电磁振动排种器仿真研究

采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立电磁振动排种器的仿真模型;通过仿真试验对影响排种器排利,性能的参数激振频率、激振力幅值、激振力作用角进行研究,确定其最优组合。同时,验证了改装设计的正确性,并为电磁振动排利,器的进一步改进设计提供了重要依据。     

高频双激振直线型振动筛装备结构设计

针对现有的振动筛激振力不够强、生产效率低、筛分效率低、筛网使用寿命短等问题,设计了一种高频双激振直线型振动筛装备,采用双电机自同步反转直线型振动方式,振动方式设计成双电机自同步反转直线型振动,所产生的直线激振力经过振动筛筛箱质心,迫使钻井液在激振力方向按电机激振频率振动,液相经过表面仿形结构设计的防筛糊、耐磨、耐腐蚀、抗冲击的筛网过滤回收,固相颗粒则随着振动从排出端排出,实现钻井液的固相分离,结果表明:该装置简单可靠、适用性强、生产效率高、筛分效率高,有利于提高固液分离自动化水平。     

振动筛振动电机的选取与激振力的调整

介绍了中振动筛振动电机的正确选型分析，激振力对筛分性能的影响及调整激振力的方法分析，提出了正确选取激振电机，合理的调整激振力的重要意义。     

铸铁表面接触法向阻尼特性试验

研究了铸铁磨削表面在法向载荷作用下的接触阻尼特性,得知采用复阻尼形式表达接触阻尼比用复刚度形式能更好地反映试验结果和规律。研究了简谐激励下法向接触压力与接触层变形的关系,提出用复阻尼方法建立接触层的稳态动力学方程。研究了法向预紧力、激振力幅值和激振频率对相位的影响。结果表明,在激振频率为0.25～128 Hz,激振力幅值为22.7～296 kPa,预紧力0.205～1.68 MPa,变形滞后的相位在1.5°～55°之间变化。相位与预紧力保持线性关系,预紧力越大,相位越小。相位与激振频率的关系在频率比较高时大致呈线性关系,频率越高,相位越大。还得知相位与激振力幅值的关系曲线不是单调的,激振力幅值较小时相位存在一个最大值,即只有在激振力幅值合适时才会产生最大的接触阻尼。     

空间柔性闭链机器人动力学建模与振动仿真

空间闭链机器人的柔性连杆在高速运行状态下产生的弹性变形对系统振动效应具有重要影响。为准确分析柔性连杆对空间柔性闭链机器人振动特性的影响,采用有限单元法对柔性构件进行离散,基于浮动坐标系法描述构件位移场,最后通过Lagrange方程建立空间刚柔耦合闭链机器人动力学模型及振动方程,并分析系统固有频率和振型函数。基于同等参数,利用ADAMS/Vibration模块建立了空间刚柔耦合闭链机器人的自激振动仿真模型,研究系统固有频率和对应模态的变化,以及不同激振力作用下的频率响应特征。结果表明:理论模型和仿真模型的动平台运动轨迹基本一致,并且理论模型与振动仿真模型的固有频率也具有一致性,验证了振动仿真模型建立的正确性。随着激振力幅值的增大,系统响应增强。同一激振频率动平台质心处Y方向响应最大,X方向次之,Z方向最小。其中,系统第11、12阶模态对应的系统变形量最大,对应的激振频率为40~60 Hz。     

基于摇振收获设备的核桃树复杂分枝特性研究

为确定大型果树树干摇振收获设备的激振参数，探究大型果树复杂分枝的共振特性，以南疆核桃树为研究对象，应用自主研发的树干摇振收获设备开展核桃树扫频共振检测试验，通过试验得到样本树检测点时间-加速度响应幅值曲线与激振频率-加速度响应幅值曲线，并进行分析。结果表明：核桃树分枝生长方向受扫频激振影响较小；核桃树复杂分枝上的主枝与其上分枝共振频率一致，样本树复杂分枝检测点的共振频率方差最大值为0.038Hz,小于0.05Hz;核桃树复杂分枝的分枝长径比与分枝共振响应幅值呈正相关，样本树复杂分枝的分枝长径比与Z轴共振响应幅值的相关系数为0.455,呈密切正相关。研究可为大型果树树干摇振收获设备激振频率的确定奠定基础。     

单双轴偏心激振器对核桃树体振动特性的对比分析

通过Pro/E对树体建立模型,在激振力的大小相等、距地面相同高度及相同激振频率的条件下,运用Workbench对单轴单偏心振动机构和双轴对称偏心振动机构产生的不同形式的激振力对树体振动特性进行对比分析,为林木干果采摘机械的激振装置的结构设计、选用提供了参考。     

红枣收获机激振装置激振频率优化与试验

为提高红枣收获机振动收获效率,对激振装置激振频率进行了优化。首先,建立激振装置与枣树振动系统动力学模型,获得激振装置曲柄转动角频率为2.7rad/s,激振频率为16.9Hz;其次,在ADAMS环境下进行运动学仿真分析,当曲柄转动角频率为2.7rad/s时,机构运动较平稳、无剧烈振动现象,装置机构运动满足要求;最后,对激振装置工作性能及作业效果进行田间试验。试验结果表明:当液压马达转速为25.0~26.5r/min时,即激振频率为16.5~17.4Hz,红枣采净率大于90%,红枣损伤率小于8%,装置各项性能均满足要求,可为红枣收获机激振装置激振频率设定提供理论依据和技术支持。     

振动钻削台设计及试验

为了在普通立式钻床上实现振动钻削工艺,设计、制造了弹簧式、曲柄连杆式振动钻削工作台.测量其振动频率控制性能及振动幅值特性,评价其激振性能,并进行加工试验,证明使用该振动钻削工作台,基本上可以体现振动钻削的几个工艺优点.     

基于双级振动筛马铃薯收获机的设计与仿真

针对目前小型马铃薯收获机伤薯率高的问题,设计一种双振幅双级振动筛的马铃薯收获机,以期降低马铃薯损伤率,提高收获率。通过Solidworks建立振动筛三维模型,并利用Adams完成运动学仿真,通过Ansys Workbench有限元软件对关键部件进行静力学和振动模态仿真。结果表明:1)前后振动筛振幅、速度及加速度均符合马铃薯振动筛设计要求。2)前振动筛振动幅值、速度、加速度较大,有利于土壤破碎,后振动筛振动幅值、速度、加速度较小可以减小马铃薯损伤。     

基于振动试验台的果树枝运动规律的试验研究

结合大规模种植的乔木类果品采收要求,完善果树连续式机械振动采收问题。介绍连续激振式采收过程中影响树枝振动效果的试验,通过振动试验台夹持果树主干不同位置,施加不同类型激振力进行振动实验;利用动态信号测试分析系统进行数据采集和输出,获得不同激振频率、激振位移下果树树冠不同位置的加速度数据及曲线,进行分析和对比。夹持主干的位置距离果树固定端为60cm,振动测试系统输出振动频率为20Hz、激振位移为5mm时,果树枝端获得加速度较大,树枝和果实之间的相对加速度也较大;保证振动采收装置在采收中果实净采收率高,果树损伤小的要求。     

进浇口共振破断设备振动系统的谐响应分析

为了确定某种压铸件在去除进浇口时的激振频率,以进浇口共振破断设备的振动系统为研究对象,采用Pro/E对振动系统进行三维建模以及简化。通过有限元ANSYS对振动系统进行模态分析,得到前12阶的模态振型和固有频率。根据模态分析结果对振动系统进行谐响应分析,得到进浇口处的应力和应变响应情况,以此确定了进浇口共振破断设备在分离进浇口时的最佳激振频率。最后通过试验进行了验证。将其作为进浇口破断的理论依据,对其余小型压铸件在破断分离时找到最佳激振频率,获得良好破断效果具有指导意义。     

大型核桃树振动响应特性与落果试验研究

为确定大型核桃树的振动响应特性,探究大型果树机械化摇振采收方法,以南疆大型核桃树为研究对象,利用ANSYS进行有限元分析获取各分枝振动响应特性;应用自主研发摇振收获设备进行扫频试验及落果试验研究,对各主枝进行共振频率检测,通过各分枝上的传感器获取的频率-加速度幅值曲线,确定曲线峰值对应的共振频率;最后,进行摇振落果试验,对比各主枝在不同共振频率下的落果情况。结果表明：大型果树同一主枝及其上侧枝共振频率相同,各主枝共振频率在22～26 Hz之间;同一主枝上的各检测点加速度响应曲线整体呈现先增加后减小的趋势,距离激振位置越远,加速度响应幅值越大;在共振条件下收获,能够获得更高的落果率。为此,提出一种基于大型核桃树主枝共振频率的摇振采收方法,通过获取主枝处的共振频率,以各主枝共振频率进行多次摇振收获作业,实现共振条件下以较低激振能量获得最大振动响应收获,可有效提高收获效率和采净率。研究结果可为大型果树摇振采收方法提供理论基础。     

基于谐响应分析的籽瓜破碎机机架抗振性能研究

为了研究籽瓜破碎机在受迫振动下的振动响应以及振动载荷带来的变形、失效等问题,通过ABAQUS软件分析了机架在无阻尼状态下的固有频率和振型号,在此基础上通过模态叠加法研究了机架在电机激振力作用下振幅和应力的响应特征,得到了对应的响应曲线。结合相应曲线研究了机架在交变载荷作用下振幅峰值发生的峰值和频率范围,验证了抗振性能是否满足实际生产要求。研究结果表明:在正弦激振力的作用下,机架的主要振动变形位于机架低端。当激振频率在85～125Hz之间时,机架容易发生强烈振动,尤其是在125Hz附近机架振幅出现了最大值。由于驱动电机的激励频率范围为23.33～60.00Hz,远小于最大振幅发生的频率,说明只要电机转速控制在3600r/min以下,机架就能有效避免振幅的急剧增加,不会发生严重的振动变形。     

伺服机构齿轮传动系统的动力学响应分析

为了研究齿侧间隙、时变啮合刚度对导引头伺服机构的影响,以导引头伺服机构惯性稳定平台的齿轮对为研究对象,采用集中质量法建立含有齿侧间隙及时变啮合刚度的模型,利用四阶龙格库塔法对齿轮传动系统进行非线性动态响应分析,分析阻尼比、平均载荷、激振频率及激振频率幅值对系统响应的影响。     

2D阀控差动缸式电液激振器振动波形研究

为了提高激振器的振动频率,提出了一种由2D阀控制差动式液压缸的新型电液激振器,该激振器通过控制无杆腔容腔的体积变化实现液压固有频率的改变。阐述了激振器的工作原理并建立其数学模型,利用Matlab中的Simulink构建了系统仿真模型,对系统在低、中和高频段工作时的振动波形进行了仿真研究。为了验证理论分析以及激振器在低频段、中频段和高频段工作时实际输出振动波形,设计了电液激振器并进行了实验研究。实验结果表明：激振器的负载以弹性力为主时,振动频率在5Hz以下,激振器输出的振动波形容易出现饱和现象,随着激振频率的提高,饱和现象消失,当振动频率与液压系统固有频率相等时会产生谐振现象（即振动幅值突然放大）,过了谐振点后振动幅值会快速下降。     

蓝莓植株的振动特性分析与试验研究

【目的】采用机械振动式采摘方式进行蓝莓采摘,获得最佳采摘激振频率,以提高蓝莓采摘效率。【方法】在分析蓝莓植株生长形态后对蓝莓植株进行了物理建模,同时通过有限元仿真软件对蓝莓植株进行了模态分析与谐响应分析,并利用电动振动采摘试验台进行了激振频率为1 Hz、2 Hz、3 Hz的振动试验,获得不同侧枝前1 s～3 s的加速度。【结果】1）蓝莓植株的固有频率与阶数成正比关系,前12阶固有频率为2.08 Hz～5.04 Hz;2）蓝莓植株的各个侧枝加速度不同,同一侧枝的二级枝加速度大于一级枝加速度,所施加的最佳激振频率为1.9 Hz;3）蓝莓植株最佳采摘激振频率为1.8 Hz～1.9 Hz,验证了蓝莓植株最佳激振频率与仿真分析的一致性。【结论】本研究可为机械振动式蓝莓采摘机激振频率范围选择提供理论依据,并为振动式蓝莓采收装置的设计提供理论基础。     

基于并联机构的多维振动筛分试验台设计

为解决传统振动筛分装置不能实现多维振动的问题,设计了基于并联机构的多维振动筛分试验台,试验台以全解耦型多维主体激振机构为核心,采用大功率直线电动机为直线往复振动的动力源,传动链短,机械结构和运动参数的调整简单便捷,可获得多个工况下物料颗粒的筛分性能指标以及物料在筛面上的运动规律。试验台以计算机和PMAC控制卡作为硬件控制系统的核心,测控软件系统可以对试验过程中工作部件的振幅、速度、频率、扭矩和功率等参数进行实时采集、显示、处理与分析,为多维振动筛分设备的设计提供了依据。     

枸杞果实振动脱落特性模拟仿真及试验研究

为深入研究枸杞果实-果柄振动分离特性,确定成熟枸杞果实-果柄分离用时最短的激振振幅与频率组合,研究了枸杞果实振动脱落机理,并通过仿真试验得到了最佳振幅和频率、枸杞脱落数量与时间的关系曲线、振动杆加速度和枸杞果实的加速度。搭建了枸杞振动试验台,以脱落所需时间为指标,分别对成熟和未成熟枸杞进行了振动脱落正交试验,获得了不同激振组合参数下振动杆的加速度及枸杞的脱落情况,最终确定了试验因素的最佳组合为:激振振幅12mm,激振频率16Hz。该条件下成熟枸杞脱落用时为1. 39 s,激振方向最大加速度为162. 81m/s2。本研究可为振动式枸杞机械收获装置的设计提供理论依据与数据支撑。     

主销后倾角对独立悬架汽车自激摆振极限环特性的影响

考虑前轮定位参数应用拉格朗日方程建立了独立悬架汽车摆振系统4自由度模型.基于该模型,应用数值分析方法仿真分析了主销后倾角影响自激摆振中多极限环的速度区间及其数值特性.结果表明,随着后倾角增大,自激摆振中出现多极限环的速度区间提前,而且随着后倾角增大,不稳定极限环幅值减少,稳定极限环的幅值增大,但频率变化不大.研究结果为减小汽车自激摆振和多极限环现象控制提供了理论参考.