具有解析式位置正解的2T1R并联机构运动性能分析

求解具有解析式位置正解且部分运动解耦的并联机构,有利于后续的误差分析、动力学分析、运动轨迹规划与控制等。基于方位特征方程(POC)的并联机构设计理论与方法,设计了两种具有解析式位置正解且部分运动解耦的2T1R并联机构,并对这两种机构进行了方位特征、自由度及耦合度等主要拓扑性能分析;提出基于拓扑特征的运动学建模与求解方法,并据此求解了两种机构的解析式位置正解;基于导出的位置反解,分析了两种机构工作空间、奇异位形、动平台的速度与加速度变化规律。最后比较了两种机构的运动性能,选择了优选机型。为优选机型的动力学分析与样机研制提供了理论基础。     

12-6台体型Stewart冗余并联机构正向运动学研究

针对六自由度并联机构的正向运动学无全解析解或全解析解推导困难、不便于程式化、存在多解选择的现状,提出一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构,推导了适用于实时反馈控制的正向运动学全解析算法。通过单开链的方位特征集运算及路线分解,对机构的拓扑构型进行了剖析,并解算了耦合度,为运动学方程的构造及同构处理指明了方向。基于动平台上4个共面特征点的拓扑关系,对15个二次相容方程进行同构运算,推导了12个一次多项式,得到正向位姿方程的全解析解,具有形式简洁、对称,且根能够唯一确定的特点。根据速度基点法,建立特征点速度之间的矢量关系,解决了机构的速度正解问题。结合杆长协调方程及速度映射方程,并运用Jacobian代数法解析出机构的3组奇异曲面方程。实验结果表明,位姿正解的计算值与测量值完全一致,速度正解的最大相对误差为0.08%,它们的效率指标值分别为0.21和0.32,均满足实时性要求。     

磷肥用量对滨海盐土油菜光合性状和干物质生产的影响

为研究盐分土壤条件下磷肥对油菜光合性状和干物质生产的影响效应,以甘蓝型常规油菜品种‘宁油20号’为供试品种,设置不同磷肥用量处理,测定不同生育期叶面积、叶片净光合速率以及干物重。结果表明,0~120 kg/hm²磷肥用量范围内,随着磷肥用量的增加,苗期和初花期叶面积指数、干物质积累量逐渐增加,成熟期籽粒产量及干物质积累量也逐渐增加。不施磷肥和30 kg/hm²磷肥用量处理籽粒含油率较低,在磷肥用量达到60 kg/hm²时再增加磷肥用量籽粒含油率无显著变化。苗期叶片净光合速率随磷肥用量的变化趋势与干物重变化一致,当磷肥用量达到60 kg/hm²时进一步增加磷肥用量,初花期叶片净光合速率无显著变化。     

油菜毯苗机械化移栽技术研究进展

油菜是我国种植面积最大的油料作物，其在种植的所有油料作物中占有重要地位。近年来，我国油菜年产量不断提高，油菜产业发展进入快车道，但是在实际生产过程中依然存在着矛盾与问题，油菜毯苗机械化移栽是专门用于解决茬口矛盾和劳动力成本问题的一种新型油菜种植方式。本文综述了近年来相关学者在油菜毯苗培育及机械化移栽方面的技术研究进展，提出了一些促进油菜毯苗技术发展的建议和倡议，主要包含3个方面：毯苗的培育，通过确定适宜播期、播种密度、进行种子处理和养分运筹的方式来培育优质毯苗；毯苗的机械化移栽，精进毯苗移栽机的研制，以及了解毯苗机械移栽相关要点；毯苗的栽后研究，确定恰当的移栽密度和供应适宜的肥料以保证栽后毯苗的正常生长。本文提倡的相关措施致力于促进我国油料产业的蓬勃发展，加快农业现代化转型的进程，以期为新型油菜生产模式的发展提供参考。     

6支链台体型Stewart衍生构型位置正解半解析算法

目前6支链Stewart并联机构位置正解无全解析解或全解析解推导困难,不利于程式化分析计算,本文设计4种6支链台体型Stewart衍生构型,并构建了一种数值法和解析法相结合的半解析算法。通过添加6条虚拟支链,4种衍生构型可重构为同一种12-6台体型拓扑构型;推导了重构构型的协调方程,并针对4种衍生构型,推导了虚拟支链长度的数值解;基于动平台上特征点之间的拓扑关系,推导了重构构型位置正解的全解析解。进一步对比分析了半解析算法与传统数值法在计算位姿正解时的精度、效率和稳定性。数值算例表明,半解析算法的精度与稳定性优于传统数值法至少2倍,但传统数值法的效率是半解析算法的7倍;同时得到了半解析算法的3点构型选取原则。     

油菜毯状苗适宜移栽密度研究

为探讨油菜毯状苗移栽的适宜密度,采用田间试验,以甘蓝型油菜品种宁杂1818为材料,研究了毯状苗不同移栽密度对油菜籽粒产量、品质及单株干物质积累的影响。结果表明,油菜产量与密度间呈二次抛物线关系,随密度增加呈现先增加后降低的趋势。移栽密度为22.5万株/hm^2时,一穴一株处理(CK)产量最高,为3806.81 kg/hm^2,一穴两株处理(M4)产量略低于CK,二者差异不显著,但M4处理显著高于其它处理。随密度增加,单株角果数和每角粒数减少,而群体角果数增多。单株产量与成熟期和蕾臺-初花期的干物质积累量间呈现极显著正相关关系。随密度增加,油菜籽粒含油量小幅度增大,蛋白质、硫苷和芥酸含量降低。以最高产量下降1%以内为标准得出适宜的移栽密度范围为22.75万~28.39万株/hm^2,而且生产上油菜毯状苗移栽时可灵活采用一穴两株或一穴一株,简化、高产、高效。     

油菜机械化生产关键环节的几点思考

我国关于南方冬油菜的机械化研究起步迟,随着油菜种植规模的不断扩大,油菜生产的机械化势在必行。从 已有的研究看,与其他主要农作物相比,油菜粒重小,播后出苗率比较低,机械化移栽的油菜毯苗,密度大,可控性差, 成熟期机械化收获过程中产量损失率大。针对这些问题,作者初步提出了相关建议。     

磷肥用量对盐地条件下油菜干物质积累和分配的影响

在江苏沿海滩涂试验田,以秦优10号为试验材料,设置0、30、60、90、120和150 kg/hm² 6个磷肥施用量水平,研究盐地条件下磷肥用量对油菜各时期干物质积累和分配的影响。结果表明,施用磷肥能显著增加各个时期不同器官的干物质积累量。其中根系的干物质积累量增加幅度最大。在苗期,施用磷肥显著增加了干物质在根系中的分配比例,但降低了其在叶片中的分配。在初花期,施用磷肥显著增加了干物质在根系和叶片中的分配比例,但降低其在茎秆中的分配。在成熟期,施用磷肥显著增加了干物质在根系和籽粒中的分配比例,降低了其在茎秆和果壳中的分配,说明施磷肥可以促进油菜根系的生长发育,良好的根系发育反之能够促进初花期的叶片生长,最终促进养分向籽粒的运输,从而达到增产的目的。推荐此区域的磷肥用量为120 kg/hm²。     

具有符号式正解的降耦冲压机构动力学建模与分析

提出并设计一种具有符号式正向运动学、含3个子运动链(SKC)的单输入两滑块输出平面冲压机构。运用拓扑结构降耦方法,优化设计一种零耦合度单输入两滑块输出平面冲压机构,对其进行拓扑结构分析,得到机构耦合度为零(κ=0),从而得到正向位置、速度及加速度的符号解;采用基于Newton-Euler原理的序单开链法,建立了该机构的逆向动力学模型,并求解出机构构件的动态支反力和驱动力矩;对比分析了该方法和Lagrange法在动力学建模精度方面的误差,结果表明,基于Newton-Euler原理的序单开链法具有较高的建模精度。本研究为基于Newton-Euler原理的序单开链法在含多个SKC机构上的推广应用,以及该平面冲压机构的机械结构强度设计与动力学性能优化提供了理论依据。     

具有解析式位置正解的三平移并联机构设计与分析

具有解析式位置正解且部分运动解耦的并联机构,对后续的误差分析、运动轨迹规划与控制、动力学分析等十分有利。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和方法,设计一种仅由移动副和转动副组成的三平移(3T)并联机构,它具有解析式位置正解、部分运动解耦性、大的操作工作空间等优点。首先,分析计算了该机构的方位特征集、自由度、耦合度3个主要拓扑特性;由于三平移的特殊方位特征约束,尽管耦合度为1,仍可直接求得机构的解析式位置正解,而不必用一维搜索法求数值解;根据导出的位置反解,进一步分析了该机构发生奇异位形的条件、机构位置工作空间及其奇异性特征,并对机构速度和加速度进行了计算及仿真分析。结果表明:仿真曲线变化平稳、连续,具有较好的动态特性。