大功率拖拉机作业机组匹配仿真研究

对大功率拖拉机作业机组的主要研究成果进行了综述。针对大功率拖拉机产品匹配机具的选型问题进行了研究,提出了利用三维CAD软件Pro/E建立拖拉机作业机组实体模型和利用多体动力学仿真软件ADAMS相结合的虚拟样机技术进行机组动力性匹配研究。研究分析表明,采用虚拟样机技术进行大功率拖拉机与农机具匹配的仿真可以大大缩短产品研发周期,降低产品研发成本,提高企业的经济效益。     

基于虚拟样机技术的发动机性能仿真

简要介绍了虚拟样机技术的概念、体系结构及其关键技术,并在三维软件Pro/E中建立了汽车发动机的实体模型。通过Mechanism/Pro接口导入ADAMS,建立了发动机的虚拟样机,进行运动学和动力学仿真,对仿真结果进行分析,从而为改进设计提供参考依据。     

大功率拖拉机转向机构建模及仿真分析

首先,基于PRO/E建立大功率拖拉机转向机构三维模型;然后,将模型导入动力学仿真软件ADAMS/View,建立虚拟样机模型;最后,分别进行ADAMS单独仿真和ADAMS/Control与MATLAB/simulink联合仿真.仿真结果表明,建立的模型和联合仿真的分析方法是有效的,为拖拉机转向机构的研究提供了一种新的手段.     

振动式林果采摘机采摘臂动力学仿真分析

应用三维建模软件Pro/E构建振动式林果采摘臂虚拟样机模型,然后将模型导入仿真软件ADAMS中建立动力学模型,并进行采摘臂动力学仿真计算。同时,分析了采摘臂在采摘头定位以及振动过程中所受的力及力矩特性,验证了采摘臂的设计能够满足要求,并为振动式林果采摘机的物理样机优化设计提供理论参考。     

基于ADAMS的玉米植株收获过程仿真

在Pro/E中建立了摘穗辊及玉米植株收获模型,利用Pro/E与ADAMS的接口MECHANISM/Pro将所建模型导入了ADAMS中,通过分析植株受力,在ADAMS中建立了玉米植株与摘穗辊收获过程的虚拟样机模型,并添加约束和驱动.运用传感器技术,通过脚本仿真控制实现了玉米植株与摘穗辊收获过程的仿真,分析了玉米植株在倾角为79°时的收获数据,最后依据收获时间、果穗啃伤分析了倾角对收获过程的影响,得出了玉米植株收获的理想倾角为89°,为立辊式玉米收获机关键部件的设计提供了参数支持.     

虚拟样机技术的研究与应用

阐述了利用Pro/E和ADAMS进行虚拟样机仿真的方法和步骤,为两者的有机结合提供经验参考,介绍了虚拟样机技术在设计分析中的应用。     

拖拉机齿轮泵轮齿接触的有限元分析

齿轮泵作为拖拉机上液压系统的加压元件,其工作状态直接影响着拖拉机的工作性能。为此,通过Pro/E参数化建模的方法,构建了齿轮泵轮齿的三维精确模型;利用Pro/E和ANSYS之间的无缝连接接口导入到AN-SYS中,采用solid95单元建立其质量较高的有限元模型,并对其复杂的边界条件进行简化处理,然后对其进行接触非线性有限元分析,得到了齿轮接触应力、应变的分布云图以及最大接触应力,为拖拉机齿轮泵的改进及优化提供依据。     

基于ADAMS的大功率拖拉机制动性能仿真

利用三维作图软件PRO/E建立了东方红-1604拖拉机制动器的三维模型,并运用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了拖拉机整车的虚拟样机模型,根据相关试验标准对其进行了制动性能仿真试验。试验结果表明,该样机模型稳定可靠,可用于大功率拖拉机的虚拟仿真研究,为大功率轮式拖拉机的仿真研究搭建了虚拟试验平台,填补了我国大功率轮式拖拉机制动性能仿真研究的空白。     

基于嵌入式通信系统的变量施肥虚拟样机优化设计

为了达到液态施肥机高速作业的目标,提出了一种新的施肥机施肥变量控制的方法,该方法主要采用Pro/E和ADMAS联合仿真的方式对机构的机械运动轨迹进行验证,采用模糊控制和二阶差分算法降低施肥量的误差,使用PLC实现施肥数据的处理和通信。为了验证该方法的有效性和可靠性,应用三维造型设计软件Pro/E,绘制机构各零部件模型并装配,通过改变保存文件的类型实现Pro/E与ADAMS数据交换,在ADAMS中建立机构虚拟样机和运动学仿真,得到了施肥机虚拟样机的运动轨迹。最后,通过PLC嵌入式通信系统的优化,得到了虚拟样机施肥量随速度变化曲线,并将优化前后的施肥准确度和效率进行了对比。通过对比发现:使用PLC嵌入式系统优化后的施肥机,施肥的精确性得到了明显的改善,且施肥效率较高,为变量施肥控制的研究提供了理论参考。     

基于虚拟样机的全方位复式中耕机仿真设计

运用虚拟样机技术设计了一种与59.2～88.4kW系列拖拉机配套的、可一次性完成深松、侧深施肥、行间和苗间除草等多项作业的全方位复式中耕机样机。采用平行四杆随行仿形技术和对行可调螺旋梳齿式除草单体的设计,选用具有参数化特征建模和运动仿真分析等功能的集成化软件Pro/E,建立了复式中耕样机零部件的三维数字模型。利用其MECHANISM模块进行运动仿真分析,对样机进行动态干涉检查和轨迹分析,得到优化的结构和工作参数的仿真,为后续的运动控制设计提供了参考。     

基于ADAMS的拖拉机参数化实用模型的初步研究

提出研究拖拉机虚拟样机模型的重要性。通过应用ADAMS软件,建立拖拉机整车的虚拟样机模型,介绍前后桥系统、转向系统、车身和传动系统模型的创建过程,仿真分析给出了拖拉机行驶速度、运动轨迹和转弯半径的变化曲线,为拖拉机设计和性能分析提供了研究平台。     

ADAMS、Pro/E和ANSYS间数据的自动传输技术

采用插件程序设计、顺序和循环流程控制方法,以机械系统动力学分析软件ADAMS、三维参数化造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS为平台,提出了一种以动力学分析软件ADAMS为核心的自动化接口数据转换方法.利用软件的二次开发技术以及VC++语言开发了一套专用接口软件.最后通过东方红-1604型拖拉机转向机构的设计分析进行了仿真试验验证.试验证明,拖拉机轮胎的侧滑特性可用于描述拖拉机的转向性能,分析过程中所涉及的相关数据信息可以在ADAMS、Pro/E和ANSYS软件间自动无损传输.该方法可有效解决大型工程设计软件协同仿真过程中的数据信息自动传输问题,为复杂机械系统的设计分析提供了一种自动、高效而可靠的解决方案.     

三维仿真及Java在拖拉机液压零件设计中的应用

为了提高拖拉机液压系统零部件设计的效率,将三维仿真软件和Java技术引入到了零部件的设计方案中,采用Pro/E软件实现了拖拉机液压零部件的设计和建模,并使用参数化设计方法提高了设计效率,利用成熟的Java技术建立了模型库和数据库的接口,实现了零件库数据的访问和各种网络应用,开发出一个具有扩展功能的网络化液压系统零件库。以普通拖拉机千斤顶液压系统的设计为例,对零件库系统的功能进行了测试,结果表明:采用三维仿真和Java建立的零件库系统可以完成拖拉机液压系统阀缸体的参数化设计,并可以显示缸体的装配图与爆炸图,实现液压回路的原理设计,为拖拉机液压系统的快速设计提供了一种新的方法。     

基于虚拟样机的调速器转子部件运动特性仿真

介绍了J801型机械式调速器的主要结构特点和工作原理,运用三维造型软件Pro/E建立了转子部件实体模型,通过Mechanism/Pro接口导入ADAMS建立了虚拟样机,对其运动特性进行了计算机仿真,仿真结果与实验所得的规范数据相近。这表明运用虚拟样机技术可以验证该类产品设计的合理性。     

齿轮连杆凸轮组合式栽植机构仿真与试验

针对旱地移栽机打穴栽植需要,设计了一种齿轮连杆凸轮组合式栽植机构,该机构由齿轮机构、连杆机构、槽型凸轮和鸭嘴式打穴栽植器等几部分组成。通过建模软件Pro/E建立了该栽植机构的虚拟样机模型,并将虚拟样机模型导入刚体运动仿真软件ADAMS中。仿真分析了运动参数λ在小于1、等于1和大于1情况下栽植机构前后鸭嘴的运动轨迹,结果表明只有在λ等于1时栽植机构的运动才能满足零速投苗运动条件要求,栽植时可以得到较好的植苗状态,验证了参数选择和机构设计的正确性和合理性。以自制全自动蔬菜移栽机为试验样机,新型鸭嘴式栽植机构为研究对象,分别从栽植均匀度、钵苗直立度两个方面进行了试验。试验结果表明：株距误差率仅为2.22%, 钵苗直立度全为优良,表明所设计的鸭嘴式栽植机构能够满足栽植要求。     

基于ProE的联合收割机二级齿轮减速器仿真分析

针对联合收割机二级齿轮减速器总体结构进行了设计，基于Pro/E建立了二级齿轮减速器模型并完成了产品的装配，最后利用Pro/E Mechanism仿真模块对所设计产品进行了运动仿真。结果表明：模型满足设计需求，具有较好的稳定性，对二级齿轮减速器进一步的优化设计具有一定参考作用。     

气动振动精密排种器试验研究及虚拟样机设计

通过对气动振动式精密排种器的分析,建立了试验模型,并进行试验;在简化振动模型的基础上,在Mat-lab中利用试验数据进行振动仿真,初选了系统振动刚度系数及阻尼系数等参数。将由Pro/E建立的排种器三维模型导入ADAMS中,建立了虚拟样机;针对虚拟样机仿真结果与试验数据的差异,在六自由度上对系统的刚度及阻尼进行了参数化设计,得到了不同方向上刚度、阻尼系数对系统振动位移的影响,并优选了虚拟样机的刚度和阻尼,使虚拟样机更加完善,为进一步利用虚拟样机进行工作参数的优选打下了重要基础。     

Pro-E和ADAMS仿真技术在手持式嫁接机上的应用

随着计算机技术的日臻成熟,虚拟样机技术随之而生。Pro/Engineer作为大型CAX软件为虚拟样机软件ADAMS提供了CAD平台。为此,研究了Pro/Engineer和ADAMS的联合仿真在手持式嫁接机上的应用。联合仿真能够使手持式嫁接机在虚拟环境中真实地模拟系统的运动,在计算机上方便地修改设计缺陷,仿真实验不同的设计方案,对整个系统不断地改进,直到获得最优的设计方案以后,再做出物理样机。     

基于ADAMS的联合收割机底盘行走变速箱动力学分析

为验证设计JS90变速箱的合理性,通过三维软件Pro/E建立变速箱三维模型,并基于仿真分析软件ADAMS,对变速箱的传动系统进行动力学分析,主要研究变速箱各传动轴的角速度值、最后一对传动齿轮之间的啮合力,并将得到的参数值与理论计算值进行对比分析。结果表明:ADAMS仿真结果与理论计算值数据吻合,验证了仿真结果的可靠性。     

面向CAD/CAE集成的虚拟样机建模方法

针对CAD/CAE集成困难的问题,提出利用CAD参数化技术对CAE仿真模型进行自动建模,解决CAE软件自身无法克服的建模难、优化难问题。以面向广义优化的参数化建模、基于布局与骨架的整机建模及装配技术、ADAMS与Pro/E联合建模技术为基础,建立了基于布局与骨架模型技术相结合的CAD/CAE一体化模型,并以挖掘机为例进行了验证。该方法提高了CAE与CAD技术的集成度,使CAE结果快速响应到设计进程中,有效提高了产品的设计效率。