艺及关键设备

我国核桃栽培面积大,产量高,但是加工技术落后,没有成熟的核桃破壳机械。针对上述问题,确定了核桃破壳取仁工艺,介绍了常见核桃破壳取仁方法及核桃破壳装置,并设计开发了6PK-400核桃破壳机,对其结构和原理做了介绍。该机选用平板挤压破壳方法,采用了一对端面呈倾斜、上宽下窄的破壳板作为核桃破壳工作部件,可对核桃进行破壳取仁。通过对核桃破壳试验及影响核桃破壳的主要因素进行分析表明:该机具结构设计合理,为破壳装置的改进设计与使用提供了理论依据。     

CX4Q-1A型青贮机的设计及试验研究

青贮饲料收获机可完成对青贮作物的切割、切碎,抛送至饲料挂车中。为此,主要介绍了CX4Q-1A型青贮机的结构、工作原理,并对切割器、喂入辊、切碎抛送装置、切碎刀盘等关键部件的结构及性能参数进行了设计。本机具设计的配套动力为36.75kW以上的拖拉机,切碎长度为5～30mm。通过田间性能测试,整机的性能参数满足了设计标准,符合青贮机的国家标准。同时,针对不同地区种植农艺的差异性,对其结构工艺的改进提出了建设性意见。     

宝塔菜联合收获机关键部件建模方法与仿真——基于ADAMS

介绍了宝塔菜联合收获机的工作原理、技术特点及关键部件结构的设计与工作参数。以宝塔菜联合收获机的升运器为研究对象,应用Solid Works软件建立三维简化模型,导入动力学仿真软件ADAMS中,使用宏命令编写程序代码为机构添加接触与约束,对宝塔菜联合收获机虚拟样机升运器进行动力学仿真,研究其运动规律,得出主、从动轮的功率、链滚的横纵向的速度及加速度。该研究验证了模型的可行性,缩短了设计周期,为后续机构的优化设计提供了理论依据。     

往复式切割器速度参数优化设计与分析——基于ADAMS

通过对往复式切割器工作原理的分析,确定了割刀的实际切割距离,利用ADAMS虚拟样机软件对曲柄连杆切割器建立了运动学仿真模型,并对机构的推杆长度和曲柄转速进行了参数化设计。通过ADAMS/PostPro-cessor分析结果表明,曲柄转速对割刀切割运动的影响大,而推杆的尺寸对割刀速度的敏感度小,影响不大,从而在只分析曲柄转速的基础上确定了满足切割条件的、合适的曲柄转速和切割机前进速度。     

基于机器视觉的嫁接用苗识别研究

设施农业自动化的实现有赖于对作业对象的正确识别.为此,引进了机器视觉技术,设计了视觉软件程序,快速分选出满足嫁接要求的幼苗,并向控制器输送数据,保证后续机构对苗的分选与移栽的顺利进行.结果表明:在保证拍照位置精度和选取到适当的定位模型的前提下,能够准确地识别并测量出幼苗的茎粗、茎高和子叶与水平方向的偏转角.     

穿黄隧洞盾构施工进度仿真研究

盾构法是穿黄工程中的核心技术,对盾构机进行施工仿真研究在国内外尚不多见。由于受地质条件、掘进参数等一系列因素的影响,在盾构机参数的选择上存在很多的不确定因素。针对南水北调穿黄隧洞黄河段的地质条件及泥水盾构机的施工特性,利用计算机系统模拟技术,提出用工程类比和正态分布随机数相结合的方法对盾构机掘进速度进行模拟,并计算工期、统计资源强度等。仿真结果与设计施工进度基本吻合,仿真效果较好,表明该仿真研究可为隧洞施工组织设计提供科学有力的分析工具,可作为现场参数调整的依据,对保障穿黄隧洞黄河段施工工作的顺利进行,提高穿黄工程的科学化管理水平都有一定的实用价值。     

耕整机齿轮热处理工艺研究

齿轮是耕整机的关键零件,通过对齿轮工况及耕整机工作时的受载分析,制定出齿轮机械加工工艺路线,并确定其热处理工艺参数。按该热处理工艺制造的齿轮,表层金相组织为回火马氏体和均匀分布的细粒状炭化物,心部为低碳马氏体及少量的铁素体,齿部硬度为HRC56-62,能满足设计要求。     

PLC在全自动粮库控制系统中的应用

PLC是一种计算机系统，比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入输出接口，已基本取代了传统的继电器和接触器的逻辑控制，并成为自动化控制系统的基本装置。主要介绍了PLC控制在全自动粮库控制系统应用及相关硬件电路、软件的设计。     

基于组件技术的开放式数控系统体系结构

为实现开放式数控系统的可移植性、可扩展性及可互换性等特性,引进软件工程学思想,提出了基于组件技术的开放式数控系统体系结构。阐述了组件技术的原理及实现技术。软件设计采用双层面设计方式,利用CORBA组件模型并使用星式通讯机制,建立各组件之间的组成及通讯方式。以自主研发的混联式虚拟轴研抛机床为平台,进行了三维曲线加工轨迹仿真实验,表明基于该体系结构的数控系统具有良好的开放性及动态性能。