基于平面运动的酿酒葡萄采收装置设计与试验

针对新疆酿酒葡萄树形松散、枝干较细等特点,利用曲柄摇杆机构中连杆与肋条相连,设计可实现平面运动的酿酒葡萄采收装置。对装置开展运动分析,构建采收装置运动学模型,确定影响装置工作性能的主要影响因素为曲柄转速、曲柄长度、肋条调节杆长度和夹持间距。建立酿酒葡萄采收装置虚拟样机,并进行仿真分析,获取肋条各作用点速度与加速度仿真数据,通过加速度分析可知,肋条两侧加速度均可满足酿酒葡萄振动采收需求。以曲柄转速、曲柄长度、夹持间距和肋条调节杆长度为影响因素,以分离率和破损率为指标,开展四因素三水平正交试验,获取最佳参数组合为曲柄转速840 r/min、曲柄长度28 mm、夹持间距100 mm、肋条调节杆长度410 mm,验证装置设计的合理性。     

谷物清选风车中振动筛结构参数的研究

为进一步完善谷物清选风车的设计,在谷物清选风车的研究基础之上,通过对振动筛曲柄摇杆机构的尺度综合分析,以最小传动角最大为寻优目标,Visual Basic软件优化分析,计算得出机构的曲柄、连杆、摇杆长度分别为10mm、225mm、275mm;并且通过与其他研究项目得出的结论进行综合比较,确认所得出的结论合理。     

电驱式玉米膜上直插穴播机前进速度补偿机构参数优化

为提高电驱式玉米膜上直插穴播机膜孔合格率和播种深度合格率,对前进速度补偿机构和限深机构进行了计算,应用Matlab仿真前进速度补偿机构各参数对穴播轨迹的影响,筛选出主曲柄角速度、中心距和副曲柄长度对膜下播种深度合格率和膜孔合格率影响较大;采用三因素三水平响应面法进行多因素方差分析,结果表明:影响播种深度合格率的因素主次顺序为:中心距、副曲柄长度和主曲柄角速度;影响播种深度合格率的因素主次顺序为:副曲柄长度、主曲柄角速度和中心距;以播种深度合格率为主,兼顾膜孔合格率最大为优化目标,优化结果为:当主曲柄角速度为89.10 rad/s、中心距为58.55 mm、副曲柄长为95.1 mm时,播种深度合格率和膜孔合格率的5次均值分别为94.89%、93.61%。试验表明前进速度补偿机构运行平稳可靠,试验效果满足玉米播种机相关标准要求及甘肃省玉米播种农艺要求。     

振动式石榴脱粒装置参数优化及试验

针对石榴脱粒机器脱净率低、破损率高等问题,设计了一种振动式石榴脱粒装置。首先,阐述装置的整体结构和工作原理,根据理论分析及前期试验确定以曲柄长度X1、曲柄转速X2及振动盘转速X3为试验因素,将石榴脱净率Y1和破损率Y2作为目标响应值;然后,通过Design-expert软件对目标响应值进行数据分析,得到影响石榴脱净率Y1的显著顺序为曲柄转速X2>振动盘转速X3>曲柄长度X1,影响破损率Y2的显著顺序为曲柄转速X2>曲柄长度X1>振动盘转速X3。试验验证结果表明:当曲柄长度X1为57mm、曲柄转速X2为139r/min、振动盘转速X3为29r/min时,石榴脱净率Y1为95.58%,破损率Y2为2.38%,试验值与优化结果的相对误差分别为1.37%、3.03%,均小于5%。     

芦苇收割机拨齿机构仿真设计

拨齿及传动装置是芦苇收割机中的关键部件。如何进行有效收割是芦苇收获的关键问题,而有效收割的关键是拨齿轨迹规划。通过对芦苇收割机的拨齿及运动机构进行研究,选择有急回特性的曲柄连杆机构来实现拨齿的弧形运动轨迹。依据收割需求,依据理论关系式计算出机构曲柄长度250 mm、摇杆长度330 mm、连杆长度690 mm和机架长度650 mm。然后,确定曲柄连杆机构驱动装置,考虑左右拨齿的曲柄转向相反、转速相同,且两曲柄始终保持180°角度差的联动要求,确定以相同尺寸链轮的链传动和相同尺寸齿轮的一级齿轮传动相互配合来实现该联动,根据需求,确定链和齿轮的关键尺寸。依据曲柄连杆、拨齿,以及链轮和齿轮尺寸,用Pro/E软件进行各零件绘制并进行装配,从而对设计机构进行运动仿真。通过参数调整,实现拨齿在连杆上的位置偏置75°时,有不错的收获效果,验证了设计的拨齿机构运动轨迹满足设计要求。该设计和仿真思路可对相关收获机的设计有一定的参考价值。      

蒜种振动排序装置设计与试验

为了解决目前大蒜播种机对蒜种调头能力差、播种不能满足农艺生产要求的问题,设计了蒜种振动排序试验台,为研究大蒜播种机提供参考依据。通过改变对蒜种排序有影响的曲柄长度、振动槽倾角、曲柄回转中心高度及振动频率4个振动试验台参数,进行有交互作用的正交试验,并对结果进行方差分析,得到最重要影响因素为曲柄长度,最佳试验组合A2B1C2D1。     

荞麦混合脱出物清选装置参数优化及试验研究

为了降低荞麦机械收获中清选环节的含杂率及损失率,提高机械收获性能及效率,在谷物清选试验台上进行了曲柄长度、曲柄转速、上筛面倾角、下筛面倾角、筛面摆动角、风机风向及风机转速的单因素试验,并对这7个因素分别取3水平进行了正交试验和分析。试验结果表明:上筛面倾角、曲柄转速、曲柄长度和风机转速对清选损失率影响显著且影响程度依次降低,风机转速、风机风向角、上筛面倾角、下筛面倾角对籽粒含杂率影响显著,对清选时间影响显著的因素由主及次分别为曲柄转速、曲柄长度、上筛面倾角和风机风速。建立了含杂率、损失率和清选时间的回归模型,并应用遗传算法对该模型进行了优化,得到最佳参数组合,即曲柄长度30mm,曲柄转速和风机转速分别为231、600r/min,风机风向角、上下筛面倾角及基本筛面振动方向角依次为30°、-3.8°、-1°、 5°,此时,清选损失率、含杂率和清选时间分别为1.59%、1.91%、7.93s。经试验验证,在最优参数下,各评价指标的试验值与理论值相对误差分别为3.14%、1.22%、3.24%,且优化所得结果与极差方差分析结果高度一致,说明采用遗传算法对清选回归模型进行优化是可行的,优化结果可...     

纵轴流联合收获机双层异向清选装置设计与试验

针对传统纵轴流联合收获机清选系统单层筛架在作业过程中存在大喂入量下损失率和含杂率高等问题,设计了一种结构紧凑、清选能力强、清选效果好的双层振动清选装置,提出了双层异向独立振动的玉米籽粒清选方式,分析确定了筛面和物料的运动规律、清选筛和双风道的结构参数以及传动机构的运动参数。以籽粒含杂率、籽粒损失率和分布比例为评价指标,对曲柄转速进行单因素试验,确定最佳工作参数为上曲柄转速220r/min、下曲柄转速190r/min;选取上筛曲柄长度和下筛曲柄长度为试验因素,进行了两因素三水平正交试验,确定较优组合为：上、下筛曲柄长度分别为50mm与40mm。在较优水平组合下,以8kg/s的喂入量进行验证试验,试验结果表明籽粒损失率为0.45%,籽粒含杂率为0.76%,籽粒分布比例为1.92%,清选效果较好,能满足清选性能要求。     

往复式切割器速度参数优化设计与分析——基于ADAMS

通过对往复式切割器工作原理的分析,确定了割刀的实际切割距离,利用ADAMS虚拟样机软件对曲柄连杆切割器建立了运动学仿真模型,并对机构的推杆长度和曲柄转速进行了参数化设计。通过ADAMS/PostPro-cessor分析结果表明,曲柄转速对割刀切割运动的影响大,而推杆的尺寸对割刀速度的敏感度小,影响不大,从而在只分析曲柄转速的基础上确定了满足切割条件的、合适的曲柄转速和切割机前进速度。     

基于模拟退火算法的五缸往复泵曲柄相位布置方案优化

为改善往复泵曲轴受力,提高其工作性能,通过对往复泵曲轴受力及强度分析,以曲轴曲柄5个不同初始相位角为设计变量,以曲轴危险截面所受最大弯矩最小为优化目标,建立往复泵曲柄相位布置方案优化模型.基于模拟退火算法对往复泵曲轴的曲柄相位布置方案进行优化,最终得到2种曲柄相位优化布置,并对优化后的曲轴进行受力及强度仿真分析. 结果表明:优化后的曲柄相位布置方案使得曲轴所受最大弯矩及弯扭组合应力最小,最优布置方案与最差布置方案相比,有效改善了曲轴受力;曲柄相位布置方案优化模型的建立方法同样适用于多缸(五缸、七缸及九缸)单/双作用往复泵,具有通用性;模拟退火算法可以快速优化曲柄相位布置方案,该算法可求得整体最优解,可靠性高,为类似曲轴的曲柄相位布置方案优化提供了新方法.     

曲柄滑块秸秆压缩机构振动研究——基于惯性力平衡法

针对现有曲柄滑块秸秆压缩机构在秸秆压缩过程中存在振动较大的问题,通过建立曲柄滑块秸秆压缩机构的结构模型对秸秆压缩过程中的惯性力进行分析,求解秸秆压缩过程中曲柄滑块机构的不平衡惯性力,并基于振动测试结果及惯性力平衡法设计了曲柄滑块秸秆压缩机构的自平衡结构及模型。结果表明:曲柄滑块秸秆压缩机构外侧壁的前后、上下、左右方向的最大振幅分别为49.39、36.86、19.25mm,通过惯性力平衡法对曲柄延长端进行配重40kg,可将曲柄滑块秸秆压缩机构在秸秆压缩过程中产生的振动有效减低。本研究为设计低振动曲柄滑块秸秆压缩机构提供了设计依据和结构参数。     

平面曲柄摇杆机构的计算机辅助动力学分析

对平面曲柄摇杆机构进行了运动学和动力学分析，并利用MATLAB6．5对其进行了计算机模拟分析，得出了平面曲柄摇杆机构各铰节点动态规律图，对分析机构的稳定性和优化设计具有一定的参考价值。     

基于Workbench零件曲柄臂可靠性优化分析

文章分析了目前产品轻量化设计的现状,以某曲柄臂结构为研究对象,应用有限元分析软件进行了静力学求解,并基于其静力学结果对研究对象的结构进行了拓扑优化,依据优化结果对曲柄臂进行验证,通过改变对曲柄臂加强筋的厚度静应力对比分析表明,在满足刚度和强度条件下,曲柄臂的质量减少了4.1%,同时进行疲劳验证,该研究可为曲柄臂轻量化可靠性设计提供理论指导。     

基于Pro/E的打瓜取籽机关键机构设计

打瓜取籽机的关键机构如破碎滚筒、曲柄机构、清选机构等的参数设计在打瓜机设计中占有重要的地位,合理的参数设计可以使打瓜机籽瓤分离好、瓜子破损率减小、质量好、效率提高,并延长机器使用寿命。文章以振动筛式打瓜取籽机为例利用Pro E软件对其关键机构设计建模并利用ADAMS进行仿真分析,以对研制物理样机提供可靠的参考和依据。     

2ZDJ-2型钵苗移栽机栽植系统试验

为了提高导苗管式移栽机栽植作业效果及稳定性,以导苗机构为研究对象,选取连杆杆长、曲柄初始相角和移栽机作业速度为试验因素,钵苗直立率为试验指标,在室内土槽中对研制的2ZDJ-2型钵苗移栽机进行了混合水平均匀试验设计。建立了试验因素与指标间的多元非线性回归模型,并分析了因子效应对试验指标的影响规律。采用Matlab软件对试验取值范围内的因子组合进行了优化求解,并进行了最优因子组合方案重复性验证试验,试验结果表明,曲柄初始相角取70°,连杆杆长取356 mm,作业速度设定280 mm/s时,钵苗直立率升至95.5%,导苗机构作业性能稳定。     

1ZS-2型振动深松机的研究设计

通过对现有深松机的比较研究，确定了1ZS-2型振动深松机的总体结构；设计了典型零部件并进行了选材和强度校核。该机可通过改变振动元件的转速获得不同的频率，通过改变偏心转子的偏心率来改变振幅。虽然，振动深松不能减少总功耗，但可以大大降低牵引阻力，这对拖拉机充分发挥现有功率是非常有效的。     

全翻转式双向犁限深轮换位机构优化设计

介绍了全翻转式双向犁的曲柄摇块式限深轮换位机构的结构、工作原理及参数优化设计过程。依据换位机构工作性能的要求和在翻转犁上安装空间的限制,建立了优化设计数学模型,运用ＯＰＢ优化方法程序库约束变尺度法（ＣＶＭ）对模型求解。优化设计结果在１ＬＥ－３３５型液压翻转犁上得到了应用,生产使用表明,经优化设计的换位机构性能优良。     

曲柄连杆机构工作过程虚拟现实展示

介绍了曲柄连杆机构的运动规律,以及Cu lt3D软件实现发动机曲柄连杆机构工作过程虚拟现实展示的方法步骤。