中小型碟式分离机双测点整机全速动平衡试验研究

分析了现有碟式分离机整机全速动平衡技术存在的问题，简介了采用加权量小二乘法与幅相影响系数进行碟式分离机双测点整机全速动平衡的原理和方法，在小型碟式分离机上的平衡结果表明，该方法对提高平衡精度和生产率具有实际价值，测点布置与平衡方法在碟式分离机上有一定的新颖性。     

串联机构运动学反解的D-H四元数方法

普通四元数方法在串联机构运动学反解时存在方程数量不足和求解困难的问题,为了解决这些问题并建立新的串联机构运动学反解方法,提出串联机构运动学反解的D-H四元数方法。首先给出了包含D-H参数的四元数变换通用方程式,提出将四元数变换方程式分离为位置和姿态两个方程式,这两个方程式可构造出含有7个方程的方程组,使方程数量满足4R以上串联机构运动学反解的要求。为了降低方程组的求解难度,提出了取姿态方程中三角函数的一半组成新的姿态方程,将方程次数降低为原来的一半。采用所提出的D-H四元数方法对PUMA机器人进行运动学反解分析,得到了该机器人的8组反解。根据所求得的8组解,建立了PUMA机器人的8个位姿的三维模型,并测量了PUMA机器人三维模型的末端位姿数值,与所给末端位姿数值完全相同,验证了所提出的DH四元数方法的正确性和有效性。     

同伦算法在平面机构学中的应用

求解平面机构学问题所建立的数学模型往往要归根于解该数学模型的多元非线性方程组.由于多元非线性系统的复杂性,往往很难直接求得方程组的解.同伦算法为求解非线性方程组提供了切实有效的方法,本文运用同伦算法对平面四杆机构发生器函数进行研究,运用MATLAB编写程序,从而求得其全部解,效率高.     

动载荷反演问题的正则化求解

将状态空间的结构振动方程时城离散化,建立动态载荷反演的力学模型.在问题求解过程中,由于结构矩阵的病态特性以及测量噪声的影响,常规最小二乘法往往失效,通过对载荷反演模型详细的剖析,指出该病态问题的本质,提出了相应的正则化求解方法.数值模拟表明了本文方法的有效性,其可以得到满足工程要求的 稳定近似解.     

螺旋槽干气密封系统轴向振动响应及结构优化

以密封静环为振子建立了气膜-密封环流固耦合系统轴向振动的计算模型,利用PH线性化方法、复函数分离变量法和小参数迭代法近似求解雷诺方程,求得了气膜动压近似解析式,进而求出了气膜推力.以此推力作为振动方程的激振力,建立了轴向单自由度受迫振动方程;利用龙格-库塔法求解,获得了不同螺旋角和槽深响应的振动相轨图和时间历程图,并分析了螺旋角和槽深对振动位移的影响.研究结果表明：螺旋角和槽深对振动参数均有影响,其中螺旋角对振动最为显著.改变螺旋角和槽深数值可以控制密封环的振幅,通过选择其最佳值可以保证干气密封运行的稳定性.本实例的最佳值为螺旋角74°58′48,″槽深5μm,与试验数据基本一致.     

铰接摆杆式大功率拖拉机单边越障动态特性仿真分析

根据铰接摆杆式大功率拖拉机整机结构,建立8自由度多体动力学仿真模型.结合农田作业中出现的单边越障情况,基于欧拉四元数,利用含拉格朗日乘子的增广矩阵法建立了动力学方程.运用Matlab软件对空间多体动力学仿真进行编程.在纵向、侧向,轮胎简化为动态参数的串联弹性阻尼元件.用迭代法求解轮胎和动压反馈装置油缸的作用方程以获得相应的作用力与拖拉机构件的形位和速度的非线性关系.通过数值仿真分析,得到了该工况下整机载荷和振动频率.研究表明,在产品设计阶段应充分考虑侧向和横摆加速度的影响,采用动压反馈装置的液压转向系统可减少整机振动并提高转向安全性.     

一体式烟秆拔秆破碎机振动测试与分析

自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机存在振动较大、噪音严重、工作质量及可靠性不能令人满意等问题,要解决该问题首先需研究机器系统的振动影响因素。为此,采用DH5925动态信号测试系统对怠速和满油门条件下拖拉机发动机空载、整机空载及田间拔秆实载作业的5种工况下该机的8个测点处的振动进行了测试与分析,得到相应的振动时域特性和频谱特性分布规律,以寻找主要因素。试验结果表明:整机在全油门空载工况下由发动机引起的振动频率为153. 23Hz,破碎机、对辊传输结构、拔秆刀辊引起的激振频率分别为48. 34、27. 5、4.88 Hz,且田间拔秆作业时整机各测点的振动幅度达到2. 65、3. 05、2. 42、2. 99、2. 73、2. 5、2. 81、2. 13 m/s2,相比空载下振动幅度明显增大,这表明拖拉机发动机不平衡燃烧力矩及二阶不平衡惯性力、拔秆刀辊、对辊传输机构及破碎机的回转运动是拔秆破碎机振动的主要原因。对振源部件与机架连接处的减振结构优化,可为降低该机振动的整机结构优化和二代样机设计提供依据。     

变质量单自由度立方非线性振动系统动力学特性研究

应用同伦摄动(HPM)方法求解线性变质量单自由度立方非线性振动系统的近似解析解,并将同伦摄动方法得出的近似解与数值解进行比较。结果表明:HPM在解决偏微分方程时具有很高的精度和潜能,并且HPM的有效性与方程是否含有小参数无关。     

用于滴灌的碟式分离机的转鼓有限元优化设计

碟式分离机的转鼓是一个复杂的锥体,按照传统算法进行其强度计算,得到的结果往往具有很大的质量富余,从而影响到分离机的综合经济指标.为解决这一问题,在有限元应力分析的基础上,以转鼓的总质量为目标函数,以其部分结构参数为优化参数,建立了转鼓的优化设计数学模型.该模型为多维约束优化问题,选取了惩罚函数内点法进行求解,并给出了算法流程图.对实际转鼓的优化结果表明,在保证强度、刚度的前提下,可使分离机的转鼓质量减小24.2%,可提高机械效率,延长转鼓使用寿命.     

基于引导人工蜂群算法的3—RPS并联机构正解优化

提出了一种求解3—RPS并联机构正解优化的快速数值解算法,采用数值优化方式将正解转换为最小化问题。针对3—RPS并联机构位姿正解优化,采用数值法建立该并联运动平台正解方程,其实质为带约束的多目标非线性方程组。建立判定方程实现方程组单目标优化,采用引导人工蜂群算法进行最小值优化求解。该算法既利用了基本人工蜂群算法中邻近蜜蜂交换蜜源信息的方式,又采用全局最优蜜蜂引导所有蜜蜂往更优蜜源处移动,更快速地搜索到最优蜜源位置。通过求解3—RPS正解数值解优化仿真算例分析,对比改进蚁群算法和基本人工蜂群算法,结果表明引导人工蜂群算法是高精度高速求解并联运动平台正解优化的一种有效方法。