多晶硅锭外圆磨床的改进设计及分析

为了提高多晶硅圆柱锭磨削质量和效率,降低劳动强度,对现有的多晶硅圆柱锭磨床进行改进,设计了定位夹紧机构,确定液压传动为夹紧动力源,分析了定位夹紧机构的合理性,并用有限元分析软件ANSYS对磨床整机进行了静力分析,验证了多晶硅锭外圆磨床改进设计的可行性.     

无级变速器车辆等加速工况经济性仿真研究

变速器作为汽车动力传递过程中的一个重要环节,对整车燃油经济性的好坏起着至关重要的作用.本文利用MATLAB/simulink仿真软件,对配备四档自动档变速器(AT)和新型的金属带式无级变速器(CVT)2种不同类型变速器的车辆在等加速工况下进行了能耗仿真研究,由仿真结果得知,加速加速度分别为0.5和1.5时,CVT车辆与四档AT车辆相比,车速低于50km/h时百公里节油4.3%和3.3%;车速为70km/h时,百公里节油8.9%和6.1%,车速为80km/h时,百公里节油9.2%和21.8%.可见,车速越高,加速度越大,无级变速器车辆经济性提高效果越显著.     

浅谈无级变速器的设计

CVT是英文Continuous Variable Transmission的缩写,意为无级变速传动。采用机械无级变速器能简化机械变速系统,在输入转速不变的情况下,能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化,能得到最合理、最精确的切削速度,以适应工艺参数多变或连续变化的工作要求,实现自动化。     

高速加工HSK工具系统的精度

运用弹性力学和材料力学理论,通过理论分析和试验方法研究了HSK工具系统静态和动态的定位精度,给出了夹紧力和刀柄锥度的关系,并进一步指出合适的夹紧力是保证HSK工具系统在高速加工时轴向和径向定位精度的必要条件.分析结果表明:HSK工具系统能在高速情况下保证高精度,是由于实际的轴向夹紧力能保证刀柄的锥面和端面时刻与主轴保持接触.     

深施液态施非圆齿轮扎穴施肥装置试验分析

针对深施液态肥的工作原理和特点,设计了一种液态肥深施试验装置。文章阐述了该试验装置的工作原理,对其扎穴性能进行二次旋转正交试验;应用Design-Expert 6.0.1软件进行数据处理,获得了行星架转速与试验台车前进速度之间的交互作用对沟痕宽度和穴距的影响。根据农艺要求,优化得出试验装置的最佳工作参数组合为:行星架转速72 r.min-1,试验台车前进速度0.49 m.s-1。通过进一步试验验证,结果表明,由软件优化后的的参数组合能够满足农艺要求的设计,为样机设计提供重要的理论依据。     

农业物料力学试验系统研究

研制了农业物料力学试验装置及其测控系统.该系统可用于农业物料力-变形、蠕变及松弛试验.由位移、力等传感器、数据采集卡、开关量输入输出卡和计算机组成试验过程控制及数据采集系统.应用结果表明该系统工作可靠,操作简便,实现了数据采集及试验过程的控制自动化.     

联合收割机的调整及检修要点

<正>为使联合收割机在使用过程中传动稳定、工作可靠,详细论述了联合收割机行走无级变速器V带及HST驱动皮带张紧度的调整及检修。1.行走无级变速器V带张紧度的调整行走无级变速器是靠液压油的油压来控制其工作的,若油压不足,如漏泄,则油缸驱动变速器皮带轮的压力不足,造成V带打滑,使传动力矩不足,导致联合收割机行走困难。1.1行走无级变速器V带张紧度的调整     

钻活塞销冲孔连皮的夹紧装置分析计算及其选择

 对活塞销冲孔连皮在通用钻床上夹紧钻孔时的夹紧力、切削力进行初步分析计算,提出活塞销因钻削轴向力和扭矩的作用而产生滑移的原因,为合理设计专机选择可靠夹紧装置提供依据。     

大马力拖拉机新型液压功率分流无级变速器优化设计

[目的]为满足大马力拖拉机不同作业工况下的负载和行驶速度需求,提出一种四区段液压功率分流无级传动系统。[方法]首先,确定无级变速器的传动方案,首次将中间轴式机械有级变速器和静液压无级变速器(HST)并联,基于等比传动的速度连续性和传动效率最优原则,确定机械变速器传动系统参数,然后,计算HST系统功率并对泵马达调速系统油路进行设计和元件选型,最后,基于AMEsim软件构建液压功率分流无级变速器及拖拉机整机仿真模型,对该变速器传动特性及拖拉机典型作业工况进行了仿真分析。[结果]该变速器可在0~50 km·h-1范围内实现无级调速,具有接近恒功率传递的段间转矩比分布,且在无级调速过程中具有最高44%的液压分流功率;分别使用HM2与HM1段进行犁耕作业,拖拉机行驶速度与发动机比油耗分别为8.5 km·h-1、215 g·(k W·h)-1和6.1 km·h-1、300 g·(k W·h)-1。[结论]该变速器结构紧凑,传动效率高,调速范围广且全程可实现无级调速,满足大马力拖拉机在不同工况下的作业需求,在同等作业条件下,使用较高的变速器工作段位与较低的发动机转速,可提高拖拉机的燃油经济性。     

国产油锯匹配状态的研究

在链锯锯切试验装置上,对国产GJ-85、051、YJ-4、CH-25和HC-3型油锯进行了一系列的模拟锯切试验。在国产各种油锯的发动机条件下研究其锯木机构的结构参数和锯切参数。对各种油锯现所采用的锯木机构在试验的基础上进行了研究分析,得出现锯木机构与发动机匹配的合理程度和改进提高的措施,以使国产油锯进一步提高锯切效率和降低单位面积锯切能耗,达到合理的匹配状态。     

香蕉串果夹持机构设计与试验

目的 香蕉收获机械装备需要承担大质量蕉串,设计一种夹持机构在保证动作灵活有效的同时,具有较高的强度和可靠的夹持力。方法 提出一种用于采摘香蕉的内掌带钉抱掌夹持机构,对影响抱掌夹持力的不同组合因素进行了夹持效果测试,搭建了夹持试验平台。选择影响夹持效果的气缸压力、钉子数量和钉子排列方式3个主要因素,采用单因素试验和响应曲面法进行夹持力效果测试。结果 在气缸压力试验中,当气缸压强为0.4 MPa时,对应的拉力为500 N左右,最接近蕉柄和抱掌之间的最大静摩擦力,可以稳定夹持。在钉子排列方式的试验过程中,矩形可承受的摩擦力最大,为800 N,大于蕉柄和抱掌之间的最大静摩擦力,可以获得稳定的夹持效果。在钉子数量的试验过程中,钉子数量分别为8和10个时获得的拉力比较接近,原因可能是香蕉柄不是规则的圆柱形,导致圆形抱掌上的钉子未必全部扎进蕉柄内,钉子数量为8或10个时,只有6个钉子扎进蕉柄进行有效的夹持;钉子数量超过10个时,拉力不升反降,出现该现象的原因可能是钉子越多,出现互相干扰的现象越严重,导致有效钉子的数量不升反降。结论 影响夹持机构夹持力效果的因素：气缸压力>钉子排列方式>钉子数量,最佳参数组合：气缸压强0.4 MPa、钉子数量10个、矩形排列方式。本文为平地蕉园香蕉收获机械装备关键部件夹持机构的设计提供了理论参考。     

柑橘采摘机器人末端执行器夹持机构设计与实验

改进末端执行器的采摘成功率是提高采摘机器人采摘能力的重要手段。由于在相同剪切速度和果柄直径下,采用简支梁的剪切方式比采用悬臂梁剪切方式更容易剪断果柄,而通过夹持机构夹住柑橘再进行剪切能实现简支梁方式剪切果柄,因此可在末端执行器增加夹持机构来提高末端执行器的采摘成功率。通过对柑橘的极限挤压试验,得出柑橘在受压面直径为14.12 mm的条件下,所能承受的极限载荷为14.0 N。据此结果和柑橘相关参数,设计了夹持机构手指,并确定了其对柑橘的最大夹持力不超过102.41 N,同时根据前期研究成果和果柄受力分析,确定夹持机构的最小加持力不得小于3.79 N。由夹持机构运动特点完成控制系统设计,建立夹持机构三维模型并进行有限元分析与验证。制作了夹持机构样机并进行了不同品种柑橘的夹持实验,并将夹持机构安装在末端执行器上,在室外自然条件下进行无夹持机构和有夹持机构的采摘对比实验。实验结果表明,夹持机构可实现对各品种柑橘的无损夹持,增设夹持机构后末端执行器采摘成功率由70%提升至85%,对末端执行器采摘成功率有显著提升,从而提高了采摘机器人的采摘作业能力。     

番木瓜摘取的接触力学模型构建与试验

【目的】实现番木瓜稳定无损伤摘取。【方法】采用三指对称夹持后扭断的摘取方案,构建摘取接触力平衡方程,依据三指内力汇交原理进行抓取稳定性分析,制定摘取接触力学模型求解方案,并对番木瓜进行摘取试验。【结果】样本表面无明显变形、压痕与裂纹,夹持处果肉室温静置24 h后无明显的颜色变化和伤痕,最大夹持力远小于成熟番木瓜横径方向受压弹性变形阶段压力极限值;质量和摘取扭转力矩与横径、纵径、果柄长度、果柄扭断直径有密切依存关系,质量多元线性回归达极显著水平,扭转力矩多元线性回归达显著水平;依据接触力学模型和回归模型计算的理论夹持力与测量夹持力对比,测量夹持力均高于理论夹持力,两者最大偏差小于20%,两者在趋势上具有较好一致性。【结论】摘取方案能稳定无损伤摘取番木瓜,摘取接触力学模型具有正确性与实用性,可为番木瓜摘取末端执行机构设计与力度控制提供依据。     

叶类蔬菜有序收获夹持输送的力学特性研究

为确定叶类蔬菜机械化收获参数，以收获期上海青为研究对象，通过夹持部位破损临界力试验分析上海青的无损夹持力。针对目前采用万能试验机进行压缩试验的不足，设计了一款夹持参数测定试验平台，该试验平台可对夹持输送作业的相关参数进行调整，并借助传感器对作业过程实时记录。以夹持角度（15°～25°）、夹持高度（2.0～4.0 cm）和夹持材料（橡胶同步带、花纹输送带、蓝布海绵皮带）为影响因素，以破损临界力和破损压缩量为评价指标，通过响应曲面试验优化上海青收获过程中夹持输送的综合影响因素，建立了影响因素与评价指标之间的回归方程式，并探究各因素组合对上海青夹持输送的影响。结果表明，当以蓝布海绵皮带为夹持材料、以最小破损临界力和破损压缩量为目标时，破损临界力和破损压缩量分别为16.95 N和18.03 mm，在夹持角度15°和夹持高度2.0 cm处。在实际收获中为减少上海青的损伤率，应保持夹持力在最小夹持力和破损临界力之间。     

西气东输管道空气试压方法的可行性分析

西气东输工程线路经过我国西北约2500km的严重缺水地区，管道水试压方法成为工程建设中的一个难题。针对空气试压方法能否在西气东输工程一、二级地区应用的问题，在技术可行性与安全性方面同水试压方法进行了经济性分析和比较，通过比较认为，空气试压方法可以在西气东输工程中应用。     

直径1422mmX80管道环焊接头应变能力数值模拟方法

鉴于高钢级管材的组织特征及焊缝失效对于管道安全的重要影响,管道环焊缝承载能力成为当前管道行业的研究热点,以中俄东线全自动焊口为研究对象,准确考虑环焊接头根焊、热影响区、母材、填充焊4个区域材料本构关系的差异性,基于有限元方法建立了分析管道环焊接头应变能力的数值仿真模型。定量分析了母材屈强比、运行内压、载荷类型等组合工况下焊缝强度匹配系数等对管道环焊缝裂纹扩展驱动力的影响。采用静裂纹起裂的失效判定方法,以表观断裂韧性值为临界准则,结合中俄东线管材及环焊接头材料特性参数实际变化范围,计算了在设计工况范围内最不利条件下中俄东线环焊接头的应变能力。结果表明:提高焊缝区强度匹配能够有效减小接头的裂纹扩展驱动力,增加管道内压或提高母材屈强比会使相同强度匹配条件下的裂纹扩展驱动力更大,拉伸载荷下的裂纹扩展驱动力要大于弯曲载荷下的裂纹扩展驱动力。该方法既可以用于根据焊接接头性能要求指导焊接参数的确定,也可以用于在役管道含缺陷焊接接头的适用性评价。     

柑橘机器人夹持损伤有限元预测及试验验证

【目的】研究作业机器人不同夹持条件下柑橘的内部应力变化,预测并分析柑橘的夹持损伤。【方法】测定柑橘各组分的力学参数;根据柑橘结构建立其所对应的有限元模型,模拟机器人不同指面夹持柑橘的过程;利用自行设计的末端夹持平台对柑橘实物进行夹持验证试验。【结果】柑橘的纵向果皮和果肉的弹性模量分别为11.408和0.277 MPa,极限应力分别为1.250和0.048 MPa。模拟试验中,得到柑橘果皮和果肉的等效应力分布图;柑橘果皮应力大于果肉;由于果肉的极限应力小于果皮,果肉的损伤先于果皮;相同夹持力下,弧指比平指对柑橘果皮和果肉作用应力小;平指夹持力为23 N时,果肉出现损伤,但弧指夹持力为45 N时,果肉才出现损伤;当夹持力分别为12、23、34、45、56、67 N时,平指比弧指夹持的柑橘果肉损伤率分别大0、10%、30%、40%、20%、20%。夹持试验结果验证了模拟预测试验。【结论】可实现柑橘夹持损伤预测和评估,可为柑橘作业机器人的减损结构设计提供依据。     

基于Solidworks建模及有限元分析的核桃收获机的仿真设计

运用Solidworks建模,设计了一种核桃振动收获机,主要由夹持装置、激振装置及机架组成,通过激振器中偏心块运转产生的激振力作用于核桃树干上,侧枝上核桃被迫振动,产生大于果柄力的拉力,使果柄断裂、果实脱落。用UG对核桃树进行三维建模,导入Workbench进行模态分析,得到核桃树最适激振频率为15.41 Hz,夹持装置夹紧力为3.185 kN。对激振装置中偏心块进行参数设计,通过有限元分析,得偏心块固有频率为1 626.1~ 5 072.6 Hz;对偏心块结构静力进行分析,其形变为0.022 mm,应变为55.12 MPa,偏心块结构稳定,可满足设计要求。     

水稻钵苗柔性夹持拔苗装置的设计与试验

针对试制的2ZP–10型水稻钵苗抛秧机拔苗损伤率高和秧苗株距不准确的问题,设计了钵苗柔性夹持拔苗装置替代原有拔苗装置。该装置由秧盘输送带、柔性同步带夹持器、秧盘回收装置和钵苗承接输送带组成,通过同步带上柔性材料微小变形所产生的柔性夹持力拔出钵苗。在自制的水稻钵苗柔性夹持拔苗装置试验台上,以深两优5814水稻秧苗为试材,对影响秧苗损伤率、漏拔率及秧苗株距合格率的夹持间隙、夹持柔性材料、起拔角进行单因素试验和多因素正交试验。结果表明,对秧苗损伤率、漏拔率及秧苗株距合格率影响大小依次为夹持间隙、夹持柔性材料、起拔角;当夹持间隙为0 mm、夹持柔性材料为海绵、起拔角为30°时,秧苗损伤率、漏拔率、秧苗株距合格率分别为2.00%、5.00%、91.00%,是实现水稻钵苗柔性拔苗作业的最优组合。