装载机工作装置结构动力分析

对装载机的工作装置进行了运动分析,并针对两种典型工况对前车架作了静态以及采用振型迭加法和直接积分法进行了动态特性分析,给出了对同类结构力学分析的较为适宜的方法。     

整体输送式温室屋顶除雪装置的研制

北方地区冬季温室屋顶积雪一方面对温室的透光性、保温性造成很大的影响，导致了大量能源的浪费，影响了喜阳植物的生长，另一方面影响温室的总体强度和刚度。目前应用在温室屋顶除雪比较常用的方法是采用热水融雪管，但是投资和运行费均比较高，为了解决这一问题，设计并制造了整体输送式温室屋顶除雪装置，试验效果良好,为今后温室屋顶除雪提供了一种有效、低运行费的方案。     

履带拖拉机车架静强度的有限元分析

建立了东方红—852履带拖拉机车架的静态有限元模型,通过室内试验验证了该有限元模型的正确性。并由整机实际工况下的田间试验,测量了该拖拉机在牵引、推土和越障等工况下车架所受的真实载荷和一些主要点的应变响应,以测得的载荷作为输入分析了车架在上述三种工况下的应力分布,找到了车架的危险部位,研究了导致车架破坏的原因,提出了相应的结构改进建议。     

免耕播种机土壤工作部件测试装置设计与试验

随着保护性耕作技术的发展,要求配套机具的性能越来越完善,但是目前适合于东北垄作的玉米垄作免耕播种机的工作质量还无法满足免耕播种技术要求,存在机具质量过重、作业时破坏垄型、破茬率低、清茬效果不显著等不足。为了优化免耕播种机的关键部件,研制了一种免耕播种机土壤工作部件测试装置,可用来对土壤工作部件进行测试。根据测试可以确定土壤工作部件的工作阻力（大小、方向、着力点）、工作深度和机具配重等参数。通过对阿基米德螺线型破茬盘工作性能测试,得出破切开玉米根茬根上节的工作阻力为1868.38 N,受力方向角度为67.66°,破茬深度为7.52 cm,其着力点的作用线与被测土壤工作部件的中心距离为4.59 cm,装置及配重总质量应大于175.79 kg。研究成果为优化改进适于东北地区玉米垄作免耕播种机的关键部件,以及旱地合理耕层构建土壤工作部件的优化设计提供理论参考。     

柔性沉水植物切割捡拾装置的试验研究

根据９ＧＳＣＣ－１．４型水草收割机的研制,对柔性沉水植物切割、捡拾装置的配置进行了理论分析,对堵刀、缠绕现象进行了试验研究,为水生植物收获机械设计学及其新产品开发作了探索。     

考虑质量时变的收获机械工作模态分析与试验

为研究复杂开放环境下收获机械田间作业过程由质量时变影响的工作模态及振动行为,该文搭建了一套收获机械工作模态测试系统,以4YZP-4HA型122 k W玉米联合收获机械为研究对象,建立收获机械车架工作模态测点模型,测定工作模态试验下的土壤-机器-植物等边界条件,并进行田间收获作业和运输工况的振动响应数据采集和时频域分析,利用时域随机子空间SSI(stochastic subspace identification)和频域的增强型频域分解EFDD(enhanced frequency domain decomposition)算法,辨识了在质量时变(田间收获作业)和质量非时变(运输工况)影响下的模态参数(模态频率、阻尼比及模态振型),并比较分析了2种算法的工作模态辨识结果。利用时频域分析方法获取了不同测点振动加速度幅值统计特征及频率分布规律,研究结果表明:田间收获作业工况振动强度高于运输工况,振动频率集中分布在20~150 Hz范围内,测点频率之间存在差异主要由不同位置刚度变化所致;通过比较SSI和EFDD方法辨识的模态频率,发现SSI和EFDD方法在相同频率范围内相差较小,且均落入傅里叶变换方法的频率分布区间,表明SSI和EFDD方法计算结果可信,能够较为准确地确定模态频率;质量时变下的收获机械车架模态振型特征主要表现为扭转、弯曲、弯扭和局部模态振型,其中1阶扭转振型频率接近29 Hz(SSI:29.578 Hz;EFDD:29.300 Hz)。研究结果可为复杂农田作业环境下收获机械的工作模态分析与试验提供参考。     

晋西地区侵蚀强度区域分异的原因分析

黄土丘陵区土壤侵蚀强度的空间、时间变化 ,是自然因素和人为因素区域差异的综合反映。自然因素主要包括影响侵蚀的地表组成物质、植被覆盖度、地形地貌及降雨等。人为因素主要是指人类活动影响侵蚀加速和水土保持治理程度。在土壤侵蚀遥感调查的基础上 ,分析了各因素对土壤侵蚀强度区域分异影响的规律性     

双级射流混药装置的试验研究

植保机械中射流混药装置具有在线混合、环保等优点,而单级射流泵有混合比过大及混合比不稳定等缺陷.根据植保机械的要求,研制出双级射流混合装置.在不同主辅射流嘴直径,主、辅射流管距情况下进行试验,通过对双级射流混药装置中压力和混药比进行检测,得到其变化规律,揭示了试验参数对压力损失、混药比等系统参数的影响,为双级射流混药装置的设计提供了参考.     

桂西北喀斯特地区典型土壤在不同筛分强度下团聚体的稳定性

采用AS 200筛分仪分析了不同有机碳含量下3种喀斯特典型土壤(红壤、棕色石灰土、黑色石灰土)的团聚体颗粒在不同筛分强度(1.5,2和2.5mm振幅)的分级特征。结果显示,3种土壤平均重量直径(MWD)从大到小为:黑色石灰土棕色石灰土红壤(p0.05)。随筛分强度由小到大,棕色石灰土和黑色石灰土的团聚体颗粒分级变化较小,红壤团聚体颗粒分级由大颗粒(8,8~5,5~2mm)团聚体为主逐渐变为中间粒径颗粒(5~2,2~1mm)。红壤团聚体结构最易被筛分过程破坏,其次是棕色石灰土,最后是黑色石灰土。研究表明石灰土团聚体机械稳定性强于红壤,且筛分强度直接影响团聚体分级结果。从团聚体聚合角度来看,喀斯特石灰土土壤稳定性较强。     

中国林蛙饵料仿生诱喂装置的研制

为了实现中国林蛙工厂化养殖,降低养殖成本和养殖风险、改善养殖环境、提高林蛙的蛙油品质,设计研制了饵料仿生诱喂装置,对几种理论可行的装置方案进行试制和初步试验.确定了3轴不同相位凸轮传动的最佳方案,根据最佳方案设计和制作了样机并进行了林蛙取食试验,所设计的装置占用蛙池面积仅为每池0.48 m2,该装置制造成本低、操作简单,林蛙取食率最高达到了79.2%.试验结果表明:装置所产生的饵料仿生蠕动能够满足中国林蛙取食要求,取得了满意的结果.     

具有塑性变形的转盘轴承有限元分析方法

为了计算考虑支撑结构柔度和材料塑性变形影响的大型重载转盘轴承内部载荷分布和接触应力,将内外圈滚道与滚动体接触等效成单向压缩弹簧,从而建立包括支撑结构在内的轴承整体简化有限元模型.等效弹簧系数由单个滚动体的载荷-弹塑性变形关系曲线确定,而单个滚动体的载荷-弹塑性变形关系应用有限元接触分析法求得.算例分析表明对于具有塑性变形的转盘轴承,接触变形、滚动体载荷分布、内外圈应力、接触应力等赫兹理论计算结果与有限元弹塑性分析法计算结果存在较大差异.因此,对于大型重载转盘轴承不适合采用赫兹理论进行分析计算.     

基于有限元方法的整形果树振动收获机理分析

为提升振动式采收机械的设计效率,该文在分析常见振动收获机工作机理的基础上,建立了3种典型整形果树实体模型,利用有限元方法得到其在1~50 Hz低频范围内的固有频率和模态振型,并进行了振动响应特性仿真试验。结果表明,整形果树固有频率和模态振型受果树形态影响较大,3种典型整形果树的低阶固有频率主要集中在7~11阶范围,分别在13.5、12.0和7.5 Hz时振动响应最为剧烈,且一致性较好;同时,不同加载方式对于整形果树振动响应特性具有较大影响,其中双体多向加载较为适合于纺锤形果树,而单体回旋型加载则更适合于自然开心型和直立平面形果树。该方法可为不同类型整形果树振动式收获机械的设计提供参考。     

有序抛秧振动输送机构的模态分析与试验研究

该文提出了一种有序抛秧机的振动输送机构,通过分析,建立了振动输送机构的有限元模型,用有限元分析软件进行了模态分析计算,并进行了模态试验,仿真计算结果与试验基本一致。通过模态分析,对振动输送机构进行优化设计,振动输送频率可取小于19.12 Hz的值,为防止振动板面的局部振动过大对钵苗输送与分秧的影响,通过改变振动输送板的参数使振动板其它几阶固有频率远离其第一阶固有频率,使振动输送机构达到均匀输送和分秧。     

拖拉机安全驾驶室强度非线性有限元分析

为了避免由于拖拉机翻车事故引起的人员伤亡,提高拖拉机工作时的安全性,设计安全可靠的大中马力拖拉机驾驶室,并且使之能通过OECD标准,以某型号拖拉机驾驶室为研究对象,建立了该安全驾驶室的精确三维模型,并采用非线性有限元方法,按照OECD标准规定的要求,对模型进行了加载分析。驾驶室被简化成梁和板单元,采用弹簧单元模拟驾驶室与机身前支架之间的橡胶减震垫。计算结果表明：拖拉机驾驶室在按照试验要求模拟加载完成后,驾驶室变形吸收能量达到OECD标准规定的要求时,驾驶室部分粱和底板的应力已经达到屈服应力,进入了塑性变形,但变形后的驾驶室没有侵入安全容身区。后推、后压、侧推、前压和前推试验中驾驶室的最大变形分别为111、4、168、19和 47 mm,变形最大发生在力的作用位置处。该方法为设计能通过OECD标准试验的拖拉机安全驾驶室提供了一定的参考依据。     

铲运机工作机构设计方法研究

根据矿用铲运机工作机构处于插入工况、运输工况、举升工况和卸载工况的特点,建立了其六连杆工作机构的优化设计数学模型,编制了优化程序,以ＷＪＤ１．５ｍ^３矿用铲运机工作机构为例进行优化设计计算,并对设计前后工作机构的应力场进行了有限元建模和分析。研究结果表明,充分利用现代设计方法可以有效解决机构干涉和铲运机各技术指标的满足问题,并缩短产品的设计和开发周期。     

塑料温室拱结构雪载工况下极限承载力的非线性有限元分析

该文阐述了应用非线性有限元理论,对塑料温室拱结构在考虑初始缺陷条件下,进行极限承载力分析的方法。初始缺陷的模型是根据一致缺陷模态法,按最小特征值屈曲模态分布,并控制其最大值的方法确定。结构分析考虑双重非线性情况,采用弧长法跟踪整个荷载—位移全过程的平衡路径,确定极限承载力。该文以华东型连栋塑料温室在雪载工况下作实例分析,其计算结果与产品标定的承载力基本吻合,表明该方法具有较好的适用性。     

离散元法及其在农业机械工作部件研究与设计中的应用

提出由农业机械工作部件的CAD模型建立其离散元法分析模型,在此基础上实现CAD软件与离散元法性能分析软件的集成,从而构建一种与散粒物料相互接触作用的农业机械工作部件的通用数字化设计方法和集成分析设计软件的思想。介绍了该数字化设计方法和集成分析设计软件的体系结构和主要功能,概述了在建立该方法和软件方面存在的问题及研究工作进展情况。     

基于主成分分析和集成神经网络的发动机故障诊断模型研究

针对发动机废气排放参数和故障之间复杂的非线性关系，提出了一种基于主成分分析和集成神经网络技术的发动机故障诊断分析模型。该模型首先运用主成分分析方法降低故障诊断样本的输入维数，然后按发动机不同运转状态将样本分组，并用于子网络训练；故障诊断时，各子网络分别诊断出相应的结果，最后采用投票法融合各输出结果。试验结果表明，这种模型能有效简化训练样本和样本属性参数，优化网络结构，其诊断精度及学习能力优于单一神经网络诊断模型，能较好地解决网络规模大、训练速度慢、诊断精度低等缺点。     

基于流固耦合理论的离心泵冲压焊接叶轮强度分析

为准确计算冲压焊接叶轮在流场中的应力及变形情况,借助计算机辅助工程（computer-aided engineering,CAE）多物理场协同仿真平台ANSYS Workbench,采用单向流固耦合方法对叶轮耦合系统进行仿真计算。结果表明,各工况下叶轮应力分布明显不均,并在局部出现应力集中。叶轮变形的总位移随半径的增大不断变大,并在叶轮边缘达到最大值。叶轮最大等效应力在0.6倍设计流量工况下为48.7 MPa,随流量的增大不断减小。叶轮总变形的最大位移在小流量工况下最大为0.0234 mm,随流量的增大先减小后增大,并在1.2倍设计流量工况下出现最小值0.0170 mm。为提高叶轮可靠性,应尽量避免其在小流量工况下运行。计算结果为冲压焊接叶轮的结构设计及分析提供有效依据。     

拖拉机作业机组模糊综合控制模型及仿真试验

拖拉机作业机组是一个复杂的非线性且有惯性的控制系统，系统参数间存在耦合关系，建立精确数学模型进行综合控制比较困难，通过对拖拉机作业机组动态特性的研究，建立了基于发动机负荷率、驱动轮滑转率和作业阻力3参数的综合控制仿真模型，并应用模糊控制技术实现了机组的综合控制。试验结果表明，该仿真模型能够根据作业阻力的变化自动推理输出档位、油门位置或耕深控制信号，由下位机执行机构完成控制，实现了由计算机模拟驾驶员对机组进行综合自动控制。由计算机实现机组综合自动控制，能根据选定的控制策略使发动机按最低油耗曲线运行，获得了很好的动力性和经济性，而且计算机自动控制摆脱了人工经验控制，控制更精确，比人工控制效果好，且控制具可重复性和试验结果具可比性。因此，所设计的拖拉机作业机组模糊综合控制模型对拖拉机作业机组综合自动控制研究有一定的实用和参考价值。