芦苇收割机关键部件设计及运动分析

针对芦苇收割存在芦苇和杂草相互缠绕的实际问题,设计一种空间连杆和平面连杆机构联动的芦苇收割装置,并建立各机构对应的数学模型。提出芦苇收割中当曲柄轴转一圈,水平刀具切割实现往复行程10 cm、竖直刀具行程实现25 cm的需求;根据给定需求求解建立的机构数学模型,确定连杆机构各部尺寸。依据机构和部件尺寸参数,建立杆件、机架和双动刀具等实体模型并进行装配,并进行竖刀与横刀的往复式切割运动轨迹分析。分析结果验证装置设计满足设定的芦苇收割所需行程要求。该设计实现了在一个动力源的情况下,采用平面连杆和空间连杆联动,进行芦苇横向和杂草纵向切割,其理念可用在水中杂草清理机械设计实践中。     

残膜回收机搂膜连杆机构模糊优化设计

残膜回收机搂膜连杆机构由弹齿和四连杆机构组成,弹齿固定在连杆上输送和收集残膜。分析弹齿的运动并以弹齿的运动轨迹最优为目标,建立了该连杆机构优化设计数学模型。运用模糊优化原理和方法对约束函数中的许用条件进行模糊化处理,建立了模糊优化设计模型,采用最优水平截集法求解模糊优化问题。已知曲柄、机架和弹齿的结构尺寸,设计计算出连杆和摇杆的最佳尺寸为390mm和385mm,比原机构减小13.3%和8.3%。     

9 GSCC-1.4 H水草收割机切割装置改进设计

9GSCC-1.4H水草收割机往复式切割装置不同于牧草收获机械切割装置,其割刀传动装置位于切割器的后面,且曲柄连杆与水平面成一定角度,割刀传动零件拨叉主动臂与从动臂不在同一平面内,切割过程中拨叉与动刀组拨杆接触的运动轨迹为空间弧线的线接触,同时在拨叉和拨杆间有冲击振动,加快了拨叉与拨杆的磨损,缩短了切割装置的使用寿命.为此,对9GSCC-1.4H水草收割机切割装置进行了动力学分析,针对切割装置存在的问题,对割刀传动装置进行了结构改进设计:将拨叉从动臂改为摇杆,曲柄连杆与小拨叉铰接,小拨叉通过中间连杆驱动摇杆往复摆动,小拨叉和中间连杆用球轴承连接消除空间曲线轨迹对连杆的作用,摇杆驱动切割器实现往复切割运动.     

4QM-4.0型麻类青饲料联合收获机割台结构设计与试验

针对现有牧草收割机收割饲用苎麻作物时，割台输料不畅，搅龙易被麻类纤维缠绕的问题，设计一种专用收割机割台。该割台由往复式切割装置、拨禾轮、茎秆捡拾输送器及螺旋搅龙组成。根据饲用苎麻的田间生长特性及物料特点，开展收割机割台设计。通过理论计算与试验分析，确定割台各关键装置结构参数：拨禾轮的圆周半径为840 mm、切割器离拨禾轮轴高度为1 470 mm、拨禾轮转速27.9 r/min、升降行程为700 mm、往复式割刀曲柄转速为540 r/min、茎秆捡拾输送器拨齿轮滚筒半径为150 mm、转速为152.80 r/min，喂入搅龙直径为320 mm、转速为170 r/min。田间试验表明：该机收获损失率为3%，标准草长率为91%，作业小时生产率为0.25~0.35 hm2/h，割茬高度为150 mm。收割时，割台未出现堵料及纤维缠绕现象；收割后，苎麻割茬整齐，未发现作物茎秆基部存在明显撕裂现象。试验结果表明往复式切割器切割效果良好，整机工作性能稳定，该收割机割台能够满足对饲用苎麻作物的收割要求。     

柠条联合收获机拨齿式输送机构分析

柠条生长几年后木质化程度很高、韧性很好,目前成熟的作物收获装备不能完成柠条的机械化收获。在创新柠条联合收获装备的设计中,输送机构是关键部件。为此,针对柠条的生长特性和柠条联合收获装备设计性能要求,对选用的拨齿式输送机构进行了相关运动学、动力学分析,确定了拨齿板数量、拨齿齿形、高度、齿角及拨齿个数等基本参数,分析了柠条以横进、竖进、侧进3种不同方式进入输送装置时拨齿的受力情况。同时,根据收割机喂入量与输送量的关系,计算得出:收割机前进速度为2m/s时,输送机构第一级拨齿辊转轴匹配转速为100r/min。     

麻黄草收割机拨禾装置的理论分析及结构设计

由于麻黄草的草茎丛生,且呈散射状生长,因而,根据其生长特点,收割时采用偏心式拨禾轮。为此,针对麻黄草收割机的拨禾装置进行理论分析;并对拨禾轮的直径、转速及安装高度等参数进行设计计算;做出了拨禾轮的运动轨迹曲线(余摆线);结构上将弹齿设计成末端为八字形,每组弹齿二根。     

水稻机收的技巧

使用收割机收割水稻时,如果遇到不同状况的水稻,农机手应灵活采用不同的收割方法,以提高收割机作业效率,确保收割质量。(1)收割低矮水稻。调低拨禾轮位置,调小伸缩杆与割台底扳距离,提高收割机前进速度,增加喂入量,使收割机经常处于满负荷工作。(2)收割高茎秆水稻。为使高茎秆水稻收割铺放、输送良好,将拨禾轮上的拨齿调整向前倾斜8°～15°,以加大对水稻收割时的捕捉能力,     

行星齿轮连杆式栽植机构的设计与仿真分析

分析了栽植机构功能需求,设计了一种行星齿轮连杆式栽植机构,建立了栽植机构的分析简图;采用矢量法建立了栽植装置的运动学模型,并对运动学模型求解,求得栽植机构末端轨迹、速度和加速度方程;利用VB6.0优化连杆机构尺寸,求得行星架的长度L_(OA)=6 2 mm,连杆AB的长度L_(AB)=6 2 mm,杆件BJ的长度L_(BJ)=1 2 0 mm,杆件JP的长度L_(JP)=1 9 1 mm为最佳设计尺寸。同时,在优化的基础上建立了虚拟样机模型,并通过ADAMS对栽植机构进行了轨迹仿真,其仿真轨迹与理论轨迹基本相符,能满足栽植机构的栽植的农艺要求,对栽植机构的设计具有一定的参考价值。     

齿轮五杆曲柄滑块机构的轨迹综合

分析了一类齿轮五杆曲柄滑块机构的尺寸约束条件,利用复矢量理论和Fourier级数理论建立了机构连杆轨迹的数学模型,推导出计算机构实际尺寸和安装位置参数的数学公式,根据曲柄和连杆间传动比的不同分别建立了相应机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱库.利用数值图谱法实现了齿轮五杆曲柄滑块机构连杆轨迹的尺度综合,综合算例证明了该方法的实用性和有效性.     

联合收割机割刀行星齿轮传动机构设计

通过行星齿轮传动机构和曲柄连杆、摆环传动机构的优缺点对比,针对曲柄迮杆、摆环传动机构使刀杆受到侧向的分力,容易导致刀杆断裂和故障率高等缺点,建立行星齿轮机构输出端运动方程,并进行运动分析.得到了割刀实现往复直线运动的条件.根据这个条件和实际情况,设计了东方红4LZ-2.5联合收割机的行星齿轮传动机构,经接触疲劳强度和弯曲疲劳强度校核,该传动机构安全可靠.为联合收割机传动机构的改进提供可行方案.     

基于平面运动的酿酒葡萄采收装置设计与试验

针对新疆酿酒葡萄树形松散、枝干较细等特点,利用曲柄摇杆机构中连杆与肋条相连,设计可实现平面运动的酿酒葡萄采收装置。对装置开展运动分析,构建采收装置运动学模型,确定影响装置工作性能的主要影响因素为曲柄转速、曲柄长度、肋条调节杆长度和夹持间距。建立酿酒葡萄采收装置虚拟样机,并进行仿真分析,获取肋条各作用点速度与加速度仿真数据,通过加速度分析可知,肋条两侧加速度均可满足酿酒葡萄振动采收需求。以曲柄转速、曲柄长度、夹持间距和肋条调节杆长度为影响因素,以分离率和破损率为指标,开展四因素三水平正交试验,获取最佳参数组合为曲柄转速840 r/min、曲柄长度28 mm、夹持间距100 mm、肋条调节杆长度410 mm,验证装置设计的合理性。     

2ZDJ-2型钵苗移栽机栽植系统试验

为了提高导苗管式移栽机栽植作业效果及稳定性,以导苗机构为研究对象,选取连杆杆长、曲柄初始相角和移栽机作业速度为试验因素,钵苗直立率为试验指标,在室内土槽中对研制的2ZDJ-2型钵苗移栽机进行了混合水平均匀试验设计。建立了试验因素与指标间的多元非线性回归模型,并分析了因子效应对试验指标的影响规律。采用Matlab软件对试验取值范围内的因子组合进行了优化求解,并进行了最优因子组合方案重复性验证试验,试验结果表明,曲柄初始相角取70°,连杆杆长取356 mm,作业速度设定280 mm/s时,钵苗直立率升至95.5%,导苗机构作业性能稳定。     

最小传动角在曲柄滑块机构优化设计中的应用

通过调节曲柄长度、连杆长度和偏心距，对曲柄滑块机构进行了三维双同标优化没计。该设计既满足最小传动角最大的要求，同时又使其尺寸最小。没计中，总目标函数采用目标规划法进行构造。     

新疆酿酒葡萄振动采收装置设计与试验

酿酒葡萄收获具有季节性强、占用劳动量大等特点,而机械化采收是酿酒葡萄收获的必然趋势。为此,针对新疆酿酒葡萄种植特点及采收作业要求,在测定了酿酒葡萄果蒂连接力的基础上,设计了一种由牵引架、工作部件和驱动部件等组成的酿酒葡萄振动采收装置,确定了其工作参数及关键结构参数,并进行了初步试验。结果表明:采用振动原理开展酿酒葡萄采收作业在技术层面是可行的,装置的研究为酿酒葡萄收获机的研制提供一定的理论与技术基础。     

车用内燃机曲柄连杆机构动力学分析

利用柔性多体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的内燃机曲柄连杆机构动力学仿真分析模型。并根据所建立的模型 ,对车用D6 114B内燃机曲柄连杆机构的运动学、动力学特性进行了仿真。通过仿真计算 ,得到考虑曲轴柔性时的曲轴主轴颈、连杆轴颈载荷 ,活塞、连杆等的惯性力以及内燃机的输出特性 ,为内燃机曲柄连杆机构的设计与改进提供了重要依据。     

振动式马铃薯挖掘装置关键部件设计

当前马铃薯收获机的主要挖掘方式为采用固定式挖掘铲实现一维强行破土切削,其普遍存在切削挖掘阻力大、能耗高、铲尖磨损严重等问题,故设计一种振动式马铃薯挖掘装置,采用四杆机构实现水平方向的振动,采用偏心轮机构实现竖直方向的振动。工作时,由拖拉机后输出轴提供动力,经变速箱实现变速和换向后传递给输出轴,输出轴通过链传动带动安装有链轮的主轴旋转,主轴端部安装有偏心轮,通过偏心轮机构的旋转实现竖直方向的振动,另一方面偏心轮通过连杆与四杆机构相连,四杆机构以机架的四个铰接点为转动中心,实现竖直方向的振动挖掘。通过田间试验,验证装置工作性能的稳定性以及可行性,试验结果表明:该机明薯率≥95%,挖净率≥98%,破皮率<3%,能够满足马铃薯的收获要求,可为后续马铃薯收获机械的设计提供一些理论依据。     

稻油轮作区铲锹式油菜直播种床整备机设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区土壤黏重板结、秸秆量大等问题,油菜直播种床整备采用传统旋耕方式常导致耕层浅、埋茬效果不足和平整度较低的实际问题,本文结合油菜种植农艺要求,设计了主动铲锹切土、抛土,并集成被动式开畦沟、碎土、平整厢面装置,实现适宜油菜直播的土壤翻耕、碎土、秸秆埋覆、平整等功能的铲锹式种床整备机;根据铲锹入土角、耕深、切土节距等要求,建立了曲柄连杆机构运动学模型,基于Matlab软件分析得出曲柄连杆机构结构参数;根据铲尖运动轨迹、切土节距、沟底凸起高度等要求,确定了左右交错式铲锹和螺旋式的曲柄排列方式,开展了机组运行参数的匹配设计,得出了机组前进速度vm为0.4~0.5m/s、曲柄转速n为240r/min;同时开展了土壤被铲锹抛出后运动过程分析,确定了罩壳安装参数;建立了基于离散元方法的耕作部件-土壤-秸秆相互作用仿真模型,应用EDEM 与ADAMS软件耦合分析了机具的秸秆埋覆性能,仿真结果表明,平均秸秆埋覆率为91.64%,可实现秸秆深埋还田。田间试验表明,在高茬水稻秸秆工况下,铲锹式种床整备机的平均作业耕深为215.3mm,与传统旋耕方式相比,平均耕深提高99.2mm;秸秆埋覆率为89.43%,相比传统旋耕方式的埋覆率提升了27.61个百分点,且机组无缠绕和堵塞,通过性好,整机作业质量达到稻茬地油菜直播种床整备的要求。     

油莎豆收获筛分机构运动学分析与试验

针对油莎豆收获人工收获难度大、收获效率低、损失率高等问题,提出先脱粒后分离的收获方式,设计一种油莎豆收获筛分装置,该装置主要由脱粒系统和振动筛分系统等组成。采用矩阵法对振动筛分机构进行运动学理论分析,运用ADAMS软件对该机构进行仿真,得到筛面各点的位移、速度、加速度曲线图,分析各点的运动变化规律,找到影响筛面运动的关键因素。以曲柄转速、筛面倾角、振幅为试验因素,以筛分效率和损失率为试验指标,运用Design-Expert软件进行分析。结果表明:曲柄转速为236.51 rad/min、筛面倾角为6.7°、振幅为3.98 mm时,筛分效率为96.56%,损失率为1.83%,满足油莎豆收获机的设计要求。     

三环减速器实际接触齿数及载荷分配的研究

在考虑内啮合齿轮副内外齿廓理论间隙、制造误差及轮齿弹性变形的基础上,建立了三环减速器实际接触地数及各齿间载荷分配的理论分析模型,计算出在额定载荷工况下的实际接触齿对数及各齿上的载荷分配,并利用应变测试方法进行了相应的实验研究,验证了理论分析计算的结果,为三环减速器承载能力的估算、齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。