马铃薯收获过程中块茎运动仿真分析

重点研究马铃薯收获机振动筛运动参数与块茎损伤之间的关系;应用虚拟样机来代替物理样机进行验证设计;采用ADAMS仿真软件对振动筛和块茎进行运动仿真,获得了振动筛运动的速度、加速度、位移和动能曲线,能够有效地判断块茎沿筛面的运动状态;针对圆形和椭圆形两种块茎,分析了振动频率和振幅对块茎损伤率的影响,为今后马铃薯收获机振动筛的设计与分析提供了有力的依据。     

马铃薯收获机参数化造型与虚拟样机关键部件仿真

针对我国马铃薯收获机设计中存在的设计手段落后、设计效率低等问题,应用基于特征的参数化造型软件Inventor对马铃薯收获机零部件进行参数化造型,采用ADAMS机械仿真软件,对小型马铃薯收获机虚拟样机的关键部件振动筛进行运动仿真,阐明了基于ADAMS软件虚拟样机仿真的原理和过程,得出振动筛运动关键点的速度、加速度和位移曲线.通过曲线分析,得出符合设计要求的振动筛运动频率和振幅等参数.     

马铃薯收获机振动筛动力学行为分析

指出了振动筛是马铃薯收获机的关键部件。通过建立振动筛动力学方程,对振动筛的动态特性进行分析,并着重分析激振频率对振动筛振动幅值的影响规律。通过分析发现,当激振频率近似等于振动筛固有频率时会导致振动筛在垂直方向的振动幅值显著增大,从而有可能会降低振动筛的使用寿命。     

基于ADAMS马铃薯收获机振动筛的运动特性分析

马铃薯收获机是马铃薯生产过程中一种非常重要的机械,但马铃薯收获机振动筛的运动规律复杂,经常发生伤薯问题。为此,以某型号马铃薯收获机多杆机构的振动筛为研究对象,利用Creo建立了振动筛的参数化模型,并利用ADAMS对振动筛的运动特性进行了分析。通过分析得到振动筛的振幅范围5.5~31.8mm略微超出了最佳范围10~30mm;速度范围105.5~535.2mm/s符合小于600mm/s的最佳要求;加速度范围0.7~18.7mm/s2,其最小值小于最佳取值范围2.5~20mm/s2的下界。利用ADAMS可以准确高效地得到振动筛的运动特性,为振动筛的优化设计提供了理论依据。     

基于ADAMS的双轴直线振动筛设计与仿真分析

基于现有的直线振动筛设计标准,振动筛的工作性能与设计要求存在一定的差距。为了分析和减少这些差距,需要对振动筛进行运动仿真,实现振动筛模型的模拟、修正和改善。鉴于此,对双轴直线振动筛进行动力学分析与参数计算,引入ADAMS软件进行运动仿真,得到振动筛质心的振幅、速度、加速度以及动载荷曲线,仿真结果与参数计算值的误差较小。对双轴直线振动筛的研究以及振动筛设计提供一定参考。     

双筛体多功能花生收获机设计与试验

为了解决常见收获机功能单一、适应性差及振动大等问题,设计了一种双筛体多功能花生收获机,并对收获机的总体结构、工作原理及关键部件的设计与平衡进行了介绍。通过简单的挖掘试验确定挖掘铲铲面倾角为20°,根据农艺要求确定机器作业幅宽为100 cm,挖掘深度8~22 cm可调。由Adams软件分析出在驱振轴转速为240 r/min时,单筛质心点的加速度以0.27 s为周期在1.5~18 m/s2范围内变化,产生周期性变化的不平衡惯性力。根据Box-Benhnken试验设计原理进行三因素三水平试验,建立了总损失率、带土率和振动加速度关于机具前进速度、杆条筛振幅、驱振轴转速的二次回归模型。对各影响因素综合优化后得到最优参数组合为:机具前进速度1.0 m/s、杆条筛振幅48 mm、驱振轴转速240 r/min,此时总损失率为1.73%,带土率为7.32%,振动加速度为3.02 m/s2,各项指标均符合标准要求。     

基于禁忌搜索算法的往复振动筛运动参数优化设计

运用禁忌搜索算法和MATLAB语言,编制了往复振动筛运动参数仿真计算的算法实现程序,并运用该程序对往复振动筛的振动圆频率、振动振幅、振动方向角和振动面倾角进行了优化仿真计算,优化计算结果表明:物料沿振动筛面的平均推进速度达到0.1879m/s,在保证物料不跳离筛面的条件下,振动惯性达到最大值。     

基于蚁群算法的往复振动筛运动参数优化设计

运用蚁群算法和Matlab语言，编制了往复振动筛运动参数仿真计算的算法实现程序，并运用该程序对往复振动筛的振动圆频率、振幅、振动方向角和振动面倾角进行了优化仿真计算。优化计算结果表明：物料沿振动筛面的平均推进速度达到0．188m／s；在保证物料不跳离筛面的条件下，振动惯性达到最大值。     

振动铲式马铃薯收获机的设计与仿真分析

马铃薯作为世界主要的经济作物之一,其种植规模不断扩大。为此,针对小规模种植地区的种植情况,设计了振动铲式马铃薯收获机,动力来源为8.8~11k W小四轮拖拉机。同时,运用Solid Works构建各结构及整机的三维模型,并借助ADAMS仿真软件对振动铲进行动力学和振动仿真分析。结果显示:仿真后的位移、速度及加速度曲线随着时间的变化都保持平稳,其加速度数值在-2.7~1.7mm/s2范围内;仿真后的振动频率处于1 4~2 4 Hz范围内,与土壤的固有频率1 4 HZ很接近,说明该振动频率能够实现挖掘铲的最佳挖掘效果。     

4U-1A型马铃薯收获机数字样机建模与仿真

应用Inventor软件对4U-1A型马铃薯收获机各部件进行参数化建模,构建了整机数字样机,并进行了干涉检查和装配仿真,采用工具模块 Dynamic Designer 对摆动筛进行运动仿真,分析了筛筐质心点运动速度和加速度.结果表明:振幅在设计要求30mm范围内时,筛筐质心的速度小于300mm/s,加速度小于400mm/s2,同时确定了关键零件的参数.     

油菜联合收获机结构参数对割台振动的影响

对4 lz-3.5水稻联合收获机切割传动系统及割台进行改进,用于油菜收获。为减小油菜收获工作过程中割台振动引起的收获损失,对其切割传动系统进行了运动与动力分析,建立了系统水平振动的微分方程,并对运动微分方程进行了求解。同时,分析了机构运动时飞轮及割刀上惯性力产生的原因和割刀惯性力及切割冲击力激励对割台振幅、速度、加速度的影响。通过在飞轮上配重和改进设计,使连杆质心向飞轮曲柄销移动,可以减小惯性力。试验表明:改进后的设计可以使振动速度、加速度减小,振幅减小11%左右,大大改善了收获机的工作性能,减小了收获损失。     

基于EDEM的马铃薯收获机分离输送装置仿真分析

为了实现提高马铃薯收获效率并减少其机械损伤,关键在于优化滚筒式马铃薯收获机分离输送装置的运动参数,包括滚筒筛转速、切削角度和行进速度.为此,建立了土壤颗粒的仿真模型、马铃薯颗粒的仿真模型和马铃薯收获机分离输送装置的仿真模型,通过EDEM软件仿真土壤和马铃薯颗粒的分离输送试验并收集数据;运用Design-expert软件...     

基于双摆模型的油茶果冠层振动参数优化与试验

为研究振动参数对油茶果采摘的影响,本文建立了油茶“果实-枝条”双摆动力学模型,通过求解动力学模型得出系统固有频率为0.42、7.18Hz;根据对油茶果实和花苞受力分析,得出油茶果实和花苞振动脱落所需的平均加速度分别为427.15、1.936m/s2;利用ADAMS动力学仿真软件对油茶果冠层振动采摘进行了仿真试验,利用Design-Expert 11.0.4软件对试验数据进行分析和优化并进行田间试验验证,理论优化结果为振动时间8.09s、振动频率8.15Hz、振幅50mm时,油茶果实采收率为93.41%,油茶花苞损伤率为14.10%。田间试验结果表明,针对湘林210品种油茶树,当冠层振动时间8s、振动频率8Hz、振幅50mm时,油茶果实采收率和花苞损伤率平均值分别为92.37%、14.38%,与理论优化值的差值分别为1.04、0.28个百分点。     

基于稀疏学习自适应的马铃薯联合收获机优化设计

针对马铃薯收获机由于传动速度偏高造成的收获机阻塞和马铃薯损伤问题,对马铃薯收获机进行了优化设计,提出了一种基于稀疏自适应学习的设计方法,解决了马铃薯联合收获机输送和分级装袋流动不畅和有滞留堆积问题,提高了收获机的生产效率。为了验证马铃薯收获机优化设计后的可靠性,在不同类型的地块上对马铃薯的性能进行了测试,测试地块类型分别为平播旱地和全覆膜双垄播旱地两种。通过试验测试发现:对传动系统进行改进后,联合收获机对全覆膜双垄播旱地和平播旱地的适应性均较好,各项测试指标均比优化之前好,从而验证了传动系统优化的可靠性,对马铃薯联合收获机的改进提供了理论参考。     

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。     

麻山药收获机振动松土装置的设计

针对麻山药收获机械化水平低、机械挖掘根茎损伤率高及人工拔出根茎劳动强度大等问题,结合麻山药收获农艺需求与麻山药的物理机械性质,设计了4F-2型麻山药收获机的振动松土装置。确定了振动松土装置的设计方案,建立了振动松土装置的特征模型;并运用ADAMS软件对机组前进速度、偏心轮转动速度和偏心距进行运动仿真分析,结果表明:机组前进速度为3m/min、偏心轮转动速度为540r/min、偏心距为50mm时性能最优。优化后振动松土装置的麻山药收获机田间试验结果表明:人工拔出根茎轻松省力,根茎的损伤率为3. 5%,满足企业标准《Q/JL001-2016麻山药收获机》相关要求。     

深根中药振动挖掘铲参数化设计与仿真

在对深根中药收获机振幅调节机构和振动挖掘铲分析的基础上,采用设计点参数化的方法建立了挖掘铲挖掘机构的仿真模型,并分别对影响收获机性能的主要因素—偏心距、入土角度和机具前进速度进行了仿真研究,为振动式挖掘机械的设计开发提供了技术支持。     

基于EDEM-Fluent耦合的钙果风筛式清选装置仿真与试验

针对钙果收获装置作业后钙果含杂率高的问题,设计了一种钙果风筛式清选装置。运用EDEM-Fluent耦合方法,以风速、振动筛振幅和振动频率为试验因素,钙果的清洁率和损失率为评价指标,对清选过程进行了仿真分析,并依据仿真结果进行台架试验。仿真分析与台架试验表明,随着风速、振动筛振动频率与振幅的增加,钙果清洁率先增大后减小,损失率一直增加。最优工作参数组合为风速10 m/s、振幅10 mm和振动频率9 Hz,最优工作参数组合条件下的钙果清洁率96.3%,损失率3.4%。研究表明,EDEM-Fluent耦合仿真的运用有助于钙果清选研究,研究结果可为钙果清选装置的设计与优化提供理论依据。      

马铃薯收获机扰动分离装置设计与试验

针对现有的小型马铃薯收获机筛面土块破碎效果不佳而影响分离效率和收获品质等问题,结合北方马铃薯主产区收获模式和常用杆条式分离装置,设计了一款马铃薯收获机扰动分离装置。在阐述总体结构及工作原理基础上,结合马铃薯的碰撞特性和土块的破碎过程分析,得到影响薯块损伤和土块破碎的主要因素为扰动深度、偏心轮转速和偏心距;通过EDEM-RecurDyn耦合构建仿真模型,单因素试验得到扰动杆数量最优为4,以扰动深度、偏心轮转速和偏心距为试验因素,以马铃薯碰撞力和土块破碎率为评价指标,运用Box-Behnken中心组合设计方法进行仿真试验,对试验结果进行方差分析,利用响应面分析了各交互因素对试验指标的影响规律,结合实际工况确定影响因素最佳取值。验证试验表明：当收获机分离筛运行速度为0.7m/s、扰动深度为51.5mm、偏心轮转速通过调速器设为2.3r/s、偏心距为31mm时,土块破碎率为60.7%,电子马铃薯采集的碰撞加速度峰值平均值为790.66m/s2,小于马铃薯临界损伤阈值。     

履带式大豆联合收获机振动测试与分析

为研究履带式大豆联合收获机在不同工况下的整机振动特性,以久保田4LZ-2. 5履带式联合收获机为研究对象,选取了收获机在发动机怠速空转、整机空转及田间收获作业等5种工作状态,利用DH5902动态信号采集分析系统对切割器、发动机及脱粒滚筒等6个振动较强的位置进行测试,获取其振动特性。试验结果表明:切割器左右运动、脱粒滚筒的旋转和振动筛的前后运动是引起联合收获机的主要因素;发动机和风机的运转是联合收获机振动的次要因素。联合收获机空载时,振动最强的位置是切割器,振幅有效值达到了31. 84m/s^2;田间收获时切割器附近振幅比空载时降低,其他测点振幅都不同程度增加,脱粒滚筒处振幅有效值最大,达到43. 74 m/s^2。发动机的运转对驾驶座垂直方向上的振动影响最强,需进一步优化驾驶座的减振系统。研究结果可为收获机减振设计、结构优化及各部件的模态分析提供参考。