红花采收机双动对切式末端执行器设计与试验

针对红花采收机械存在的花丝破碎率高,采收效果差的问题,基于低速对切与分段切割的设计思想,研究设计了一种红花采收机双动对切式末端执行器,利用双动刀和多工作段凸轮实现低速夹持切割与分段作业。构建刀具-花丝切割力学模型,对切割过程进行理论分析,确定影响末端执行器性能的关键因素为：切刀进给速度、刃口倾斜角和切刀刃面倾角;并以凸轮转速（切刀进给速度）、刃口倾斜角和切刀刃面倾角为试验因素,以花丝采净率与花丝破碎率为评价指标,进行了三因素五水平二次正交旋转组合试验,得到试验因素与评价指标间的数学模型,对回归模型进行多目标优化,确定最佳参数组合为：凸轮转速27.9r/min、刃口倾斜角16.1°、切刀刃面倾角19.7°,对应花丝采净率为91.78%,花丝破碎率为5.32%。在最佳参数组合下进行田间验证试验,结果表明,花丝采净率为91.25%,破碎率为5.57%,与优化结果误差不超过5%,表明所设计末端执行器能实现花丝的低破碎率采收。     

基于HyperMesh的某发动机连杆应力及模态研究

针对某发动机连杆部分变形与整体变形的问题,通过UG NX12.0软件对发动机连杆结构建立逆向三维实体模型,基于有限元分析方法,利用HyperMesh软件对发动机连杆结构模型进行有限元仿真研究,以该模型为基础完成了连杆在实际工况下的应力和模态的仿真研究。试验结果表明：将实际载荷施加到连杆,得到实际工况下最大应力,通过LMS信号采集仪得到的测量点处的应变数值为6.1×10^-6,相应的应力为1.28 MPa,仿真得到该部件的测量点应力为1.26 MPa,误差为1.5%,仿真与试验结果基本一致,进一步证明了有限元仿真的可靠性。完成上述工作后,对发动机连杆进行模态仿真,得到连杆自由模态下的固有频率和振型,为发动机连杆进一步优化和应力、模态仿真提供可靠的理论和应用依据。     

一种圆柱凸轮转向的“S环形”势能驱动车设计

根据“S环”型轨迹要求自动变距绕桩行走,构造出势能驱动车行走迹线方程,采用圆柱凸轮控制转向,建立势能驱动车转向机构数学模型,确定各参数与势能驱动车行驶轨迹之间的关系。制作势能驱动车,通过实际赛道运行验证了圆柱凸轮转向机构设计的合理性和可靠性。     

水平对置二冲程活塞发动机工作特性仿真研究

利用Comsol软件对水平对置二冲程活塞发动机工作特性进行仿真。首先,确定发动机的曲柄连杆机构的运动形式以及各部分的受力情况;再通过设定7组不同摇臂数据对置活塞发动机的曲柄连杆机构,同时,确定曲柄连杆机构的其它部分数据;然后,利用Comsol软件建立水平对置二冲程活塞发动机仿真模型并对构件运动进行仿真分析,得到曲轴转角与活塞位移的相关数据并导入到GT-power模型中。利用GT-power软件仿真依次得到各组方案的P-V图及缸压图,从而得到各方案的最大压力与功率并进行参数化分析,最终得到最佳方案。     

大型客机舱门的新型阵风锁机构

阵风锁装置可将飞机舱门开启保持在固定位置,防止因阵风或其他外力作用使飞机舱门晃动。面对客机舱门大型化的发展趋势,阵风锁承受极限风载荷极剧增加。针对现有阵风锁机构单个型面接触承载能力不足,提出二支撑型面承载增大接触面积以减小应力的思路,构造由摆动凸轮、止动摆杆机构等组成的新型阵风锁机构。摆动凸轮与阵风锁支座滚轮接触后转动,联动止动摆杆控制锁柱锁止运动,锁扣配合锁柱锁止阵风锁机构,实现阵风锁利用锁扣配合导杆进行锁止和开启。采用ADAMS对新型机构锁止和开启过程进行仿真分析,验证了运动可行性;进行8级风载荷作用下的ANSYS受力仿真,分析了新型阵风锁的应力和应变情况,相比现有阵风锁,新型阵风锁结构更可靠。     

猪舍步进式自动清粪系统曲柄连杆传动机构设计与试验

针对牵引式和液压步进式猪舍传统机械清粪系统存在的稳定性低、耐久性差等问题，基于猪舍步进式机械清粪工艺，设计一种曲柄连杆传动机构，确定其主要参数取值，并采用ADAMS进行运动学仿真测试；对比传动杆在5种材料选型(1#U型槽钢、2#U型槽钢、5#槽钢、6.3#槽钢和8#槽钢)和2种连接方式(销接和焊接)下的形变量，对传动杆的型材和连接方式进行选择；对清粪系统进行现场性能测试，对比3种电机转速(4.84、2.96和1.40 r/min)的曲柄连杆传动与固定速度液压传动的清粪系统的运行阻力、能耗和清粪效率。结果表明:1)曲柄连杆传动机构主要参数取值为滑块行程S=600 mm、行程速比系数K=1.25、极位夹角θ=20°、曲柄长度L₁=272 mm、连杆长度L₂=778 mm、偏心距e=303 mm，运动学仿真模拟验证了曲柄连杆机构设计的合理性；2)选用6.3#槽钢以焊接方式连接的传动杆形变量较小；3)曲柄连杆传动的清粪系统在电机转速为1.40 r/min时，运行阻力最小、能耗最低、清粪时长适中，可满足清粪系统功能需求，整体性能优于液压传动和电机转速4.84、2.96 r/min曲柄传动的清粪系统。     

基于曲率分段的发动机凸轮磨削步长优化算法

提出一种改进凸轮磨削加工效率和精度的新算法.该算法根据加工精度要求，利用砂轮相对凸轮转角的运动轨迹的曲率计算各加工转角下的最大允许转角步长，并对凸轮加工转角进行分段，优化加工转角步长和转速.与恒转速法相比，有效减少加工中的冗余步长，提高加工转速，改善加工效率，并避免恒转速法在凸轮上升段及下降段与缓冲段相接处的精度不足及砂轮架加速度过大所致的响应滞后问题，保证凸轮加工精度和加工效率.     

大型水压机阀芯驱动系统双圆弧凸轮设计及应用

针对大型水压机阀芯驱动系统中开启驱动力巨大和瞬变的特点，提出了一种适合该特点的双圆弧组合凸轮升程曲线设计方法．该方法通过寻找组合圆弧曲线使凸轮的压力角在阀芯开启力最大时具有较小的值，在全程范围内具有较快的开启速度.通过齐次坐标变换建立了凸轮轮廓的数学模型，利用等效曲柄滑块机构分析了其运动特性.将该方法应用于300 MN模锻水压机阀芯驱动系统中的凸轮设计，运动学分析表明该凸轮在两段圆弧的衔接点处有较好的柔性，冲击小.工业现场应用表明双圆弧凸轮能有效降低装置的故障频率，为负载具有瞬变重载特点的凸轮设计提供了一种有效的方法.