双转子自同步系统同步行为分

同步现象广泛存在于工程领域中,双偏心回转式激振器驱动的同步振动系统可以简化为一个双转子自同步系统。以某典型万能同步实验台为对象,定量研究几种典型情况时该自同步振动系统各参数变化的规律及其同步特征,结果充分验证了该类振动系统具有自行恢复同步的能力。以该实验台实测数据为参考,与实测结果进行对比,证明了仿真计算结果的合理性。并且,通过实验和仿真发现激振力不等情况下,即使关掉激振力大的电动机电源,系统仍能自行恢复振动同步状态。     

高频双激振直线型振动筛装备结构设计

针对现有的振动筛激振力不够强、生产效率低、筛分效率低、筛网使用寿命短等问题,设计了一种高频双激振直线型振动筛装备,采用双电机自同步反转直线型振动方式,振动方式设计成双电机自同步反转直线型振动,所产生的直线激振力经过振动筛筛箱质心,迫使钻井液在激振力方向按电机激振频率振动,液相经过表面仿形结构设计的防筛糊、耐磨、耐腐蚀、抗冲击的筛网过滤回收,固相颗粒则随着振动从排出端排出,实现钻井液的固相分离,结果表明:该装置简单可靠、适用性强、生产效率高、筛分效率高,有利于提高固液分离自动化水平。     

自激振动力补偿红枣振动采收试验装置设计

针对传统的树冠强迫振动方法作业过程中采收效果差及伤树(枣)率高等问题,提出一种将自激振动理论与力补偿理论相结合的振动采收方式,并设计出一种基于自激振动力补偿的红枣采收试验装置,以提高振动采收效果,降低红枣与果树的损伤。为此,介绍了试验装置的结构与工作原理,并对关键工作部件进行了设计。通过对激振装置主要运动部件的运动过程进行理论分析,获得了拨杆滚筒的运动学方程,得出了拨杆滚筒的振幅表达式并分析了主要影响因素,同时计算出拨杆滚筒需要力补偿控制系统进行激振力补偿的扭转角度阈值为1 9.4°,为红枣采收试验装置的试验研究提供了理论基础。     

单双轴偏心激振器对核桃树体振动特性的对比分析

通过Pro/E对树体建立模型,在激振力的大小相等、距地面相同高度及相同激振频率的条件下,运用Workbench对单轴单偏心振动机构和双轴对称偏心振动机构产生的不同形式的激振力对树体振动特性进行对比分析,为林木干果采摘机械的激振装置的结构设计、选用提供了参考。     

电磁振动排种器机电磁联合仿真研究

采用机电磁联合仿真的方法,建立电磁振动排种器机电磁联合仿真模型,研究了电磁铁电感对线圈电流、激振力波形和排种器工作性能的影响,且对模型进行了验证。结果表明:建立的机电磁联合仿真模型精度较高,电磁铁电感对线圈电流、电磁激振力波形和电磁振动排种器的工作性能有较大的影响,且激振力为方波时,排种器工作性能较好;控制电路使电磁铁线圈电流和激振力波形接近方波有利于提高排种器的工作性能。     

电磁振动排种器仿真研究

采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立电磁振动排种器的仿真模型;通过仿真试验对影响排种器排利,性能的参数激振频率、激振力幅值、激振力作用角进行研究,确定其最优组合。同时,验证了改装设计的正确性,并为电磁振动排利,器的进一步改进设计提供了重要依据。     

采收船振动挖掘系统的结构设计研究

通过对荸荠采收船振动挖掘系统主要零部件——滚筒和中心轴的结构设计,计算得出其零部件的主要尺寸参数,根据激振频率和激振力的估算,为后续选择激振器提供基础,进而进行计算校核,最终得出激振器的相关尺寸,并根据激振系统的振动强度,设计了橡胶减振器。     

基于能量传递规律的油茶树冠层振动参数优化与试验

油茶作为中国特有的木本油料作物,在空间上具有复杂的分枝结构,不同品种树体的形态结构和力学性能差异明显。为了研究油茶树在冠层振动采摘油茶果过程中能量传递规律以及获得最佳激振参数,本文建立5自由度油茶树的质量-弹性-阻尼动力学模型并测量和计算等效参数;以不同激振参数为输入,通过Matlab软件对动力学模型进行仿真,并设计二次旋转正交组合试验,仿真结果表明,油茶树各级枝之间能量传递过程中损失严重,从激振力所作用的枝条传递到路径末枝时能量剩余不到20%;且油茶树各级枝的动能峰值出现的时间具有滞后性,越靠近激振点的动能峰值出现越早。由于油茶树各级枝间能量传递损失严重,将一棵树进行2~3次振动采摘。利用Design-Expert 11.0.4软件的优化模块对激振参数进行优化求解,以一部分侧枝动能最大,主干动能最小为目标函数时,最佳振动参数组合为振动时间7.14s、振动频率7.18Hz、振幅52.41mm;通过田间试验对油茶树能量传递规律进一步研究发现,能量沿着树枝内部传递时与各级枝之间的传递规律相同,即动能与传递距离成反比,传递的距离越远动能越小。并对仿真结果进行验证：田间试验结果与仿真结果的相对误差在10%以内,说明该动力学模型具有较高的可靠性;振动采摘部分的油茶果实和花苞平均脱落率分别为90.53%、14.39%,采摘效果较好,证明了从能量传递角度对激振参数优化的可行性。本文建立的动力学模型和预测的最佳振动参数组合可以为油茶果机械化采摘作业的工作参数设置提供参考。     

枸杞果实振动脱落特性模拟仿真及试验研究

为深入研究枸杞果实-果柄振动分离特性,确定成熟枸杞果实-果柄分离用时最短的激振振幅与频率组合,研究了枸杞果实振动脱落机理,并通过仿真试验得到了最佳振幅和频率、枸杞脱落数量与时间的关系曲线、振动杆加速度和枸杞果实的加速度。搭建了枸杞振动试验台,以脱落所需时间为指标,分别对成熟和未成熟枸杞进行了振动脱落正交试验,获得了不同激振组合参数下振动杆的加速度及枸杞的脱落情况,最终确定了试验因素的最佳组合为:激振振幅12mm,激振频率16Hz。该条件下成熟枸杞脱落用时为1. 39 s,激振方向最大加速度为162. 81m/s2。本研究可为振动式枸杞机械收获装置的设计提供理论依据与数据支撑。     

振动筛振动电机的选取与激振力的调整

介绍了中振动筛振动电机的正确选型分析,激振力对筛分性能的影响及调整激振力的方法分析,提出了正确选取激振电机,合理的调整激振力的重要意义。     

电流变流体用于系统减振的研究

从理论上分析了电流变流体对系统振动特性的影响，并对一个含有电流变阻尼器的振动系统在不同电场强度及不同激励频率下进行了响应的数值模拟。结果表明，增大电场强度可使电流变流体的阻尼明显增加，从而有效地降低系统的振动幅值，为将电流变流体进一步应用于车辆的减振装置提供了有力的依据。     

基于1T-2R并联机构的多维振动筛设计与研究

通过对两种一平移两转动的并联机构进行结构组成和结构特性分析,优选出其中一种作为多雏振动筛的主体机构,利用ADAMS软件建立主机构的虚拟样机,完成虚拟样机的运动仿真。以并联机构作为振动筛的主体机构,由于筛面可实现空间多维运动,突破了目前大多数振动筛面只做平面往复运动的局限,使筛分效率进一步提高。     

低频振动筛的运动分析

在清田整地机械的研究中，设计了低频振动筛装置，可将田间的残膜和残茬清除。该装置将残膜和残茬与土壤分离，并且将分离出的物料向后输送至收集装置。为此分析筛面上物料的运动规律；研究低频振动时物料的分离和输送特性；确定低频振动筛的参数选择范围。     

谷子收获机风筛式清选装置试验分析

为了减少谷子联合收获的清选损失,对谷子收获机风筛式清选装置进行了试验分析。运用参数可调的风筛式谷子清选装置,以清选风速、风向、筛分振幅和曲柄转速为试验因素,以籽粒损失率和含杂率为试验指标,对谷子联合收获机脱出物进行了清选试验。试验结果表明:籽粒损失率随清选风速、筛分振幅、曲柄转速的增大而增大,随清选风向角度的增大呈先增大后减小再增大趋势;含杂率随清选风速、筛分振幅、曲柄转速的增大而减小,随清选风向角度的增大呈先减小后增大再减小趋势;最优清选工作参数为清选风速4.19 m/s、清选风向30.3°、筛分振幅22 mm和曲柄转速218 r/min,籽粒损失率为2.02 %,含杂率为8.01 %。该研究为谷子联合收获机清选装置结构与工作参数设计提供参考。      

振动深松的试验研究

应用二次正交旋转设计的试验方法对凿式振动深松铲进行了试验研究，分析了振动深松过程中牵引阻力、功率损耗与前进速度、激振频率和振幅之间的关系，借助回归分析建立了相应的数学模型，并将振动深松与无振动深松进行了对比。研究表明，振动深松不能减少总功耗，但可大幅度地降低牵引阻力。低频大振幅对振动深松比较合适。     

The conveyance of a discrete resilient body on an oscillating surface

A model and an analytical method were developed to determine the transport velocity of a resilient body on an oscillating surface. In the first part of this paper an analysis of an out-of-phase vibratory conveyor is given. A general solution is formulated for the motion of an object on the oscillating surface, composed of equations defining discontinuous points in the equation of motion, and an equation for the object transport velocity. The model is valid when the object remains on the surface and a continuous relative motion exists between the object and the surface, excluding the discontinuous points at which the velocities of the object and vibrating surface are equal.In the second part of the work the motion of a resilient body on a vibrating surface is analysed. Agricultural products, such as potato tubers, onions and tomatoes, are modelled as a damped single degree of freedom dynamic system, and theoretically analysed for their motion on a vibrating surface. It is shown that the motion of a resilient object on a vibratory conveyor can be considered as an “out of phase” motion and the model and the solution of Part 1 can be applied for the prediction of the resilient object's transport velocity.The paper presents a comprehensive method for the determination of the transport velocities of resilient objects such as agricultural products on a vibrating conveyor.     

油莎豆收获筛分机构运动学分析与试验

针对油莎豆收获人工收获难度大、收获效率低、损失率高等问题,提出先脱粒后分离的收获方式,设计一种油莎豆收获筛分装置,该装置主要由脱粒系统和振动筛分系统等组成。采用矩阵法对振动筛分机构进行运动学理论分析,运用ADAMS软件对该机构进行仿真,得到筛面各点的位移、速度、加速度曲线图,分析各点的运动变化规律,找到影响筛面运动的关键因素。以曲柄转速、筛面倾角、振幅为试验因素,以筛分效率和损失率为试验指标,运用Design-Expert软件进行分析。结果表明:曲柄转速为236.51 rad/min、筛面倾角为6.7°、振幅为3.98 mm时,筛分效率为96.56%,损失率为1.83%,满足油莎豆收获机的设计要求。     

基于DEM-MBD耦合算法的自激振动深松机仿真分析

自激振动深松机的设计主要采用田间试验及理论分析方法,但田间试验成本高、周期长,同时理论分析尚不具备完整准确的解析解。为提高该类机具的设计效率,保证设计结果的准确性和可靠性,本文在课题组研制的Agri-DEM软件平台上,添加了离散元法（DEM）与多体动力学（MBD）耦合算法,然后利用该算法对自激振动深松单体作业过程进行仿真分析。耦合算法中,采用MBD方法建立了台车-深松机-悬挂架-土壤的系统动力学模型,包括7个活动刚体、1个滑移铰、7个转动铰、1个滑移驱动、1个弹簧力约束和1个阻尼约束,同时利用广义坐标分块算法将系统微分代数方程组转化为微分方程组,并通过亚当斯-莫尔顿校正算法进行积分,求解获得各刚体的运动学参数和动力学参数;采用DEM方法建立了耕作土壤的离散元模型,考虑土壤颗粒的黏附力,提出一种适合于土壤等湿颗粒间的接触力学模型——湿颗粒模型,模型参数通过试凑法确定。对模型进行深松铲的动力学响应分析、弹簧及牵引力动力学响应分析和土壤扰动过程分析,仿真结果表明：土槽台车前进速度为0.5m/s时,机具牵引力周期性变化的区间为-331.06~1492.75N,最大牵引力为1492.75N;深松铲的入土角周期性变化的区间为0~-0.11rad,在高度方向上铲柄质心的变化区间为-400.33~-581.37mm;激振弹簧受载也呈周期性变化,变化区间为2623~-2231N;深松铲铲尖部位抬升土壤,土壤颗粒扰动量在铲尖区域最大,并沿深松铲前进方向和侧向依次递减。仿真结果直观的呈现了自激振动深松机的作业过程及土壤颗粒的运动情况,定性的解释了自激振动深松机的减阻机理。本文添加的DEM-MBD耦合算法,为自激振动深松机工作过程分析和优化设计提供了一种新方法。     

甘蔗—土壤系统仿真模型的研究

采用振动衰减法及系统参数反求方法,以实测的甘蔗—土壤系统振动曲线为基准,对甘蔗—土壤系统仿真模型物理特性参数进行了反求仿真试验,获取甘蔗—土壤系统仿真模型物理特性参数。结果表明,在获取的物理特性参数下甘蔗—土壤系统仿真模型的振动仿真结果与实测结果基本一致,可用于甘蔗切割动力学仿真研究。