车载便携式农家肥捡拾装置设计与试验研究

针对农村畜禽养殖造成的环境污染问题,设计一种可快速拆装车载式农家肥捡拾装置,对其核心部件集送搅龙作机理分析与参数优化。通过分析装置使用环境特点及技术要求,综合物料受力及运动分析确定基础参数及结构,使用CATIA(Computer aided three-dimensional interactive application)作三维模型及数字样机构建;以搅龙螺旋直径、收集搅龙螺距以及搅龙主轴转速为变量,输送量与功耗为响应指标,作二次正交旋转组合EDEM(Engineering discrete element method)虚拟仿真试验。针对5 t·h~(-1)设计指标,理论分析与仿真获得搅龙参数组合为:搅龙螺旋直径200 mm、提升搅龙螺距160 mm、收集搅龙螺距120 mm、搅龙主轴转速107 r·min~(-1),功耗1.118k W。样机试验结果表明,分段式集送搅龙总体技术方案以及快速拆装形式可满足农家肥捡拾需求,具有良好使用环境适应性,研究为搅龙机构拓展应用提供借鉴与参考。     

油葵联合收获机割台搅龙与链耙输送器关键部件设计

针对现有联合收获机割台搅龙向链耙输送器输送油葵时产生的回带和堵塞问题,对搅龙和链耙输送器关键部件进行优化,设计加工试验台架并进行了试验研究.单因素试验确定搅龙转速最优水平为170r·min-1、搅龙拨板倾角最优水平为12°,输送槽倾角和搅龙底板倾角最优水平为25°,刮板高度最优水平为50mm,输送间隙最优水平为25 mm.根据单因素试验结果搅龙转速、搅龙拨板倾角和输送槽倾角对输送效果影响较大,正交试验表明,影响输送效果的主次因素为输送槽倾角、搅龙转速、搅龙拨板倾角,最优参数组合为搅龙底板倾角和输送槽倾角均为25°,搅龙转速170r·min-1,搅龙拨板倾角12°;该条件下输送率为100％,籽粒脱落率不足0.6％,输送过程稳定可靠,不存在堵塞问题,完全满足油葵联合收获机的作业要求.     

基于SolidWorks的锥形螺旋叶片展开图的绘制

搅龙是饲料混合机中的常用关键部件,通常由若干螺旋叶片组成,在制作螺旋叶片前要先绘制出相应的叶片展开图,采用传统的绘图方法费时且不精确。本文采用solidWorks软件,叙述了锥形螺旋叶片的三维钣金造型及平面展开图的绘制过程,并介绍了螺旋叶片与搅龙套筒焊接时焊点的确定方法,其绘图方法同样适用于其他展开图的绘制。     

菌包加工机中螺旋输送机的改进设计

螺旋输送机在现代化生产中使用广泛,它的使用对提高物料运输效率和实现生产机械的自动化具有重要意义。针对菌料松散度高、黏着性低等特点,从螺旋输送机的结构出发,对螺旋输送机的叶片尺寸、螺距、转速、运输量及运输效率进行分析计算。最终得出,针对由木屑、玉米芯等粉碎后,混合水、生石灰等搅拌而得的菌料,在保证其输送量达到0.35t/h的前提下,其螺旋输送机的螺旋叶片直径为100mm,螺旋轴直径为50mm,螺距为80mm,螺旋轴转速为158r/min。     

黑水虻虫沙双向集料装置参数优化与试验

针对黑水虻虫沙机械化集料程度低的问题,结合黑水虻养殖特点与虫沙特性,设计一种螺旋式双向集料装置。阐述了该装置的结构组成与工作原理,对其关键部件双向螺旋进行了分析与参数设计。采用离散元软件建立了虫沙-双向螺旋装置的耦合仿真模型,模拟仿真了虫沙的集料输送过程,以螺距、螺旋轴径、螺旋转速、移动速度为试验因素,以质量流率为评价指标进行了四元二次回归通用旋转组合仿真试验。试验结果表明,各因素对质量流率影响主次顺序为螺旋转速螺旋移动速度螺旋轴径螺距。以提高质量流率为目标,运用Design-Expert8.0.6软件进行参数优化,确定了最优组合:螺距153 mm、螺旋轴径29 mm、螺旋转速83 r·min~(-1)、螺旋移动速度66 mm·s~(-1),此时仿真优化得到集料质量流率为1.13 kg·s~(-1),加工物理样机并进行验证试验,得到集料质量流率为1.20 kg·s~(-1),与仿真试验相对误差为5.83%。     

畜禽粪便固液分离机绞龙叶片的设计与改进

绞龙叶片是畜禽粪便固液分离机的主要部件,决定了粪便固液分离的效能。全文首先介绍了绞龙的工作原理,再次围绕绞龙叶片的材料形状、联接形式、叶片厚度、螺旋直径以及叶片螺距等5方面进行设计,最后根据实际应用效果进行设计调整与改进。     

基于Pro/E及ADAMS液态施肥机扎穴机构的设计与仿真

为了达到液态施肥机高速作业的目标,试验设计了一种运动平稳的椭圆齿轮行星系作为液态施肥机的扎穴机构。为满足喷肥针垂直入土、出土时扎穴深度120~150 mm的工作要求,设计参数为:椭圆齿轮长半轴29.364 mm、齿数23、短半轴与长半轴比0.958,正圆齿轮半径25 mm。应用三维造型设计软件Pro/E,绘制机构各零部件模型并装配,通过改变保存文件的类型实现Pro/E与ADAMS数据交换。在ADAMS中建立机构虚拟样机和运动学仿真,得到扎穴机构针尖的运动轨迹并进行分析。结果表明,应用虚拟样机技术可以实现扎穴机构的快速设计、准确分析,提高了设计速度,减少了设计成本。     

螺旋弹簧输送装置的试验研究

参照螺旋搅龙的设计计算方法,给出了螺旋弹簧输送装置在垂直向上输送物料时的临界转速、垂直向上分速度和理论生产率的计算公式。试验测定了临界转速和实际生产率,并对试验结果和计算值进行了对比分析。     

一种链式果园施肥开沟机开沟刀的有限元分析

开沟刀是果园施肥开沟机的最主要部件,其结构设计是否合理直接影响刀体所受阻力与工作性能。对链式果园施肥开沟机的开沟刀切削阻力进行计算,运用Solidworks软件建立开沟刀三维模型,利用有限元分析软件Ansys Workbench对开沟刀进行结构静力学、动力模态及谐响应分析。结果表明,"C"形刀具在作业时不会发生刀体断裂与刀体畸变,满足刚度、强度要求;开沟刀在作业时具有良好的动态特性,根据转速与频率的关系,其作业过程中不会发生共振现象;开沟刀在作业时,第4、5阶固有频率附近不会发生共振。     

揉碎玉米秸秆螺旋输送装置参数试验优化

针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。     

间歇定点精量水稻侧深施肥方法及装置的设计研究

针对我国现有水稻施肥方法及施肥装置,提出一种间歇式定点精量的施肥农艺方法,并进行了理论可行性分析。依据水稻侧深施肥新方法的施肥要求,设计了一种间歇式定点施肥装置。该装置与市场保有量大的延吉925B型插秧机配套使用,采用凸轮机构驱动排肥部件实现往复运动、依据凸轮轴上的检测信号,经信号控制装置控制伺服电动机带动螺旋搅龙排肥的工作原理,间歇定点精量完成侧深施肥,设计驱动凸轮转速与插秧机的插秧速度等速匹配的精准定位施肥的控制方法。通过机构零部件的设计,机构的三维运动仿真分析检验了驱动凸轮的轮廓合理性,最后利用台架试验对排肥部件参数进行了优化设计。     

用EDEM对收割机谷物搅龙输送效率的仿真研究

对收割机谷物搅龙输送机理进行了分析,以离散单元法为依据,应用颗粒仿真软件EDEM,导入谷物搅龙三维模型,并在EDEM中建立麦粒仿真模型,通过改变搅龙转速及麦粒生成速度(间接反映收割速度)来对麦粒在谷物搅龙中的输送效率进行仿真研究,探讨了搅龙转速和麦粒生成速度如何影响收割机谷物搅龙的输送效率.     

山地果园手扶式单履带运输车设计与试验

设计一种以单履带为行走机构的山地果园运输车,该山地果园运输车由单履带行走装置、车架、传动装置、动力系统等组成,其主体外形尺寸为1 540mm×600mm×815mm。根据整车质心分析和人机工程学确定车辆的结构和运动参数,并利用Creo建立三维模型,计算出车辆的质心位置。根据车辆的质心位置分析车辆在横向坡面和纵向坡面的稳定性。对该山地果园运输车样机在满载情况下进行不同工作环境的测试,结果表明:设计的山地果园运输车的最大载荷为75kg,具备上10°纵向坡,下30°纵向坡以及通过20°横向坡面和通过各种复杂路面的能力。该运输车能够较好地满足山地果园横向运输要求。     

基于Ansys Workbench的脱粒滚筒模态分析及轴的拓扑优化

【目的】针对联合收割机脱粒滚筒正常负载下的振动问题,减少共振的发生.【方法】利用三维软件Solidworks对久保田688Q全喂入联合收割机脱粒滚筒进行三维实体建模,采有限元软件Ansys Workbench进行模态分析,并对振型不明显且质量较大的轴进行结构优化.【结果】前两阶固有频率为114.49、114.67 Hz,大于滚筒激振频率(11.3~13.4Hz)和发动机的激振频率(37.3~40.7Hz),不会发生共振;滚筒杆齿最大变形量为6.16mm,小于滚筒与凹板筛10~30mm的距离,不会发生干涉;通过拓扑优化,轴质量减少40.5%,前两阶固有频率分别提高12.8%、12.7%,优化效果明显且能有效的避开共振.【结论】为联合收割机脱粒滚筒结构的设计与优化提供了参考.     

果园施肥机旋转开沟装置的应用分析

在新疆,近几年林果业得到了长足的发展,但目前用于果园作业的设备,如施肥尤其是有机肥施肥机械、采收机械等,几乎为空白.每年都要在施肥、采收等工作上耗费大量的人力,因此有必要研制出相应的设备来解决劳动力缺乏的问题.本文就有机肥施肥机进行了设计研究,设计了结构简单,性能优良的有机肥施肥机开沟装置,并对其结构参数进行了详细的分析计算;     

果园开沟深施肥机机械结构设计

针对果园深施肥的要求,对果园开沟深施肥机的整体结构进行研究,设计了一款果园开沟深施肥机械,包括总体结构、开沟器和排肥槽。该施肥机的投入使用,将会极大地减轻果农的劳作强度,提高果园深施肥效率,从而提高产果量和果品质,将产生很好的经济效益。     

果园施肥机旋转开沟装置的应用分析

在新疆,近几年林果业得到了长足的发展,但目前用于果园作业的设备,如施肥尤其是有机肥施肥机械、采收机械等,几乎为空白.每年都要在施肥、采收等工作上耗费大量的人力,因此有必要研制出相应的设备来解决劳动力缺乏的问题.本文就有机肥施肥机进行了设计研究,设计了结构简单,性能优良的有机肥施肥机开沟装置,并对其结构参数进行了详细的分析计算     

马铃薯中耕施肥机的设计与试验

【目的】针对云南特殊地理环境特点,在满足马铃薯中耕、施肥农艺要求的前提下,设计了1种中耕施肥机,一次性完成马铃薯中耕施肥作业.【方法】利用三维软件Solidworks设计整机结构及主要部件,并用ANSYS软件对主要部件进行运动学分析;采用正交试验设计,对影响中耕施肥机的碎土率和除草率的因素进行分析,确定最优参数组合,并进行试验验证.【结果】各因素对碎土率的影响程度依次为:中耕深度>切入角>机器前进速度;各因素对除草率的影响程度依次为:切入角>中耕深度>机器前进速度.当中耕深度为12 cm,切入角为15°,机器前进速度为0.30 m/s时,施肥量均稳定在80%以上.【结论】该中耕施肥机作业性能好,能适应丘陵山地马铃薯中耕施肥作业,满足农艺要求.     

穴式苗-肥同施水稻侧深施肥装置设计与试验

为解决水稻侧深施肥作业相邻秧苗间化肥利用率低的问题,结合穴施肥农艺方法,设计了间歇定点穴式水稻侧深施肥装置.该装置采用垂直螺旋搅龙强排固体颗粒肥,依据预设的插秧与施肥动作之间的延时,控制步进电机的启停实现间歇的排肥动作,进一步控制螺旋搅龙的旋转角度,从而保证定点精量排肥.应用EDEM软件对穴式水稻侧深施肥装置进行仿真试验及分析,以行进速度、排肥能力、施肥高度为试验因素,以施肥位置合格率和排肥稳定性为响应指标,对装置排肥性能进行三因素五水平正交旋转组合试验,并使用Design-Expert软件对试验结果进行方差分析和响应面分析,获得最优解为行进速度0.47 m/s、排肥能力2.69 g/r、施肥高度16.7 mm,施肥位置合格率93.02%和排肥稳定性6.52%.以最优解为试验参数进行台架试验,验证得到施肥位置的合格率为91.23%和排肥稳定性为7.15%,与优化结果基本一致,满足穴式水稻侧深施肥的农艺要求.     

基于AIP的食用菌培养料装袋机设计

针对食用菌生产过程中培养料装袋劳动强度大且易使培养料感染细菌的问题,设计了一种食用菌培养料装袋机。利用AIP软件创建了食用菌培养料装袋机初始模型,并根据培养料装袋实际作业需求,设计了装料和卸料等零部件。结合整机实际作业工况,对装代机输料搅龙进行了有限元分析,获得了多组应力、应变数据,并根据分析结果,优化确定了输料搅龙螺旋叶片的结构参数。试验结果表明:搅龙未发生大变形,结构可靠;料袋中的培养料均匀压紧,培养料填充平均容重为424.5kg/m~3,平均填充质量变异系数为1.73%,填充效果良好。