基于虚拟样机技术的装载机工作装置优化设计

基于机械系统动力学软件ADAMS环境,创建了装载机工作装置的虚拟样机优化模型。采用先进的OPTDES非线性二次规划计算方法,以装载机工作装置动臂油缸的举升力为目标函数进行了优化设计。提出了一种装载机工作装置优化设计的新方法。通过优化分析使得该工作装置在满足约束的条件下,得到工作装置最优的结构尺寸,且装载机动臂举升油缸的举升力得到最优的结果。     

基于ADAMS的升降式擦窗机升降机构油缸铰点优化设计

针对折杆升降式擦窗机升降机构的运动过程,以折杆升降机构各铰点位置为自变量,以液压油缸受力最大值最小建立优化设计目标,通过ADAMS软件进行优化仿真分析,结果表明优化各铰点位置后,油缸的受力得到改善。     

基于Pro／E与ANSYS的Z30E型装载村动臂有限元分析

以Pro／E与ANSYS为基本工具,实现了矿用铲斗式Z30E型装载机的动臂有限元分析。建立了装载机工作装置的反转六杆机构工作模型并分析了工作过程;建立了装载机工作装置的三维实体模型;对装载机动臂的参数进行了详细分析和计算;用ANSYS工具实现对装载机动臂的有限元分析,对装载机动臂的研究和设计具有积极的意义。     

悬挂犁挂接参数的优化设计

根据悬挂犁挂接系统的设计要求,建立了悬挂四杆机构解析法设计的数学模型。以工作状态时犁与拖拉机的速度瞬心位置最低为目标函数,确定了优化设计模型,并运用Matlab软件的fmincon函数实现了悬挂犁挂接参数的优化选择。对TN-55型拖拉机配套1L-430型悬挂犁的设计计算表明,该方法在多方面优于作图法。     

铰链四杆机构优化设计

以铰链四杆机构为研究对象，根据机械优化设计问题的数学模型三要素的确定方法和一般数学模型的建立方法，结合铰链四杆机构的设计要求，对四杆机构建立优化数学模型，利用Matlab优化工具箱对其进行优化设计编程与计算，并举例验证，得出优化结果，此优化过程可对于平面运动机构的优化设计提供方法借鉴。     

一种新型曲柄五连杆移栽机栽植机构平衡分析

针对贵州丘陵山地地块小、坡度大的问题,设计了一种双曲柄五连杆单鸭嘴栽植机构,并成功应用于2 ZBZ-2 A型移栽机。首先阐述了2 ZBZ-2 A型移栽机结构形式及栽植部机构的工作原理,然后再利用质量代换法分析了五连杆机构平衡条件,得出机构平衡公式;并根据l_1、l_2、l_3、l_4、l_5的原始长度、l_2杆质量,计算出l_1杆飞轮配重质量矩为3.15kg·mm,l_4杆飞轮配重质量矩为6.24kg·mm,栽植臂鸭嘴质量矩为21.4kg·mm,可实现机构运动平衡。最后,采用Adams得出机构栽植点速度、位移仿真曲线,结合验证性试验数据,结果表明:该机构具有较强的稳定和适应性,满足设计要求。     

飞毛腿XC系列拖拉机的正确使用与操作维修（四）

悬挂机构是把农具悬挂在拖拉机上的装置。它传递拖拉机对农机具的升降力和牵引力,并保证悬挂农具工作时保持正确的位置。它主要由提升油缸、左右提升臂、左右下拉杆、左右提升杆、左右限位拉杆、上拉杆、安全撑杆等组成。为保证强度和犁地时具有足够的牵引力,上提升杆通过固定底座固定在机架后横梁上,而悬挂机构的左右下拉杆的一端固定在后桥壳上,以充分保证农田作业的需要。     

拖拉机电动悬挂机构性能分析及参数优化

以某国产26 kW拖拉机悬挂机构为研究对象,在ADAMS/View中建立基于电动推杆的拖拉机电动悬挂机构模型对其进行动力学仿真分析,得出运动过程中电动推杆出力变化曲线图。选择提升臂长度、提升杆长度、上拉杆铰接点位置、提升杆与下拉杆铰接点位置、电动推杆与提升臂铰接点位置为变量,采用单因素和多因素组合试验设计法对电动悬挂机构结构参数进行优化,分析5个参数变化对电动推杆出力变化的影响规律,并优化确定悬挂机构的最佳结构参数组合。结果表明,优化前后推杆出力最大值降低36%,平均值降低51%,为电动悬挂机构选型试验研究提供依据。室内台架试验结果表明:电动悬挂装置提升时间小于等于3 s,提升行程大于420 mm,最大提升力大于5.8 kN,满足设计要求同时也验证仿真分析的正确性。     

Stephenson-Ⅲ型平面六杆机构的函数优化综合研究

对平面六杆间歇机构的函数综合进行了研究,以简单曲线自适应逼近的平面连杆机构优化综合方法为基础,通过预先综合出的基础四杆机构,将三种类型的六杆间歇机构近似函数综合问题统一归结为特定二级杆组RRR、RRP或RPR的综合,建立了统一的优化综合数学模型。     

空间并联机构弹性动力学优化设计

研究了4-UPS-UPU 5自由度空间并联机构的弹性动力学优化设计。基于KED方法建立了并联机构的弹性动力学模型,以并联机构运动过程中5个驱动杆的最大变形能和最大动应力限制条件作为约束方程,将机构的总质量函数和基频函数整合成一个综合优化目标函数,分别采用fmincon函数和遗传算法进行优化设计,确定了并联机构动平台质量和5个驱动杆截面积的最佳参数值,验证了以上优化方法和优化结果的正确性与合理性。     

铲运机装载作业最小能耗轨迹研究

将铲运机装载作业部分处理成机械手模型系统,通过对装载过程中作用在机械手末端执行器－－铲斗切削边缘的作用力分析及轨迹分析,定义了最小能耗轨迹,通过运动学分析,找到了最小能耗轨迹。铲斗跟随上轨迹,系统消耗能量最小,生产效率更高。最小能耗轨迹对铲运机总体参数设计、工作装置设计、轨迹规划及操作控制方法确定等具有重要的理论和实际意义。     

双风机圆筒筛清选机构参数试验与优化

简要分析了双风机圆筒筛清选机构的工作特点，在试验的基础上建立了双风机圆筒筛清选机构清选性能的数学模型，并通过优化确定了主要工作部件的最佳工作参数组合。研究结果对圆筒筛式清选机构谷物联合收割机的设计和应用具有一定的参考价值。     

4-SPRR-SPR并联机构运动性能评价与尺寸优化

以一种空间五自由度4-SPRR-SPR并联机构为研究对象,结合实际应用工况对其进行运动性能评价与尺寸优化。建立并联机构的运动性能评价指标——运动/力传递性能,基于螺旋理论求解机构的输入螺旋、输出螺旋和传递力螺旋,并将其从局部坐标系进行坐标统一,通过增广矩阵法,得到机构的单位输出运动螺旋。将该并联机构作为搅拌摩擦焊机器人的主进给机构,并以焊接汽车铝合金轮毂为例,以优质工作空间(GTW)、全域传递指标(GTI)作为优化目标,基于遗传算法求解并联机构的尺寸最优值,绘制LTI性能图谱。研究结果表明,优化后的机构不仅其优质工作空间GTW明显增大,出现0.9的区域,而且全域传递指标GTI也得到相应的提高。     

玉米联合收获机纹杆式脱粒元件设计与试验

我国华北地区玉米收获时籽粒含水率较高,采用钉齿式及杆齿式脱粒元件进行籽粒直收时,籽粒破碎率较高,为降低脱粒过程中籽粒破碎率,设计了一种纹杆式脱粒元件,分析其前倾角变化对果穗受力的影响规律,以籽粒破碎时压缩量为依据,对纹杆块顶端弧面形状进行设计。基于EDEM研究纹杆元件顶端参数对果穗受力的影响,采用拟水平法设计四因素四水平正交试验,试验结果表明:较优纹杆参数组合为前倾角75°、凸棱倾角25°、凸棱宽度6 mm、凸棱高度10 mm;通过台架试验探究滚筒转速、凹板间隙等工作参数对纹杆式滚筒脱粒效果的影响规律,当籽粒含水率为28.5%时,最优滚筒转速为300 r/min,凹板间隙为50 mm,此时籽粒破碎率为5.34%。在最优工作参数下,对比不同脱粒元件脱粒效果,发现籽粒破碎率分别由杆齿式元件的9.91%、钉齿式元件的7.83%下降至纹杆式脱粒元件的5.34%,证明所设计的纹杆式脱粒元件能够有效降低脱粒过程中籽粒破碎率。     

柴油机工作性能和机体结构特性

应用试验模态分析技术研究柴油机机体的动态特性与工作性能的关系,结果表明：柴油机的漏油,漏水和漏气现象是由于机体接合部位的动态刚度不足及接合面的变形差异引起的。提出改善柴油机的密封性能,提高动态刚度的一些方法和措施,为柴油机结构的优化设计和可靠性设计提供依据。     

青贮饲料收获机物料箱自卸料驱动机构设计

为研究青贮饲料收获机物料箱自卸料驱动机构中的液压缸安装位置与其驱动能耗的关系，该文以青贮苎麻联合收割机物料箱自卸料驱动机构为研究对象，采用运动动力学方法，按照能量消耗最低目标，设计计算物料箱在既定运动条件下的翻转驱动力、液压缸在机架上的安装位置和在物料箱上的安装高度、液压缸最大工作行程等参数；进而分析得到物料箱在翻转运行平稳性驱使下的活塞杆铰接点速度、加速度变化趋势。计算结果表明，以液压缸自身长度为底边，液压缸两铰接点分别距物料箱翻转中心的长度为腰的等腰三角形布局结构，能够满足能耗最低要求；在给定运动条件下的速度最大值umax=0.088 m/s，加速度最大值amax=0.010 m/s2。该研究可为以后的相关研究提供理论依据。      

轮式拖拉机旋耕机组最佳工作状态的确定

由旋耕机组的3种工作状态的功率流分别导出了机组效率表达式。计算机模拟和田间试验结果表明,随旋耕机水平载荷的增加,机组效率先提高而后又略有下降,最高效率出现在滑移状态。文中以一种载荷驱动特性反映机组性能参数间的联系并检验匹配效果。提出了确定机组最佳设计工作点的原则以及旋耕机载荷和拖拉机质量的匹配原则,给出了模拟实例。     

牧草切根机往复切根机构设计与仿真

现有牧草切根机切根机构多采用从动式机构直接带动切根刀工作,存在草地切缝大、疏松范围广和扰动较高等缺点。对牧草切根机切根机构进行了创新设计,采用液压缸驱动平行四杆机构实现切根刀的锯切,利用机构往复幅度实现切根刀锯切时的稳定性。通过采用机液综合解析法设计计算,分析了平行四连杆机构的运动,建立了机构模型。通过对机构的仿真,实现了机构预期的运动要求。      

基于键合图理论的动力稳定装置轮轨间动态特性分析

考虑动力稳定装置的轮轨非线性接触、轮轨间的间隙传动、夹钳油缸和水平油缸的等效刚度建立了动力稳定装置动态特性键合图模型.使用分段函数表达式实现了轮轨间的间隙传动.针对不同夹持力对于能量的传递效率与作业效果进行了深入分析与探究,确定了所需最小的水平油缸的推力.