计算机绘图在犁体曲面设计中的应用

为了加速犁体曲面设计参数和方案的选择及生产上的应用(指样板曲线),本文作者用FORTRAN语言编制了一套计算绘图程序,在DJS-8计算机上对犁体曲面的轮廓线、水平迹线、性能曲线以及样板曲线等进行了计算,同时在DC300绘图机上绘出了图形,试验证明效果良好。     

犁体曲面最佳拟合

本文介绍了形成犁体曲面的一种方法——样板曲线扫描法。构造了犁体曲面的特性函数。把犁体曲面最佳拟合问题归结为求解一个含有N个变元及M个不等式约束的非线性规划问题。从而在最佳拟合的意义下,得到犁体曲面的数学表达式。已成功地用于对南方系列水田犁的各种犁体曲面进行数学描述。     

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.     

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。     

水平直元线犁体曲面的一般方程式

犁体曲面是一种复杂的空间曲面,其规律繁杂多变。目前,在犁体曲面设计时,广泛采用经验作图法进行设计,其样板曲线的数值和展开尺寸的精度都比较低,导至制造出来的产品与原设计参数差距较大。同时,作图法也无法采用先进的电子计算机技术,也无法从理论上进行     

南方系列水田犁犁体曲面的数学解析

本文是在以理论铧尖点为原点O,铧刃线为P轴,开度方向为L轴正向的样板座标系OLPZ中,用动直线扫描法来描述此系列各犁体曲面的规律性,并使其解析化。动直线在LOZ平面上的投影与L轴的负向夹角记为φ,在POZ平面上的投影与P轴负向的夹角记为δ,在LOP平面上的投影与L轴负向的夹角记为λ,则有     

基于MDT和ADSRX的犁体曲面造型研究

以犁体曲面十二参数法为设计原则,利用以ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４为平台的三维机械设计造型软件ＭＤＴ３．０和ＡＤＳＲＸ编程环境,设计了犁体曲面的参数化造型软件。该软件集参数选取、设计、造型、视图生成、样板曲线生成为一体,可以对多种犁体曲面进行造型,大大减轻了交互设计时的工作量,并可以在制造之前观察到犁体形状,便于修改潜在的错误,保证曲面的光顺性。     

数学解析法设计犁体曲面探索之一

作者通过试验,提出了用单一的曲面方程连续描述犁体曲面的方案,取得如下结果。 一、用一直元线沿着一条连续的水平迹线移动,二面绕x轴转动,同时改变与x轴的空间夹角的原理建立了连续的犁体曲面解析式,实践证明行之有效,而且所设计的1LD-230悬挂重型二铧犁犁体曲面性能良好,并已鉴定定型。 二、建立了犁胫线、顶边线、翼边线等解析式,以此与曲面解析式联解,可以得到元线的边界坐标值,构成具有完整轮廓的犁体曲面。 三、从连续描述的犁体曲面解析式导出的性能曲线、样板曲线均连续可微,且推导运算简便。为探索土壤运动轨迹的物理方程及犁体曲面有理设计创造了条件。     

光学犁体曲面测量仪的试验研究

为提高光学犁体曲面测量仪的精度、工效、简化结构、降低成本,作者研制了窄缝光发射器及投影屏式的新型光学犁体曲面测量仪。本文分析了该仪器的主要结构、也讨论了精度问题。试验表明:可在半小时内测绘完毕犁面的纵剖和横剖两组曲线族,在200×200mm~2范围内与理论曲线比较的误差小于1mm(<1％)。     

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。     

双翼翻土防漏耕犁犁体的3D+2D设计研究

在ＭＤＴ平台上设计了双翼翻土防漏耕犁犁体。建立了犁体曲面模型、犁体各零件的三维模型以及犁体的三维装配模型,并实现了从三维模型到二维工程图的转换。实践证明,在ＭＤＴ平台上进行犁体的交互式设计是方便可行的。     

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。     

全翻转式双向犁限深轮换位机构优化设计

介绍了全翻转式双向犁的曲柄摇块式限深轮换位机构的结构、工作原理及参数优化设计过程。依据换位机构工作性能的要求和在翻转犁上安装空间的限制,建立了优化设计数学模型,运用ＯＰＢ优化方法程序库约束变尺度法（ＣＶＭ）对模型求解。优化设计结果在１ＬＥ－３３５型液压翻转犁上得到了应用,生产使用表明,经优化设计的换位机构性能优良。     

双翼翻土防漏耕犁的参数设计

分析了中间传动反转旋耕埋茬机防漏耕犁的设计要求,论述了双翼翻土防漏耕犁的参数设计。本文特别阐述了采用高度压缩法确定双翼翻土防耕犁的元线角度变化规律的方法和优点。试验表明,所设计的双翼翻土防漏耕犁有良好的工作性能,解决了中间传动反转埋茬机的中间漏耕和Ｙｏｎｇ土问题。所建立的参数设计数学模型为该犁体ＣＡＤ的３Ｄ设计准备了先决条件。     

双向犁翻转机构的精度设计

翻转式双向犁通常采用单油缸驱动的曲柄摇块机构实现犁架的翻转,在工作过程中机构要越过死点,并进行液压油路的换向,这时油缸相对于机构应处于失控状态,避免出现干涉现象.为此,运用极值法进行装配尺寸链的分析计算,提出了按照油缸连接件的两种极限状态确定失控连接间隙的方法;并根据1LF-335液压翻转犁翻转机构参数及精度要求,确定了失控连接间隙为2.565～2.855mm.设计结果已应用于保定农业机械厂生产的液压翻转犁上,越中性能良好.     

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。     

碎土型犁体曲面作业过程的仿真分析——基于ANSYS/LS-DYNA

在农机作业中,铧式犁主要是通过犁体曲面完成对土壤的切土和翻垡,达到土壤耕作的目的.犁体曲面的参数对铧式犁的工作性能和动力消耗都有较大的影响.为此,利用数学建模中参数化建模的方法对碎土型犁体曲面进行建模,并对犁体曲面耕翻过程进行动力学仿真分析,得出优化的曲面参数及其各项参数对犁体曲面工作性能(牵引阻力、翻馑性能)的影响,从而达到对铧式犁优化设计的目的.     

冬耕晒垡装备选型分析与试验研究

冬耕晒垡是缓解长期浅耕作业造成的耕作层浅、土壤紧实、地力下降等问题的一种轮作休耕方式。从装备选型角度,总结分析了当前常用的犁耕深翻装备类型与技术特点,并开展了相关试验研究。结果表明,适宜的冬耕晒垡装备有助于提高生产作业效率、提升耕地作业质量,其中,以水田灭茬犁为代表的铧式犁适应性强,耕深稳定性好,翻垡埋茬率高,耕后犁底较为平坦。     

设施农业就地翻土犁结构设计与仿真

针对铧式犁使土垡侧移而无法适应设施农业耕作需求的难题,设计一款新式犁体。基于铧式犁的设计方法水平直元法和翻土曲线族法,提出一种翻土曲元法。通过对犁体导曲线、翻土曲元线的设计,由翻土元线中点穿透于导曲线且翻土元线角度按照规律变化后得到一种翻垡后土垡无侧移且无犁沟的就地翻土犁体曲面,利用Solidworks建立就地翻土犁数学模型。查阅现有土壤物理性质研究成果文献,获得土壤的密度、泊松比、静摩擦系数、动摩擦系数、碰撞恢复系数,通过EDEM软件构建土壤颗粒离散元模型,模拟土壤耕作试验,试验表明犁体耕作效果较好,犁体在6 km/h速度下阻力约为1200 N,为就地翻土犁样机制作与优化提供理论参考。