数字孪生变电站建模及应用

随电力建设及改造项目日益增多,现行系统无法直观展示站内实际布局、有效测绘测距,指导施工方案编审有限。对变电站进行空间孪生建模,利用3D建模软件,实现模型中一键测距、全景环绕等功能减少编制人员前往站内频次,宏观展示环节指导优化多班组作业区轮转及相关安全措施布置。提升施工方案编制讨论环节各部门沟通效率,对施工细节直观展现,对潜在施工安全隐患抓早抓小,提高生产工作质效。     

联合收获机脱粒滚筒扭矩检测方法研究

联合收获机脱粒滚筒扭矩检测是实现滚筒恒负荷控制的关键条件。研究分析脱粒滚筒扭矩与滚筒负荷的关系以及脱粒滚筒扭矩的检测方法,设计液压油油压力检测滚筒扭矩机构,得出从液压油油压能够检测滚筒扭矩的结论。     

谷物联合收获机脱粒系统研究现状

针对我国联合收获机脱粒系统作业效率和质量不高的问题,从脱粒系统总体结构、关键零部件设计、脱粒系统功耗、脱粒过程理论分析等方面论述谷物联合收获机脱粒系统的研究现状。目前采用轴流式脱粒系统的联合收获机较多,研究主要在提高脱粒系统作业参数可调整性、设计柔性脱粒零部件、脱粒系统工作过程理论分析及智能化脱粒等方面,据此对脱粒系统发展趋势进行分析,未来柔性脱粒系统以及脱粒强度可调的脱粒系统的研究将使脱粒系统作业损失率进一步降低、作业效率进一步提高。对不同作物专用脱粒零部件的研究将进一步深入,脱粒系统对作物的适应性会进一步提高。脱粒系统智能化水平会继续提高,脱粒系统的作业信息感知能力和智能控制水平会进一步提升。     

联合收获机液压油性能评价方法的研究

分析了联合收获机液压油性能劣化评价的常用方法及其存在的问题，建立了液压油性能劣化的模糊综合评价数学模型，此模型包括了液压油常用的粘度，酸值，机械杂质含量和含水量4项指标，试验结果表明，该方法是可行的。     

联合收获机监控系统研究现状

联合收获机监控系统主要是对谷物损失、产量、喂入量和工作部件工作状态进行在线监测,并对喂入量进行自动控制以提高其收获效益。为此,分析了目前国内外在线监测系统现状,对比了控制系统发展状态,指出国内外存在的差距,得出将CAN总线技术、网络技术等应用在收获机械上促使监测系统与控制系统综合发展从而使联合收获机智能化发展的总体趋势。     

宝塔菜联合收获机关键部件建模方法与仿真——基于ADAMS

介绍了宝塔菜联合收获机的工作原理、技术特点及关键部件结构的设计与工作参数。以宝塔菜联合收获机的升运器为研究对象,应用Solid Works软件建立三维简化模型,导入动力学仿真软件ADAMS中,使用宏命令编写程序代码为机构添加接触与约束,对宝塔菜联合收获机虚拟样机升运器进行动力学仿真,研究其运动规律,得出主、从动轮的功率、链滚的横纵向的速度及加速度。该研究验证了模型的可行性,缩短了设计周期,为后续机构的优化设计提供了理论依据。     

番茄采摘机器人数字孪生仿真系统的开发研究

【目的】实现番茄采摘机器人的快速开发设计与调试,避免大的返工和浪费,降低开发和调试成本,缩短开发周期。【方法】课题组开发了一种虚拟仿真调试系统,应用到番茄采摘机器人的开发研究中。该系统主要由数字孪生仿真软件搭建虚拟样机模型,虚拟样机模型能够赋予物理属性运动关系以及逻辑信号,通过利用基于PC的运动控制卡和低代码的SmartACS编程软件,采用OPC UA通信方式,实现硬件控制卡控制虚拟模型,这样就构建了番茄采摘机器人的数字孪生仿真调试模型。【结果】该数字孪生仿真模型能够很好地验证设备的机械结构和控制程序的合理性,并能够在设计阶段快速且低成本地发现问题并加以改进。【结论】通过对虚拟样机模型进行虚拟的机电联调,能够在不做出物理样机的前提下实现对所设计的机械结构及控制程序的联合调试和验证,从而大幅缩短了开发周期,降低了开发成本。本研究能为其他农业机械的设计研发提供一定的参考,有利于提高我国农业机械化水平。     

联合收获机的使用与保养方法

随着机械技术的不断进步,联合收获机得到了快速的普及,针对于联合收获机复杂的机械结构和众多的功能,掌握其正确的使用保养方法十分重要,也是延长收获机使用寿命和提高劳动生产效率的重要保证。     

基于工业互联网的大米供应链数字孪生系统构建

粮食生产供应关乎国家安全稳定,针对目前粮食供应链存在的数据共享水平低、管控智能化程度不高等问题,构建基于工业互联网标识解析技术的粮食供应链数字孪生系统。以大米供应链为典型对象,首先设计涵盖收购、运输、加工、仓储、包装、销售的大米全供应链数字化模型,研究基于标识解析体系的各环节全要素标识编码和数据开放共享,建立实物对象与信息系统之间的数字桥梁;提出包含物理层、网络层和孪生层的数字孪生体系架构,形成基于工业互联网的数据流通共享基础,明确孪生体系架构的关键模型;并详细阐述设备、产线、物料等对象的全要素精准建模过程,构成集几何模型、物理模型、行为模型和规则约束模型为一体的数字孪生模型;最后借助Unity3D软件以及C#编程技术搭建大米供应链数字孪生原型系统,实现对产线的三维可视化监控。实验结果表明,该系统在供应链全要素数据充分共享基础上,通过三维展示、预测控制和智能决策一定程度上提升了大米供应链智能化监管能力,为工业互联网等技术赋能产业数字化转型提供参考。     

木薯块根收获机机电液联合仿真模型

以一种新型的挖拔式木薯收获机为对象,采用Solid Works、ADAMS、AMESim和Mat Lab/Simulink软件分别建立木薯收获机的机械系统、液压电气系统和控制系统的模型,并在Mat Lab/Simulink平台下通过接口文件将机械系统、液压电气系统和控制系统的模型进行连接,构建联合仿真模型,且进行了物理试验验证。结果表明:建立的木薯块根收获机机电液一体化联合仿真模型精度较高,可用于木薯收获机控制系统的优化研究。     

基于数字车间的联合收获机制造品质终检系统研究

针对联合收获机整机制造品质检测自动化水平不高、缺乏成套检测系统等问题,结合国家相关标准规范和企业实际需求,提出了2种整机制造品质检测方案,即多工位流水线式检测和多功能单元线式检测。通过数字化手段建立了2种整机制造品质检测系统的虚拟仿真模型,包括联合收获机、车间、检测仪器设备、传感器和虚拟工人等,并在Visual Components环境中分别对2种检测系统进行了仿真,对2套检测方案的适用范围、人员作业强度、仪器使用效率等进行了分析。仿真结果表明,多功能单元线式检测系统更适合联合收获机整机制造品质的检测。在建模仿真的基础上,以联合收获机电气系统为检测对象,开发了基于虚拟仪器技术的检测系统,实现了对整机电器工况、起动性能等工作参数的快速检测,提高了检测效率。本研究通过构建数字车间仿真模型为检测工艺评估和系统开发提供了有效的评价方法,进而为制造品质检测优化提供了支撑。     

液压驱动系统在轮式谷物联合收割机上的应用

为了满足现代智能农机的需求,提高轮式谷物联合收割机的使用舒适性,设计了某轮式谷物联合收割机液压驱动系统,并进行了相应液压元件的选型。对试验样车进行了田间试验。试验数据表明,该驱动系统的各项参数可满足设计需求,为后续进一步智能农机提供技术支持。     

江西水稻联合收割机应用现状及发展趋势

为了促进江西水稻联合收割机的发展,本文阐述了江西水稻联合收割机应用现状及国内外水稻联合收割机发展及应用现状,反应了江西水稻联合收割机与国内外的差距;指出了江西水稻联合收割机存在的问题;提出了江西水稻联合收割机的发展趋势。     

图像处理在联合收割机夹带损失检测中的应用

夹带损失是联合收割机工作中是一项重要的检测数据.为此,采用图像处理技术设计联合收割机的夹带损失传感器,对联合收割机的夹带损失进行监视与检测;将采集到的图像进行灰度、滤波和二值化等处理;最后运用计算目标面积的方法,来预报谷物损失个数.实验结果表明,该方法快速、简易且准确,能实时检测联合收割机的夹带损失.     

联合收获机喂入量监测系统设计与试验

为了能够实时、准确地获取联合收获机作业过程中的喂入量信息,设计了基于割台传动轴扭矩的喂入量监测系统,并建立了喂入量预测模型。该监测系统主要由信息感知模块、车载终端和移动终端构成。信息感知模块包括扭矩传感器、霍尔传感器和GPS模块等;车载终端将采集信息本地显示并打包上传;移动终端实现了对联合收获机作业参数的远程监测。在建立喂入量预测一元线性回归模型基础上,对扭矩信号进行了双阈值滤波和低通滤波。田间试验结果表明,该系统运行稳定,通信良好,一元线性回归模型预测决定系数为0. 755。滤波方法能够有效地滤除噪声,滤波后预测决定系数提高至0. 852,能够在一定程度上满足联合收获机喂入量监测的实际需要。     

联合收获机数字化建模与关键部件仿真

采用基于特征的参数化造型技术建立了联合收获机的零部件数字化实体造型,并对联合收获机进行了虚拟装配,得到了联合收获机的数字化整机模型,对联合收获机的振动筛进行了动态仿真,分析了振动筛关键点的运动参数曲线,结果表明振动筛符合设计要求,有利于籽粒的分离。     

负载敏感技术在甘蔗联合收割机上的应用

甘蔗联合收割机由于执行元件的复杂性及液压系统负载的多变性,在作业过程中造成了大量的液压能损失现象.为改善收割机的节能性,在对负载敏感系统的工作原理进行分析的基础上首次提出了将负载敏感技术应用于甘蔗联合收割机的节能观点,并为其负载敏感系统匹配了相关参数.基于AMESim平台的静、动态仿真结果表明,在系统压力达到调压阀设定压力之前,系统的流量仅取决于流量阀的开口而与负载无关,负载敏感阀将根据流量阀的开口自动调节变量泵的排量.在系统压力达到调压阀设定压力之后,系统压力仅取决于调压阀的设定值,而与负载无关,此时负载敏感阀将自动调节变量泵的排量使其恰好与负载的需要相适应,控制过程的压力损失小于1 MPa,从而大大减小了甘蔗联合收割机的液压能损失.     

联合收割机液压部件监测系统设计与研究

基于联合收割机的作业过程,阐明了其液压部件结构原理,并确定了作业部件工作状态的影响因素。利用LabVIEW软件进行了监测系统的软件设计,基于数据流思想,结合模块化设计方式对系统的登录界面、参数采集程序、数据采集卡程序进行了设计,并基于模糊综合评价法对联合收割机的工作性能进行了模糊综合评价研究。田间试验结果表明:监测系统能够在复杂多变的田间工作,且可靠性较高,满足实际使用需求。     

模块化大蒜联合收获机设计与试验

为提高大蒜收获机对不同种植模式、不同行距大蒜机械化收获的适应性,设计了集扶禾、破土、输送、断秧、集果于一体的大蒜联合收获机,并对其关键功能部件进行了深入研究。将扶禾、起送蒜、破土、齐蒜断秧等大蒜收获所必需的功能集中设置,构建相对独立的收获单元功能模块。用户可根据需要加挂收获单元功能模块,配合输送单元,实现1~n行大蒜联合收获机的自由组合。同时,收获单元功能模块之间间距可在0~300mm或更大范围内无级调整,实现70~420mm之间不同行距大蒜的机械化收获。建立了大蒜拉拔力理论分析模型,在对影响因素研究的基础上,得到了结构参数对拉拔力影响的规律。试验表明,拉拔力随大蒜假茎包角增加而增大;当同步带张紧力超过2800N时,同步带所提供的拉拔力大于松土后大蒜所需拉拔力,可保证大蒜拉拔收获顺利完成。建立了破土力理论分析模型,得到了箭铲入土角、箭铲入土深度、整机前进速度等参数对破土力的影响规律。正交试验结果表明：入土深度、土壤湿度对箭铲破土力影响显著;当土壤湿度为30%、入土深度为80mm时,破土力为520N。样机田间试验结果表明,大蒜联合收获机的各项技术指标均满足设计预期效果,大蒜收净率为98.3%、总损失率为3.5%、生产率为0.14hm2/h。     

液压式联合收割机电气控制系统的PLC设计

以液压式联合收割机电气控制系统为研究对象,分析了联合收割机工作原理,设计了液压式联合收割机液压系统及其电气系统的整体结构,实现了电气控制系统的PLC设计。收割试验结果表明:在联合收割机作业过程中,切秆刀具、一级二级喂入的转速比较平稳,切秆刀具转速在730r/min上下,未出现异常情况;系统有效降低了小麦漏割和漏粮现象,损失率在3%以下,验证了液压式联合收割机电气控制系统的可靠性。