犁体CAD通用数学模型的研究

通过对Ｂ样条理论的研究,创建了新的通用犁体曲面和样板曲线数学模型及其参数造型,该模型库自动化程度高,数据处理便捷,无需分片描述,曲线曲面（包括犁体曲面,样板曲线,翻土曲线）整体即可可达到二阶参数（Ｃ＾２）连续,具有较高的光顺性利用该模型库结合三维图形,实体造型和图像模拟技术开发的ＣＡＤＴ使犁体曲面的优化,设计过程自始至终都十分直观,透明和方便,有效提高了设计质量和效率。     

Loop细分技术在犁体曲面造型中的应用

阐述了细分方法的基本思想以及基于三角网格的Loop细分模式的原理和方法；提出了在相关几何造型、有限元分析和动态仿真软件配合下，基于OpenGL环境或CAD二次开发环境的复杂犁体曲面造型的细分方案；对犁体曲面的控制网格生成、边界限定等关键技术进行了讨论。利用该方法可以有效缩短复杂犁体曲面的造型、计算和分析时间。     

犁体参数化设计系统的研究

为提高犁体设计效率,引入参数化设计和专家知识库的技术,以犁体曲面十二参数法数学模型和犁体曲面的构成线方程为基础,推导样板曲线方程和犁托的样板曲线方程,通过知识库来表达参数化设计过程中的非数值化专家经验和设计常识.编写了犁体参数化设计系统,实例表明,该系统只需输入耕宽、耕深和耕速3个参数,可自动生成各种型号犁体及零部件的二维工程图和三维造型图,设计时间由几个月缩短为20min左右.     

利用VC和Pro/Toolkit环境研究犁体曲面参数化设计

通过Pro/E提供的软件开发工具包,结合VC开发出一种犁体曲面三维参数化设计体系.该体系能生成较理想的犁体曲面的三维结构模型,同时进行了相应的分析,提高了设计效率,为后续犁体曲面的开发奠定了良好的基础.     

犁体曲面设计及数控加工研究

研究了犁体曲面的设计以及制造犁铧、犁壁的压形胎具、铸模和检验样板的数控加工方法.通过分析,建立了犁体曲面的数学模型,基于Pro/Engineer构造了犁体曲面的实体,在已建立的实体基础上,研究犁体曲面的数控加工方法.利用CAXA制造工程师软件进行了数控加工过程的仿真,生成了适合V600A加工中心加工的G代码程序.这种设计方法弥补了平面作图设计中的不足和缺陷,为数控加工和分析犁体曲面形状的几何参数与耕后质量和所耕土壤的物理力学性质、耕速、阻力和功率消耗奠定了基础.实践表明,该方法是可行的,能够满足犁体设计和制造的要求,可应用于其它农业机械零件的数字化设计和制造,可对其它类型犁体曲面设计加工提供参考依据.     

土垡横剖面翻转法形成高速犁体曲面

根据“土垡横剖面翻转法”设计了犁体曲面,提出的犁体曲面数学模型,反映了工况参数与农艺要求的关系,可以根据不同的要求设计出达到预期效果的犁体曲面,为犁体曲面的解析设计提供了一种新方法。     

基于耕地机犁体自由曲面的数控铣削加工

耕地机犁体曲面是空间任意的曲面。设计合理的犁体曲面,应采用CAD/CAM软件进行实体造型,曲面设计成高速梨曲面,既可以降低无效阻力,又能减轻犁的质量,增强曲面的光滑程度。为此,采用数控加工中心对耕地机犁体空间自由曲面进行铣削加工,选择不同的加工方式和合理的参数,对粗加工时间和精加工结果进行对比分析。结果表明:流线式粗加工和环绕等距式精加工组合有更高的加工效率和更好的质量,能使耕地机减少抛扔的能量消耗,提高耕地机零部件的加工效率。     

基于SolidWorks的水平直元线犁体曲面参数化设计

研究了水平直元线法犁体曲面的形成原理,二次开发基于SolidWorks本身特点的属性管理器对话框并结合SolidWorks强大的三维造型功能开发了水平直元线犁体曲面参数化设计模块,并实现了所研发系统与SolidWorks系统的无缝集成,有效解决了水平直元线犁体曲面设计过程复杂、误差大,劳动强度高等一系列问题,使水平直元线犁体曲面的优化设计变得非常直观和方便,利于犁体产品进一步开发的系列化和标准化,达到了缩短设计周期、增加经济效益的目的.     

高速犁体曲面的研究现状与分析

分析了国内外高速犁体曲面的研究现状,总结了高速犁体曲面设计的主要成形方法,指出了基于土垡运动原理的参数化设计是目前高速犁体曲面的主要设计方法。结合现代化的三维计算机辅助设计方法,研究犁体曲面的参数化设计,提出现阶段高速犁体曲面的设计方向。     

基于Pro/E犁体曲面的设计绘制方法

通过对犁体曲面设计从现状分析、提出问题、分析问题到解决问题,研究并提出了一种用于犁体曲面设计绘制方法——Pro/E设计绘制法。该方法以部分解析法得出的参数为基础,利用Pro/E自身设计的强大功能,可以较好地表现犁体曲面的三维结构图,大大缩短了产品的开发周期,降低了产品的设计成本。      

基于Solidwork的拖拉机耕犁装置的设计与仿真

犁耕装置是农业生产过程中非常重要的土壤耕作机具,其核心部件是犁片结构,但犁片是曲面形状,其设计和优化过程较为困难。为此,提出了一种基于Solid Works软件的耕犁装置设计和仿真优化方法,有效地提高了犁耕装置的设计效率。以30系列悬挂铧式犁耕装置为例,对其结构和参数性能进行了分析,然后根据其结构参数建立了犁耕装置的三维模型,并以犁片为研究对象,对其进行了运动仿真。由建模和仿真结果可以看出:采用Solid Works软件可以成功实现犁耕装置犁片和土壤的三维建模,运用其运动仿真功能成功实现了耕犁作业的运动动画的制作,为耕犁装置的优化设计提供了一种新的方案。     

基于PDM犁的智能CAD设计系统

讨论基于产品数据管理(PDM)犁的智能CAD设计系统基本框架及其3个组成部分：设计专家系统、产品数据管理和犁的计算机辅助设计。研究了各部分的功能和技术实现，设计专家系统用于犁的参数化设计过程中参数的选择和装配图装配合理性的判断，PDM主要管理犁的辅助设计相关的数据和文件以及专家系统知识。在此基础上，介绍了集成专家系统和产品数据管理犁的计算机辅助设计软件开发。     

播种机排种器外槽轮CAD

计算机技术的发展和推广给农业机械理论分析和产品开发提供了优越的条件,而将计算机辅助设计应用在播种机开发上,必将使产品设计水平有较大的提高。为此,阐述了播种机排种器外槽轮计算机辅助设计的方法。此设计系统利用ActiveXAutomation工具在VisualBasic环境下对AutoCAD2002进行二次开发,开发的播种机排种器外槽轮CAD系统具有参数化设计功能。经实践证明,该设计方法是合理可行的。     

基于MDT和ARX的泵站流道设计

为了使大型轴汉泵站进水流道的设计过程形象，直观，且能充分利用计算机辅助设计软件的功能，减少编程工作量，提出了基于MDT（Mechanical Desktop）和ARX（AutoCADRuntime eXtension）应用软件的泵站流道设计方法。方法的实质是利用MDT三维曲面造型和ARX的程序处理功能，对泵站流道先进行三维曲面形体的设计，后设计其工程图。     

犁体外载六分力数据采集系统的研制

针对目前犁体外载的测定装置在数据采集方面普遍地使用磁带记录,导致在测量精度、数据处理、数据分析、动载测定等方面都存在较大问题的情况,利用AT89S8252单片机为核心设计了犁体外载数据采集系统的硬件电路和软件流程。与犁体外载六分力仪配套使用的性能检测与应用试验表明,该数据采集系统能有效进行犁体外载的实时测量,性能稳定,工作可靠,消除了以往磁带记录的各种弊端,有效降低了劳动强度,为犁体的动力学研究提供了必要的原始数据。     

铧式犁犁体曲面设计研究现状与分析

分析了铧式犁犁体曲面设计国内外现状以及犁体曲面的成形方法,结合现代设计方法的特点,研究分析了CAD技术应用于犁体曲面的优越性,提出CAD技术用于犁体曲面设计的必然性。CAD技术可以较好地表现犁体曲面的三维结构图,能使曲面的设计更好地表现犁体曲面的视觉效果,使设计更趋优化,同时缩短了产品的开发周期,降低了产品的设计成本。     

犁体曲面的三维建模及曲面分析

应用三维CAD软件设计犁体曲面是目前先进的技术,可省略许多复杂的计算,同时可降低成本。先确定计算主要参数,而后分析传统犁体曲面的设计方法和三维CAD软件建模的方法,找出有共性的点,线,面,再通过计算得到导曲线和直元线,导曲线可用箭状曲率分析命令进行曲线光顺度分析。设计出的犁体曲面先用旋转和放大命令直接观查是否有缺陷,其后可用曲面分析的方法全面分析性能曲线;翻土曲线等如达不到要求可修改参数自动更新图形。     

犁体曲面的三维建模及曲面分析

应用三维CAD软件设计犁体曲面是目前先进的技术,可省略许多复杂的计算,同时可降低成本。先确定计算主要参数,而后分析传统犁体曲面的设计方法和三维CAD软件建模的方法,找出有共性的点,线,面,再通过计算得到导曲线和直元线,导曲线可用箭状曲率分析命令进行曲线光顺度分析。设计出的犁体曲面先用旋转和放大命令直接观查是否有缺陷,其后可用曲面分析的方法全面分析性能曲线;翻土曲线等如达不到要求可修改参数自动更新图形。     

南疆土壤特性下拖拉机悬挂犁悬挂方式的设计及优化

传统的三点悬挂方式过于依赖生产经验,不能适应现代农业机具设计和开发的快速发展,为更好地保证犁耕的作业质量,必须在悬挂方式上进行合理的调整。本文对悬挂犁与拖拉机挂接的方式进行了重新设计,使悬挂犁和拖拉机三点悬挂构成挂接机组,犁的挂接点落在拖拉机的动力中心和犁的阻力中心的连线上,即三点构成一条直线,而将挂接机组上的牵引点做为虚牵引点。同时,结合南疆土壤特性,并利用Mat Lab软件优化了相关参数,最终各性能参数与悬挂犁标准参数更接近,充分证明了悬挂方式改进的合理性。     

双向犁圆柱凸轮自动翻转机构

当犁体入土时,利用拖拉机的牵引力压缩弹簧贮存能量;机组耕作到地头时,拖拉机的液压提升机构将犁体提升后,通过圆柱凸轮机构即可实现双向犁的自动翻转。该机构设计合理,翻转平稳,运转可靠,结构上有创新性。