海底履带采矿车行走液压系统仿真模型的建立

为优化海底履带采矿车的行走性能,建立了基于AMESim平台的海底履带采矿车行走液压系统仿真模型,组成液压马达角速度闭环控制系统,对履带速度和马达压力的响应特性进行仿真分析.仿真结果和试验验证表明,所建立的行走液压系统液压马达具有良好的动态响应特性,能满足海底履带采矿车的要求.     

油菜联合收获机串并联组合式液压驱动系统设计与试验

针对传统油菜联合收获机运动部件多、机械传动路线长且结构复杂等问题,设计了1套应用于4LYZ-1.8型油菜联合收获机的串并联组合式双泵多马达液压驱动系统,通过液压系统测试确定了负载敏感系统节流阀开度与转速间关系;采用正交试验研究割台复合推运器转速、脱粒滚筒转速、抛扬机转速、强制喂入轮转速对负载敏感系统总功耗的影响;开展功耗分析试验对主要工作部件所在回路的功耗进行测量。正交试验方差分析表明:脱粒滚筒转速对负载敏感系统总功耗影响极显著,割台复合推运器转速、旋风分离筒入口风速对总功耗影响显著。液压回路功耗分析试验表明:油菜平均喂入量为1.5kg/s时,割台平均功耗为1.68kW,强制喂入轮平均功耗为1.00kW,脱粒滚筒平均功耗为5.11kW,抛扬机及输送装置平均功耗为2.28kW,风机平均功耗为1.80kW。田间试验表明:串并联组合式双泵多马达液压驱动系统可适应油菜联合收获机的作业要求,能根据不同作业工况实现无级调速。     

用EDEM对收割机谷物搅龙输送效率的仿真研究

对收割机谷物搅龙输送机理进行了分析,以离散单元法为依据,应用颗粒仿真软件EDEM,导入谷物搅龙三维模型,并在EDEM中建立麦粒仿真模型,通过改变搅龙转速及麦粒生成速度(间接反映收割速度)来对麦粒在谷物搅龙中的输送效率进行仿真研究,探讨了搅龙转速和麦粒生成速度如何影响收割机谷物搅龙的输送效率.     

往复式葡萄叶幕修剪机液压系统仿真与试验

针对单臂篱架式葡萄栽培模式的架形顶端和两侧叶幕进行机械化修剪的生产需求,通过AMESim对往复式葡萄叶幕修剪机的液压系统进行了设计与建模,分析了叶幕顶端修剪装置垂直升降机构、叶幕幅宽修剪装置左右移动机构和液压马达的工作情况。仿真分析表明,往复式葡萄叶幕修剪机的垂直升降机构和左右移动机构位置调整响应快,液压马达工作稳定,液压系统技术合理。田间试验表明,当液压马达转速为500 r/min时,叶幕修剪幅宽内枝条漏剪率为5.9%,断口撕碎率为3.9%,验证了液压系统控制修剪机构作业的可靠性。     

山地果园运输机液压驱动系统设计

针对传统果园运输机传动系统需电网覆盖和实现无级变速结构复杂等问题,设计可快速换向,无级调速,瞬间制动,更大动力的果园运输机液压驱动系统.采用流体传动法在分析果园运输机传动系统工作原理的基础上,建立了由变量泵供油,三位四通换向阀控制运输车换向、电液比例调速阀调节运输车运行速度和蜗轮蜗杆反向自锁与溢流桥配合实现马达制动的果园运输机液压系统.通过工况分析和理论计算,对果园运输机液压系统主要元件进行选型,确定液压马达排量为42mL·r-1,液压泵流量为44L·min-1.通过对液压系统的性能验算,可知液压系统的压力损失为0.41 MPa,满足设计要求.并利用AMESim仿真软件,搭建运输车液压系统仿真模型,合理设置主要元件参数,并对系统性能进行仿真分析,仿真结果表明:该液压系统能够模拟果园运输车不同负载状态时上行、停止和下行的实际运行过程,验证了液压系统的可行性,得出运输车速度受负载影响较小,液压马达输出扭矩为66 N·m与理论计算值63N·m大小基本相符,拖车以0.71 m·s-1速度匀速运动,达到预期以0.7m·s-1设计要求,满足运输机对动力和运输速度要求.为山地果园液压驱动轨道运输机的研制提供理参考,有助于果园运输机的可靠性测试.     

液压马达驱动气吸式精播机的改装

气吸式精播机是精密播种机中较先进的一种。精播机风机的驱动 ,大都由拖拉机动力输出轴驱动 ,而且好多拖拉机的动力输出轴是非独立式的。这样 ,在作业中停车、换挡时 ,一踩离合器 ,输出轴的动力也被切断 ,致使风机的转速急剧下降 ,影响排种器的正常吸种 (即使传动部分有超越离合器 ,吸种也受影响 ) ,造成漏播。为解决这一问题 ,我们尝试了一种改装方法 ,即改机械驱动为液压马达驱动风机。a .改装方法　将超越离合器卸下 ,换装匹配的液压马达 (需制做一个三角形座用于安装液压马达 ) ,在拖拉机的三联分配器中接上液压油管即可。b .液压马达的…     

梳夹式红花收获机液压传动系统的设计与仿真

针对目前红花采摘的机械化水平低下、主要依靠人工采摘的问题,设计了一种梳夹式红花收获机,采用梳夹式的夹拔原理对红花丝进行采收。结合红花株高的不同,设计了一种可调整采摘高度的装置,并可调节采摘头转速,采摘头转速的调节范围为70～120 r/min,可根据植株生长的高度适时调节高度。通过综合计算,对梳夹式红花收获机液压传功系统的主要元件进行选择,液压元件有液压马达、液压缸、比例电磁换向阀、电磁换向阀、叠加平衡阀、液控单向阀等。通过对液压系统的性能验算和仿真分析可知,该液压传动系统能满足动力要求,验证了理论分析的合理性;通过仿真分析可知,该系统能够满足采摘工作要求,为梳夹式红花收获机提供了新的发展方向。     

小喂入量大豆收割机纵轴流脱粒装置参数优化

【目的】为解决我国西南丘陵地区大型收割机具通过性差,横轴流式收割机脱粒损失率大的问题.【方法】利用小喂入量纵轴流脱粒装置试验台,以籽粒破碎率、损失率和含杂率为试验指标,进行了滚筒转速、导向板升角和筛孔尺寸的单因素试验,初步确定了正交试验水平.在此基础上,进行了滚筒转速、导向板升角和筛孔尺寸三因素正交试验和滚筒转速、导向板升角两因素回归试验.【结果】当滚筒转速为460r/min,导向板升角为11°,筛孔尺寸为22mm×25mm时,该脱粒装置脱粒分离性能较优,破碎率为1.81%、含杂率为25.02%、损失率为0.52%.【结论】研究结果为小喂入量大豆收割机纵轴流脱粒装置的设计与优化提供参考.     

道路收麦车液压系统的设计与仿真

根据道路收麦车执行机构需要做出的运动,设计出收麦机构与倒麦机构的液压系统并简要介绍此液压系统的组成和特点。对液压系统中各元件设置参数并进行计算,选出合适的液压泵和液压马达。利用AMESim仿真软件对液压系统进行建模和仿真,设置一个外部负载参数信号,对液压元件各参数进行设置,总结液压系统回路的压力、流量变化规律。结果表明:仿真结果与参数设置基本符合,所设计的道路收麦车液压传动系统是合理的。     

新型传动试验装置能量再生系统效率分析

建立了静液压储能传动汽车能量再生系统各分立元件及系统的分析模型，采用4阶Rugge-Kutta算法求解分析模型，获得了蓄能器内气体的压力和温度、泵／马达的扭矩和效率、液压回路的压力损失和飞轮的转速等参数，利用这些参数计算了能量再生系统系统的能量损耗和循环效率．计算结果表明，能量损耗主要产生于液压泵／马达，约占总损失的24％，当蓄能器的热时间常数为60s时，蓄能器基本处于绝热状态，热能损失很少；系统循环效率在50％～75％，与计算时飞轮的初速度和转动惯量有关。     

基于虚拟正交试验果园垄面割草机侧刀盘切割性能分析

为解决矮砧密植型果园生草制管理所面临的垄面草体处理困难的问题,通过三维设计软件建立了果园垄面割草机侧盘三维实体模型,并进行前进速度、刀盘转速、刀片数和刃线长度对重割率影响的优化仿真试验,利用动力学分析软件ADAMS得到刀片运动轨迹并计算重割面积,对模型进行四因素三水平虚拟正交试验,利用响应面分析法进行显著性分析。结果表明,最佳取值为前进速度A=2 m·s-1,刀盘转速B=2 500 rad·min-1,刀片数C=2。刃线长度D=55 mm时,重割率最低为16.6%。通过田间试验验证该模型仿真设计满足果园割草机技术要求,研究结果可为果园垄面割草机结构设计和参数优化提供参考。     

基于虚拟正交试验果园垄面割草机侧刀盘切割性能分析

为解决矮砧密植型果园生草制管理所面临的垄面草体处理困难的问题，通过三维设计软件建立了果园垄面割草机侧盘三维实体模型，并进行前进速度、刀盘转速、刀片数和刃线长度对重割率影响的优化仿真试验，利用动力学分析软件ADAMS得到刀片运动轨迹并计算重割面积，对模型进行四因素三水平虚拟正交试验，利用响应面分析法进行显著性分析。结果表明，最佳取值为前进速度A=2 m·s-1，刀盘转速B=2 500 rad·min-1，刀片数C=2。刃线长度D=55 mm时，重割率最低为16.6%。通过田间试验验证该模型仿真设计满足果园割草机技术要求，研究结果可为果园垄面割草机结构设计和参数优化提供参考。     

铰接转向果园割草机的设计与试验

针对丘陵山地现有果园割草机行走性能差及人员操作便捷性低等问题,设计一种铰接转向果园割草机。采用理论分析与仿真、田间试验相结合的方法,对铰接转向果园割草机进行研究。结果表明:1)铰接转向果园割草机最大行驶速度5.9 km/h,割刀转速1 450~3 850 rad/min,最小转弯半径466.4 mm,爬坡与下坡纵向极限倾覆角度分别为37.47°和60.99°,横向极限倾覆角为48.76°;2)应用Ansys workbench软件分析得到割草机车架在平地直行、平地最大角度转向、直行爬坡与直行下坡四种工况下最大变形量和最大等效应力分别为0.034 4 mm和20.06 MPa。田间试验结果表明:铰接转向果园割草机的割幅利用率为98.9%,平均碎草率85.9%,割茬高度基本符合设定高度,满足丘陵山地小地块果园作业需求。     

基于AMESim的旋耕机自动调平系统仿真分析与试验研究

为实现旋耕机田间作业过程中保持水平，设计了一种机具自动调平系统，该系统由控制系统、液压系统、三点悬挂机构、执行元件等组成。建立了该机具在不同情况下的数学模型，并基于AMESim软件构建了液压系统的仿真模型，仿真结果表明：常规PID算法超调非常明显，且连续调平后需要的稳定时间超过2 s，整体调节时间较长，达不到系统所需要求，而模糊PID算法响应时间为1 s左右，基本不超调，到达目标时间、且稳定时间明显更短。并对有、无自动调平功能的旋耕机进行了田间作业，结果表明：具有自动调平功能的系统相较无自动调平功能的系统在耕整地上有大幅度提升，前者耕深高度差最大为23 cm，后者耕深高度差最大为94 cm；前者平均耕深稳定性系数为947%，后者平均耕深稳定性系数为81%；前者平整度≤108 cm，后者平整度≤28 cm。研究了液压系统对调平影响规律，深入分析了调平响应速度、调平控制精度、系统稳定性，为旋耕机具对土壤作业保持平整性和耕深一致性提供了一定依据。     

改进粒子群优化算法的果园割草机作业路径规划

为提高果园割草机的工作效率,降低作业成本,提出一种改进粒子群优化算法(Improved particle swarm optimization,IPSO)以解决矩形果园环境下的割草机作业路径规划问题。对苹果园割草场景下的作业路径特点进行分析,将路径规划问题转化为割草机作业行的调度排优问题,考虑多种转弯策略,以总转弯距离最小为优化目标,采用粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)求解最佳的作业行序列。为增强粒子群的寻优能力,使用随搜索进程非线性动态变化的算法参数及粒子扰动策略对PSO算法进行改进,通过仿真试验及实地试验进行验证。结果表明:1)6种不同作业行数下,与PSO算法相比,IPSO算法收敛速度减慢,算法耗时平均增加约1.0~2.5 s,但均能找到总转弯距离更少的作业路径,总转弯距离减少率为7.52%~32.72%;2)不同割草机参数(作业幅宽、最小转弯半径)下,与PSO算法相比,IPSO算法均能找到总转弯距离更少的作业路径;3)在果园环境与割草机机型确定的实际作业情况下,与传统方法和PSO算法相比,IPSO算法均能找到油耗更小的作业路径,节省油耗分别为 22.51%和1.57%。     

液压驱动式圆盘耙设计与仿真试验

【目的】针对长江中下游地区土壤黏重板结、秸秆量大和土壤含水率波动大的作业情况,设计一种液压驱动式圆盘耙。【方法】分析确定圆盘耙结构和作业参数及液压驱动系统的设计,依据机组前进速度确定圆盘耙组转速;分析得出缺口圆盘耙片的运动轨迹及满足功能要求的耙片临界偏角;基于ANSYS/LS-DYNA对圆盘耙片切削土壤过程进行有限元仿真分析。【结果】圆盘耙组转速为60~168 r·min~(-1),耙片临界偏角为23°。仿真结果表明:圆盘耙片刃口切削土壤其耕作阻力呈周期性变化,随切削土壤深度的增加耕作阻力逐渐变大,后趋于稳定;对比被动圆盘耙片与液压驱动圆盘耙片作业效果,液压驱动圆盘耙片抛翻土量大,耕深稳定。田间试验表明:液压驱动式圆盘耙耕深为85~120 mm,耕深稳定性变异系数为9.6%。【结论】液压驱动圆盘耙组作业效果达到设计要求。     

高地隙履带车转向性能试验

针对农作物生长后期田间机械化管理作业需求,设计了一种小型全液压驱动的高地隙履带车。履带车采用两侧马达正反转的方式进行原地转向,为验证设计方案的合理性,使用AMEsim软件和集思宝G970高精度GNSS设备对履带车原地转向性能进行仿真分析和试验。仿真结果表明:在水泥路和砖砌路稳定转向时,两侧马达转速分别为-76 r·min~(-1)和81 r·min~(-1),转速差约为总转速的3.3%,基本可以实现等速正反转。试验结果表明:使用实时差分卫星定位信号可以精确测定履带转向轨迹,在水泥路和砖砌路履带车转向半径均值分别为0.054 m和0.126 m,转向轨迹半径变异系数分别为40.969%和64.899%;圆心距离标准差分别为0.093 m和0.017 m。仿真和履带车试验表明,采用两侧行走马达正反转实现履带车原地转向的方案可行,履带车转向半径较小。     

基于AMESim与Simulink的9KG-350型高密度压捆机液压系统的仿真

本文基于AMESim与Simulink两个仿真软件,利用两个仿真软件各自的优点,取长补短,实现对9KG-350型高密度压捆机液压系统的联合仿真。液压系统建模过程由AMESim环境下建立的液压系统机械模型和Simulink环境下建立的液压系统控制模型组成,通过建立联合仿真模型,运行仿真编译器,获得9KG-350型高密度压捆机液压系统中活塞位移、压缩力、速度等曲线;通过仿真分析验证了压捆机液压系统的特性。该模型较准确地代表了9KG-350型高密度压捆机液压系统,为压捆机的试验研究提供了试验平台。     

基于AMESim的树木移栽机液压系统的仿真研究

根据树木移栽的工艺情况,对树木移栽机进行了机械整体设计,然后采用AMESim仿真软件建立了液压控制系统的3个子模型和整体仿真模型.3个子模型分别是固定装置子模块、升降装置子模块和铲刀装置子模块,并设定了仿真回路的参数.最后通过改变液压缸作用面积、改变调节阀阀芯直径和改变溢流阀弹簧刚度这3个参数,来分析液压缸的动态响应,通过分析仿真精度的影响因素,对设计方案进行了优化,获得了较为理想的树木移栽机液压系统装置的设计方案.     

天然气流量计检定站仿真模型及工艺操作优化

随着天然气消费量的爆发式增长,天然气贸易交接计量对流量计的检定需求越来越大。针对流量计检定过程中工况多样、人工检定效率低下等问题,利用水力仿真软件SPS,通过现场瞬态数据分析与校准,构建出与检定站现场精度水平一致的仿真模型。采用阀的流量系数,推导出各阀所对应流量调节的区域范围。将理论计算得出的调节方式通过仿真模型进行验证,结果表明:该调节方法可以减少调节阀的反复动作,优化了检定操作,加快了检定速度。