油菜收获机割台螺旋输送器间隙自适应调节机构研究

针对油菜联合收获过程中由于喂入量波动导致割台螺旋输送器堵塞的问题,设计了一种割台螺旋输送器间隙自适应调节机构,实现喂入量变化时实时改变滑块位移以自动调节输送器与底板之间的间隙。输送器动力学与运动学分析确定了调节机构预紧弹簧最大预紧力和调节位移分别为366 N和50 mm。运用扭矩传感器和高速摄像技术分别开展输送器扭矩和调节位移的性能试验,当弹簧预紧力和刚度分别为293 N和12.65 N/mm时,输送器扭矩为8.267 N·m,减少了40.7%,调节位移为10.2 mm,调节机构性能较优。调节机构对输送器性能影响试验结果表明:增设间隙自适应调节机构可明显降低扭矩并增加最大喂入量,螺旋输送器转速为150 r/min时扭矩减小了23%;转速为200 r/min时,最大喂入量增加至3.5 kg/s,提高了16.7%。喂入量在不大于3.0 kg/s范围内波动时,试验组最大扭矩小于对照组,说明调节机构可较好适应喂入量的波动。田间试验表明间隙自适应调节机构可提高输送器对喂入量的适应性,避免割台堵塞,后续的脱粒装置、清选装置等工作部件未发生堵塞,油菜联合收获机可正常工作。     

9FQ-200型畜禽粪污刮板式升运机设计与试验

针对甘肃省牛羊等畜禽小规模分散养殖的现状,以及小型养殖场畜禽粪污清理出圈舍无机可用的难题,研究设计9FQ-200型畜禽粪污刮板式升运机,介绍机具的作业过程、基本结构和工作原理,对机具的集粪进料箱、螺旋输送机构、刮板式升运输送机构和支撑调节机构等关键部件进行设计,分析螺旋输送机构的输送能力和工作过程,确定满足工作的螺距和螺旋叶片半径,保证粪污输送的连续性和均匀性要求;分析刮板式升运输送机构的刮板链速度和升运输送能力,确定满足支撑于移动调节功能的支撑调节机构。性能试验结果表明,螺旋输送槽与螺旋叶片外圆的间隙为30 mm,升运输送链平均输送量为12 m~3/h,输送最大距离为2 550 mm,最大提升高度为1 800 mm,生产效率为8 m~3/h,试验指标达到设计要求和相关行业标准要求。     

高秆作物立式割台双螺旋输送器参数优化

分析了双螺旋机构立姿输送长茎秆作物的机理;利用室内试验台,通过正交试验找出了影响输送效果的显著因素,通过回归试验找出了显著因素的较优参数值：螺旋输送器转速为319r/min,上下螺旋输送器距离575mm, 螺旋输送器叶片顶端相对动刀水平距离10mm,叶片升角30°。进行了该组参数下的验证试验,综合评价指标达到89.8,能够较好地适应玉米秸秆的立姿输送要求。     

基于激光扫描的螺旋输送器焊接质量在线检测

联合收获机螺旋输送器因缺乏快速有效的在线检测手段导致其加工质量差，易出现物料堵塞、叶片开焊、叶片与外壳过度磨损等故障。为此，研究基于激光测距传感器的螺旋输送器焊接质量在线快速检测方法，设计联合收获机螺旋输送器焊接质量在线检测系统，通过结构关系和传感器布局，将主轴径向跳动量、螺旋叶片的径向跳动量以及螺距等关键参数的检测转换为对与之相应的距离信息检测，实现了多参数的连续、同步测量。试验表明，与传统人工测量方法需要根据经验选取多个测量位置、进行多次测量、单次测量耗时15~20min相比，系统可实现关键参数连续、同步测量，单次测量时间缩短至1min。主轴径向跳动量检测的最大相对偏差为3.661%，螺旋叶片径向跳动量检测的最大相对偏差为2.030%，螺距的测量标准差为2.07mm，满足检测需求。系统通过对检测数据的分析处理，实现加工误差的精准定位和3D可视化展示，并根据公差要求对螺旋输送器进行合格性检查评价，对超限变形进行报警。     

奶牛饲喂装置中螺旋输送器的设计及三维造型

螺旋输送器用于物料输送过程的设计在设计资料中较为常见,但它应用于奶牛饲喂装置时,从设计角度讲有许多特殊性。螺旋输送器的主要尺寸及动力参数设计得是否合理,将直接影响到物料的计量精度。为此,对奶牛饲喂装置中螺旋输送器的设计做了较为详尽的论述,并对其三维造型过程进行了简要的论述。     

统收式采棉机输送系统关键部件的设计分析

针对统收式采棉机采摘头处以及输送管道中棉花容易堵塞、输送不畅等问题,加入机械输送装置——横向螺旋输送器,并且对输棉管道进行优化设计分析,确定输送风速、输送风量等相关参数。同时,利用Solidworks对它们进行三维建模,从而有效地解决了统收式采棉机输送系统存在的问题。     

母猪精确饲喂装置下料机构的设计与有限元分析

为实现母猪饲喂装置的精确下料,通过对螺旋输送器在母猪饲喂装置中的应用进行探讨,论述了螺旋输送器主要参数的设计过程,采用ANSYS Workbench有限元分析软件对螺旋轴的静力学特性进行分析,得出其满载工况下的应力和变形云图,为该饲喂装置下料机构的优化设计提供了依据.     

卧式螺旋卸料沉降离心机叶片的建模与仿真

从卧式螺旋卸料沉降离心机叶片的各部分受力特点出发,合理简化并建立Pro/E模型,应用ANSYS有限元软件分析该三维模型的强度和叶片变形问题。仿真结果表明:叶片的最大应力发生在叶片与转鼓的联接处,与实际已发生的一些破坏一致。     

高速泵诱导轮静应力及模态分析

首先通过Pro/E造型软件建立高速泵三维实体模型,然后由CFX软件仿真得全流道流场分布情况,再在ANSYS Workbench和CFD-ICEM中划分网格,进行静应力的分析。以高速离心泵全流道三维定常数值计算结果为基础,分析诱导轮的静态应力和振型;利用顺序耦合技术,对固体域和流体域进行顺序迭代,并进行了诱导轮的流固耦合分析.结果表明,在水压力作用下,叶片变形的最大位移发生在叶片出水边靠近叶片外缘处,最大等效应力出现在叶片与轮毂相接处,叶片变形对振动有很大的影响。     

小麦植株建模与单纵轴流物料运动仿真与试验

针对单纵轴流小麦联合收获机物料输送中出现的堵塞问题，对小麦在螺旋输送器、倾斜输送器和脱粒滚筒螺旋喂入头中的输送过程进行理论分析，确定了影响小麦输送性能的主要因素及参数范围；利用EDEM软件建立了收获期小麦植株离散元模型，并采用EDEM-Recurdyn耦合的方法，构建了小麦从螺旋输送器喂入、经倾斜输送器，直至到达脱粒滚筒的输送系统仿真体系，分析了小麦在连续输送过程中的迁移规律、轴向速度和局部物料质量流率变化情况。以喂入量、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速和脱粒滚筒转速为试验因素，以物料输送时间为试验指标，进行四因素五水平的二次正交旋转中心组合试验，结果表明：各因素对输送时间的影响由大到小依次为喂入量、脱粒滚筒转速、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速；当喂入量为7.52kg/s、螺旋输送器转速为308r/min、倾斜输送器主动轴转速为369r/min、脱粒滚筒转速为1083r/min时，输送时间为6.37s，输送时间最短，采用高速摄影技术拍摄物料输送情况，结果表明试验与仿真模拟误差为4.08%，验证了数值仿真结果的可靠性，为解决单纵轴流联合收获机输送系统的堵塞问题提供了理论依据。     

随动式残膜回收螺旋清杂装置设计与试验

针对目前残膜回收含杂率高的问题,根据随动式残膜回收秸秆粉碎联合作业机工作原理,提出了一种螺旋清杂装置。阐述了该装置的结构组成和工作原理,对其关键部件双向螺旋输送器进行了分析和参数设计。利用EDEM软件建立了棉秆-土壤-螺旋清杂装置的三维离散元模型,模拟仿真了棉秆和土壤混合颗粒的清理输送过程,以螺旋清杂装置结构参数螺距系数、螺旋叶片直径和出料口间隙为试验因素,以平均颗粒速度、平均纵向颗粒速度、质量流率及旋转轴总力矩为试验指标进行正交仿真试验,分析了3个试验因素对各项指标影响的显著性及主次顺序,试验结果显示螺旋清杂装置最优参数组合为:螺距200 mm,螺旋叶片直径200 mm,出料口直径220 mm。在该参数组合下制作螺旋清杂装置,与随动式残膜回收秸秆粉碎联合作业机进行装配,并进行了性能试验,结果显示清杂装置清理棉秆、土壤等杂质效果符合设计要求,回收残膜平均膜杂分离率为89. 51%。     

U型渠掘进衬砌一体机螺旋输送设计与仿真

以U型渠掘进衬砌一体机的施工土壤性质为条件,设计了螺旋输送机的叶片直径,通过经验公式确定了螺旋输土机构的转速.分析了螺旋输送机的物料运动学简图,得出螺旋输送机的最佳螺距.探讨了螺旋输送装置的倾角影响因素,最后确定最佳倾角为11°.计算了螺旋输送机构的驱动功率.利用EDEM离散元软件,模拟了螺旋输送装置工作过程,对螺旋输送装置的设计提供了建议.     

仿真稳定供料装置性能试验研究

在配制农田灌溉首部沉沙池的泥沙试验中,仿真稳定供料系统即螺旋输送机是保证含沙量稳定的关键装置。开展螺旋输送机水平输送的单因素试验和正交试验研究。通过研究螺旋叶片转速、填充开度(填充系数)等单因素物理量,分析螺旋输送机工作效率并确定最优控制方案。单因素试验结果表明:螺旋叶片转速、填充开度(填充系数)为稳定输送的主要影响因素,随着螺旋叶片转速的增加稳定时间在减少;在稳定过程中开度增加则出料比较均匀。正交实验结果表明:单因素对输送量的影响最大的是填充开度(填充系数),其次是螺旋叶片转速;单因素对稳定输送影响最大的是螺旋叶片转速,其次是填充开度(填充系数)。根据正交试验结果,采用综合平衡法得出最佳组合是A4B5,其螺旋转速是67.5r/min,开度是15mm,平衡时间是563.9s,平衡出料量是3.258kg。     

免耕播种机无轴螺旋排肥输肥装置设计与试验

针对西南地区坡度较大、免耕地表秸秆及根茬等造成耕地平整度较差,驱动式破茬防堵免耕播种机作业时机具整体产生振动较大,导致排肥器排肥及导肥管导肥作业性能差的问题,基于螺旋输送原理,设计了一种柔性无轴螺旋排肥输肥装置。通过对肥料的螺旋输送以及物料临界输送速度分析,得出螺旋叶片最佳充肥尺寸以及转速范围。采用EDEM仿真进行二次回归正交旋转试验和响应曲面法分析无轴螺旋排肥输肥装置最佳工作参数：螺旋叶片内半径3mm、螺旋叶片外半径12.8mm、螺旋叶片转速319r/min以及螺旋间距24.5mm。田间测试结果表明,在地表平整度平均值以及地表坡度分别为8.9cm、16.1°时,无轴螺旋排肥输肥装置在作业速度1.5 m/s时,排肥精度误差、均匀性变异系数分别为1.87%、2.52%,满足国家施肥标准,播肥符合当地农艺要求。所设计的无轴螺旋排肥输肥装置满足免耕播种施肥要求,可为在地表平整度较差时排肥和振动较大条件下排肥器以及导肥管的设计与改进提供参考。     

联合收割机行走半轴的疲劳分析

为准确预测联合收割机行走半轴的失效部位以及使用寿命,利用nSoft软件的数据处理模块合成了联合收割机行走半轴典型工况的载荷谱;采用SolidWorks软件建立了联合收割机行走半轴的三维有限元模型,并用载荷谱外推后的最大值进行加载,得到行走半轴花键处的剪切应力云图和等效应力云图,等效应力的最大值小于材料的屈服极限;基于Simulation模块中定义的S-N曲线对行走半轴进行了疲劳分析,预测了行走半轴花键齿根部的工作寿命为2 752h,与厂家提供的售后使用记录中的行走半轴失效时间较为接近。     

螺旋离心泵叶片变螺距型线方程

根据螺旋离心泵的结构特点,基于叶片式流体机械内固液两相双流体模型的流速比理论,分析了螺旋离心泵叶片型线的螺距变化规律,推导出固液两相流螺旋离心泵叶片变螺距型线的参数方程.依据给定的设计参数和固相体积分数,采用推导出的叶片型线方程设计出叶片型线,并生成叶片三维模型,叶片表面光滑平整.对该叶片形成的水力模型进行了外特性清水试验,并用该三维模型对固相体积分数分别为5%,10%和15%时的固液两相流动进行了数值分析.结果表明：介质为固液两相流时泵的效率较输送清水介质时有所提高,特别是在设计工况,当固相体积分数等于设计给定值时,泵的效率可提高8.5%;当偏离给定的固相体积分数值时,效率有所降低;在输送固液两相流介质时泵的扬程较输送清水时的扬程有所降低,且随着固相体积分数的增大扬程逐渐降低.     

有机肥卧式搅拌机的研究设计

针对现有有机肥料搅拌机存在物料混合不均匀、易堵料、工作效率低、只能采用一种动力等问题,研究设计了一种TY-5F型有机肥卧式搅拌机,通过锯齿叶片螺旋搅拌装置实现物料混合、提高秸秆揉搓破碎效果.运用CATIA软件进行三维建模,运用ANSYS软件对主搅龙轴及搅拌叶片进行静力学分析.分析表明:主搅龙在轴体和叶片连接处及叶片外缘...     

一种简便高效的螺旋叶片成形模具

螺旋推运器是稻麦脱粒机的重要组件 ,也广泛应用在粮食输送等机械中。由于螺旋推运器的螺旋叶片在制造过程中产生三维变形 ,如果按绕制圆柱弹簧的原理设计模具 ,叶片将无法脱模。调查分析表明 :现用的螺旋叶片成形模不同程度地存在以下 3个缺点 :①结构复杂 ,设备投资大 ;②生产成本高 ;③生产效率低。我们在制造5ＴＧ - 70型机动稻麦脱粒机螺旋推运器的螺旋叶片 (如图 1)时 ,设计了一种安装在车床上的专用模具。现介绍如下。图 1　 5ＴＧ -70型机动脱粒机螺旋推运器　　 1 模具的结构如图 2示 ,模具主要结构 :固定模 6、活动模 7、万向节 1…     

叶片式排肥器参数优化设计与分析

为解决带有纵向螺旋钢丝的水田深施肥机具施肥量调节问题,设计了一种叶片式排肥器。同时,建立叶片式排肥器的数学模型,将结构轻巧和叶片间无间隙、排肥口近圆形确定为优化目标、排肥器结构要求作为约束条件,应用Visual Basic 6.0编写叶片式排肥器肥量调节软件对叶片式排肥器进行运动学优化。软件得到优化参数范围为:调节叶片及圆弧槽数量8个;叶片连接座销孔分布半径47mm;调节叶片销轴间距离13mm;形成圆弧槽曲线参数φ和θ分别为30°~40°和60°~75°。根据优化结果,应用Visual Studio 2010编写的叶片式排肥器参数化平台,可实现三维实体模型在Pro/E中快速生成,通过仿真对比分析对参数优化结果进行验证,并确定了圆弧槽曲线参数φ和θ分别为40°和60°。仿真结果表明:排肥器结构轻巧,排肥口变化均匀且叶片运动良好,设计的叶片式排肥器能够满足预期的设计要求。     

分层卸粮扫仓螺旋输送器轮廓曲线方程

本文首先就分层卸粮扫仓螺旋输送器的工作原理进行探讨,建立螺旋的各横截面坐标、导程、外径与自转转速、公转角速度、卸粮层厚度的函数关系,并推导出等导程螺旋轮廓曲线二次方程。鉴于在实践中等导程螺旋应用于大直径圆仓卸粮设计时外湍叶片高度偏小而导程偏大的缺点,又提出螺旋导程随各横截面坐标及其外径变化的线性关系式,从而获得变导程螺旋轮廓曲线高次方程。这就在提高和改善此种螺旋输送器的技术性能方面更趋完善。文末附有设计程序及参数选择,仅供参考。