林木联合采育机前车架关键铰接点承载仿真分析

前车架是林木联合采育机的关键部件之一,为准确反映林木联合采育机作业过程中工作臂对前车架的受力作用,本研究利用Pro/E模型和ADAMS软件建立了虚拟样机,根据工作臂实际作业情况编写液压缸运动函数,进行工作臂作业动力仿真.通过分析林木联合采育机作业过程中前车架关键铰接点受力随作业时间和偏转角度的变化趋势,得到偏转角度为0°、75°时最危险,前车架关键铰接点的承载力最高为170 kN左右.     

基于工作小臂的履带式林木采育机越障能力分析与研究

为了提高履带式林木采育机的林地越障能力,在履带式林木采育机的基础上加装越障工作小臂。基于D-H法建立采育机杆系的运动学模型,通过计算获得加装工作小臂条件下林木采育机的理论越障高度。在ADAMS环境下进行动态仿真,对各仿真相关的运动学参数进行分析,并将理论、仿真数据与实测采育机越障高度数据进行比较,验证林木采育机杆系运动学模型的正确性及其越障能力的提升程度。结果表明:在斗杆全收回状态,采育机整机抬升角度为13°,越障高度为693 mm;在斗杆全伸开状态,采育机整机提升角度为6.3°,越障高度为330 mm。加装越障工作小臂的履带式林木采育机能够满足林区越障要求,为实现和满足其上山入林作业,更有效地翻越障碍物提供了理论依据。      

基于现代设计方法林木联合采伐机的设计

应用现代设计方法实体建模、仿真设计、优化设计、并行设计、有限元法,借助Pro/E、ADAMS、Ansys等现代设计方法软件,完成了林木联合采伐机的设计。现代设计方法的应用不仅节约了成本,而且提高了林木联合采伐机的综合性能。     

新型林木联合采育机前车架的设计与优化

参照CFJ30林木联合采伐机对ZL30型装载机前车架进行改装,设计出适合我国林地工作的采育机前车架,利用SolidWorks建立前车架虚拟样机模型,并开展基于CosmosWorks的有限元分析与结构优化.优化后,在保证结构可靠性的同时,前车架减轻了78 kg,缩少了0.01 m3,有效地降低了制造成本.     

林木联合采育机底盘车架设计与模态分析

林木联合采育机的底盘车架是采育机中重要的承载部件,其固有频率与振型是整车在林间安全运行的重要保证.基于SolidWorks对林木联合采育机的车架进行设计,并建立虚拟样机模型,采用ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行模态分析,得出了车架的前6阶固有频率(9.9～61.0 Hz)和振型、外界的激振频率(2.78～7.20 Hz,70～90 Hz),从而确保车架在行驶过程中的安全性.     

基于现代设计技术林木联合采育机的设计及评价体系1）

通过总结我国首台林木联合采育机的设计研发过程与成果,提出适合中国国情林情的林木联合采育机设计与研发基本技术要求,探讨建立了一套林木联合采育机的设计及评价体系,并成功应用与新型装备的研发,为今后国内研制新型的林木联合采育机及相似工程装备,跟上国际先进水平,提供可供参考的研发技术方案及评估标准。     

混合动力林木联合采伐机底盘动力系统设计

为了改善采伐机的动力系统,以庞塞FOX采伐机为设计蓝本,结合串联式混合动力系统,确立了混合动力林木联合采伐机底盘动力系统的设计参数;利用动力学计算混合动力系统的动力元件参数,根据参数对动力元件进行选型;借助AVL Cruise软件建立动力系统的模型,并仿真分析,对比混合动力林木联合采伐机动力系统和传统动力系统的行驶性能,得到混合动力系统,提高了采伐机的最大速度,减小了加速时间;表明利用混合动力系统能很好的改善林木联合采伐机的动力性。     

履带式采伐机履带通过性

研究履带式采伐机行走机构与地面相互作用.建立履带三维实体模型,以三维实体模型的运动情况研究采伐机履带的通过性.建立通过性动力学分析模型,在产品的设计阶段进行采伐机履带的通过性虚拟试验,减少开发过程中试验和制造费并提供求解方案.虚拟场景中履带式采伐机的通过性试验的实现,试验数据的再现等方面进行了探索性的工作.     

履带式采伐机的通过性

研究履带式采伐机行走机构与地面的相互作用.建立履带三维实体模型,以三维实体模型的运动情况研究采伐机履带的通过性.建立通过性动力学分析模型,在产品的设计阶段进行采伐机履带的通过性虚拟试验,减少开发过程中试验和制造费用并提供求解方案.     

基于UG的自行升降式采种机的虚拟设计

在介绍我国林木种子生产和采收现状基础上,提出新型自行升降式采种机应具备的特征。使用UG建立采种机三维虚拟模型,对该虚拟模型进行运动仿真。在农林机械中引入动平台,研究动平台的结构和工作原理,提高采种机在不良地表和大坡度条件下的工作能力。设计适应林内作业和高枝采种要求的起升机构。通过对采种机虚拟模型的研究,解决了大量机构匹配和运动合理性问题,优化了设计方案,为后续研究提供良好基础。     

基于SolidWorks与有限元理论联合采伐机机械臂的设计方法

应用SolidWorks软件实现联合采伐机在计算机平台下的虚拟设计,结合有限元理论对机械臂建立有限元分析模型,得到了机械臂的应力分布,并依据应力分析结果做出结构设计优化;探讨了一种该型机械臂的虚拟设计方法,以确定其结构设计的可靠性,缩短了产品的开发周期和减少研发费用,并成功地应用于制造和检测。     

小型玉米秸秆收割机的仿真与试验

针对甘肃地区玉米种植地块小且分散,人工收获劳动强度大,生产率低等问题,设计并研制了一种由传动系统、切割装置、扶禾器等组成的小型玉米秸秆收割机。利用Solid Works和ADMAS对整机进行虚拟仿真,得到收割机的性能指标,并对样机进行田间收割试验。结果表明:收割机切割装置转轴的总动能为1.547×105 J,转轴的总冲量为3 858 N·s;在不清除地膜和杂草的条件下,平均割茬高度为1.76 cm,玉米秸秆的平均铺放合格率达95.59%,各装置协调、平稳、可靠,平均工作效率可达5.10 hm2/h。通过整机虚拟仿真得到的转轴动能和冲量可作为收割机切割效果的性能指标。     

基于刚柔耦合虚拟样机模型的收获机振动舒适性仿真分析

采用SolidWorks、有限元分析软件与RecurDyn相结合的方式建立收获机的人-机-路面系统的刚柔耦合虚拟样机模型,以驾驶员全身振动加权加速度均方根值为评价指标,仿真模拟收获机在水稻、小麦以及油菜田行驶时的振动舒适性。结果表明,行驶速度、路面硬度、竖割刀的添加对收获机振动舒适性影响较大,路面硬度越大、收获机行驶速度越快,人体的主观不舒适性感受就越强烈;竖割刀的添加增强了人体的不舒适感。     

Guidance of a Forage Harvester with GPS

Precision agriculture requires automatic control of agricultural machinery in order to cope with the large amount of information which has to be applied during site specific field work. The driver is occupied with operating and supervising the controlled and non-controlled implements as well as with vehicle guidance. Steering, in particular, is monotonous and tiring. This can result in reduced operation quality. This was the motivation to develop a concept of a guidance system for agricultural vehicles. A self-propelled forage harvester was the test vehicle for this research. The harvester was equipped with an automatic steering system. Real Time Kinematic Global Positioning System (RTK-GPS) was used as the only positioning sensor due to high absolute accuracy within the field and its high reliability. The system performance was investigated under various test conditions. Additionally a guidance-path-planning for swath harvesting operations was developed. Both the automatically steered forage harvester and the path planner could be examined under real field conditions. The standard deviation of the driving performance was better than 100 mm under all conditions. The swaths could be collected reliably with the automatically steered forage harvester.     

基于DEA的二阶段网络系统的固定成本分摊方法

针对传统人工势场法在智能车辆局部路径规划中未充分考虑车辆动力学和运动学约束的不足，提出一种基于动态虚拟障碍物的局部路径规划方法.首先根据环境、车辆运行状态和道路交通规则分析车辆行驶安全性并获得虚拟车道线的解析表达，再进行车辆驾驶行为决策并生成受约束的动态虚拟障碍物，最后采用考虑动力学和运动学约束的改进人工势场法进行局部路径规划.仿真实验表明，该方法在保证动力学和运动学约束的前提下，能够在不同初始速度、相对速度和相对距离工况下获得较好的规划性能.     

全面停伐背景下完善林业行政执法的路径分析

全面停止天然林商业性采伐标志着我国林业从木材利用全面走向资源可持续发展,以木材利用为主体的林业法律体系也将随之发生重大改变与调整。运用层次分析法,在全面停伐背景下从执法依据、执法内容、执法力量和执法保障4个方面构建指标体系,测度分析影响林业行政执法的因素。结果表明:完善的重点有两方面,一是增加林业立法以执法有据,二是改革执法内容以执法有效。并据此提出完善林业行政执法的路径。     

多功能采伐机行驶平顺性分析

在对多功能采伐机进行结构分析的基础上,通过合理简化,用拉格朗日方法建立了5自由度动力学振动方程,在考虑路面随机激励和脉冲激励的情况下,应用Matlab/Simulink软件完成整机振动模型的仿真计算,进行了行驶平顺性仿真分析。预测多功能采伐机具有良好的行驶平顺性,为多功能采伐机设计时减振系统的设计提供了依据。     

4U-1400型马铃薯联合收获机的设计

针对国内马铃薯收获依靠人工或小型挖掘机效率低、劳动强度大等问题,设计了4U-1400型马铃薯联合收获机。收获机主要由挖掘装置、土薯分离装置、茎秆分离装置、垂直提升装置、装袋装置、传动系统、机架以及行走装置等部分组成,结构紧凑。通过运动学分析和试验,确定了各装置的关键参数。运用Solidworks软件绘制虚拟样机,进行模型验证,各零部件之间不存在干涉现象。该机可一次性完成2行马铃薯的挖掘、土薯分离、薯秧、杂草和残膜分离、垂直提升以及装袋等工序,克服了马铃薯收获机装袋技术难题,提高了生产效率。