玉米种子力学特性的有限元分析

在建立玉米种子几何模型与有限元计算模型的基础上,通过有限元分析方法对玉米种子在压载作用下不同作用部位的应力分布进行了分析,获得了玉米种子在不同施力部位压载作用下的微观力学性质,从而为深入研究玉米种子的力学性质、损伤机理、优化脱粒机械提供理论依据。经模型计算和试验结果相比较,得出种子的宏观破裂位置和破裂方向与模拟结果相吻合,种子的宏观破裂是由内部裂纹引起。     

芝麻茎秆及蒴果力学特性试验研究

为提高芝麻联合收获机械化水平、减少芝麻收获的损失率,对适收期芝麻茎秆和蒴果开展力学特性试验分析,测定茎秆和蒴果的含水率,探究茎秆的剪切特性及不同节位蒴果与茎秆连接处的拉伸特性。试验结果表明:收获期时茎秆的平均含水率为36.8%,蒴果的平均含水率为14.5%;剪切试验中,茎秆的最大剪切力为567.87N,抗剪强度最大为5.16MPa;拉伸试验中,上部节位蒴果的成熟度比下部节位蒴果的成熟度低,含水率高,抗拉强度较大,芝麻蒴果与茎秆连接处的最大拉伸力为18.5N,连接处的抗拉强度最大为4.79MPa。     

搓压式蓖麻脱壳机脱壳过程运动分析与试验

为优化蓖麻蒴果柔性脱壳装置的脱壳过程参数,基于离散元粘结接触理论,构建蓖麻蒴果脱壳过程仿真模型,对物料在脱壳室内运动过程进行分析。结果表明,当滚筒转速为250r/min、脱壳间隙为7mm、填充率为40%时,脱壳率最高。滚筒转速对颗粒受到的最大压力和最大速度影响显著,随着转速的增加,颗粒间最大挤压力从68.78N减小到68.10N,颗粒最大速度从8.92m/s增加到12.99m/s,脱壳率从91.23%增加到91.28%,然后下粒最大压力从76.93N下降到58.69N,颗粒最大速度先由12.14m/s增加至12.99m/s,后减小至10.05 m/s;脱壳率先由92.50%减小至89.59%,后增加至91.41%。蓖麻蒴果在脱壳过程中,颗粒在X轴方向运动的平均速度从4.17m/s减小到3.26m/s;颗粒在Y轴方向运动的平均速度从8.26m/s减小到7.59m/s;颗粒在Z轴方向运动的平均速度从6.58m/s减小到6.24m/s。开始脱壳阶段,蓖麻蒴果集中分布在脱壳室中部,部分呈堆积现象,其运动轨迹为接触内滚筒后弹起一定高度后下落并随内滚筒转动,向出料口方向运动;稳定脱壳阶段,蓖麻蒴果集中均匀分布在脱壳室出料口附近,并随着内滚筒一起转动;脱壳结束阶段,物料集中分布在脱壳室出料口底部位置,并不断向底部位置移动,大部分蓖麻从脱壳室右侧排出。通过仿真得到脱壳过程最优参数组合为：转速350r/min、脱壳间隙5mm、填充率40%。试验结果为：转速350r/min、脱壳间隙5mm、填充率30%,因3个因素中转速和脱壳间隙为极显著因素,填充率为显著因素,故差异在合理范围内。     

电动拖拉机动力电池压载构型设计与参数优化

为改善电动拖拉机动力电池压载效果以提升整机牵引性能,提出了一种位置可调的电池压载框架结构;基于牵引性能预测基本方程,以驱动效率、滑转率和前轴安全压载综合最优为目标建立电池压载参数优化模型,该模型可根据作业条件给出最优电池压载参数;在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了电动拖拉机牵引作业仿真模型,针对负载1~5kN范围内的水平牵引工况,对电池压载参数优化前后的牵引性能进行了仿真对比分析;基于所提出的位置可调电池压载框架结构,搭建了电动拖拉机实验样机,并在室内土槽环境下对压载参数优化模型进行验证。结果表明：在保证前桥安全压载的前提下,所提出的电池压载构型使牵引车速和能量利用率分别提升4.16%和5.66%,有效提升了电动拖拉机的牵引作业性能。     

梳夹式红花采收装置机组布局参数优化试验

为提高梳夹式采收装置的作业质量,利用实验室研制的梳夹式采收装置试验台,以新疆裕民无刺红花为试验对象,以顶部位置差、顶部高度差、中间位置差和中间高度差为影响因素,以整株采净率、含杂率和采摘质量度为评价指标,进行四因素五水平正交中心组合优化试验。通过Design Expert 10(32-bit)软件,建立了评价指标和各影响因素的数学回归模型,分析了显著因素对评价指标的影响,确定了最优参数组合为:顶部位置差198mm,顶部高度差108mm,中间位置差200mm,中间高度差135mm。在该参数组合下,取植株顶部80%以上花球开花后1~5天的红花(含水率≥44.6%)进行花丝采摘试验,结果表明:整株采净率为79.55%,含杂率为1.52%,采摘质量度为0.9,效果理想。本研究为梳夹式红花采收机具的设计提供了参考依据。     

灌水水平和肥料运筹对红麻生长和养分吸收的影响

以红优2号为供试材料,通过盆栽试验,研究灌水水平和肥料运筹对红麻生长、产量和养分吸收利用的影响,以探讨红麻水肥利用特点,为红麻高产高效栽培水肥管理提供合理依据。结果表明:1随着施肥量的增加,红麻株高、茎粗、皮厚、地上部干质量以及地上部N、P和K含量与吸收量均出现增加的趋势,但是增加不显著。2与全部作基肥相比,40%做追肥时红麻地上部和根系N含量和吸收量有上升的趋势,而地上部干质量、K含量和吸收量有下降的趋势。3与W1相比,W2和W3的株高、茎粗、皮厚、地上部干质量,以及N、P和K含量与吸收量有下降的趋势,但是W1和W2之间的差异不显著。因此,苗期中水、旺长期和现蕾结果期高水,低肥并且全部作基肥时,不但能够显著节水、节肥,降低成本,减少对环境的影响,而且对红麻地上部干质量和N、P、K吸收量的影响不显著。     

导叶时序位置对离心泵叶片载荷影响的数值模拟

采用结构化网格及SST湍流模型,对不同导叶时序位置下离心泵内部流场进行三维非定常数值模拟,并对模拟结果进行试验验证,研究时序效应对叶轮叶片和导叶叶片载荷的影响.结果表明:当隔舌大约处在2个导叶中间(cl0,cl5位置)时,蜗壳不对称作用对叶轮内部流场影响降低,叶轮叶片压力面载荷增大,叶轮做功能力较好; 当叶片逐渐靠近蜗壳隔舌时,蜗壳不对称作用对叶轮内部流场影响增大,叶片出口吸力面大于压力面载荷的位置逐渐向叶片中段偏移,导致叶轮做功能力逐渐降低; 导叶叶片载荷分布受导叶与隔舌相对位置的影响较为明显.当导叶叶片尾缘靠近蜗壳隔舌时,导叶叶片载荷出现吸力面大于压力面的情况.     

铁牛—60型拖拉机蜗杆滚轮啮合间隙的检查调整

1.转动方向盘,使蜗杆与滚轮的啮合处于中间位置。 2.将方向盘左右转动不超过90°,啮合处不得有间隙。在半径为240mm处测量时,转动方向盘的力应为14.7～24.5N(牛顿),不符合时应调整。 3.拧下转向器壳体固定螺钉,从拖拉机上拆下     

优化行管配置和施氮量提高机采棉养分吸收及产量

【目的】通过田间试验研究滴灌机采棉不同行距、滴灌毛管铺设位置及施氮量对棉花生长、养分吸收和产量的影响。【方法】试验设置4种管配置模式:行距(66+10)cm滴灌毛管在作物窄行中间(B66)、行距(66+10)cm滴灌毛管在作物宽行间靠近作物位置(S66)、行距(72+4)cm滴灌毛管在作物宽行间靠近作物位置(S72)、76 cm等行距(S76);同时,设置3个施氮(N)水平0、240、300 kg/hm~2(分别以N0、N240、N300表示)。【结果】S66和B66处理土壤水分与硝态氮在0～40 cm土层分布较均匀,其中,S66处理土壤硝态氮主要分布在作物根系区域。与S66-N300相比,S66-N240和B66-N240处理棉花干物质量和氮素吸收量无显著差异,S72-N240和S76-N240处理棉花干物质量和氮素吸收量显著降低。B66-N240处理棉花磷素和钾素吸收量显著高于其他处理。S66-N240和B66-N240处理棉花产量和氮肥表观利用率均显著高于S66-N300处理,尤其S66-N240处理氮肥表观利用率最高,较S66-N300处理增加28.7%。S72-N240与S76-N240处理棉花产量和氮肥表观利用率均显著低于S66-N300处理。【结论】机采棉行距(66+10)cm模式下,施氮量为240 kg/hm~2时可显著提高棉花产量,滴灌毛管铺设在作物行宽行靠近作物位置利于氮素吸收,提高氮肥利用率;滴灌毛管在作物窄行中间的则增加棉花对磷和钾的吸收。     

基于ADAMS的工业大麻输送机构参数优化

为减少工业大麻机械化收割过程中工业大麻茎秆破损和折断现象,采用ANSYS软件和SolidWorks软件建立工业大麻茎秆柔性体和输送机构模型,并将其导入Adams软件中建立工业大麻茎秆-输送机构刚柔耦合模型,以最大碰撞接触力为指标,利用正交试验方法进行仿真试验,根据试验结果分析下水平输送链位置,上压簧位置,上水平输送链位置,输送速度的变化对茎秆受到输送机构最大碰撞接触力的影响显著性和影响规律,以及最优作业参数组合。结果表明：下水平输送链位置对最大碰撞接触力的影响极显著(P<0.01),显著性顺序从大到小为下水平输送链位置、上压簧位置、输送速度、上水平输送链位置、上水平输送链位置与下水平输送链位置交互和下水平输送链位置与上压簧位置交互。并且当上水平输送链位置695 mm,下水平输送链位置为270 mm,上压簧位置为380 mm,输送速度为0.9 m/s时,最大碰撞接触力最小,为123 N。     

双圆台锥式蓖麻脱壳清选机设计与试验

为提高蓖麻脱壳效率,确定了滚搓式的脱壳方法,设计了双圆台结构的脱壳装置以及振动筛选与气吸相结合的清选机构。根据蓖麻蒴果的物理机械特性,设计脱壳装置的内层壳体为不对称双圆台结构。确定锥角并设计脱壳滚筒间隙与脱壳滚筒外层壳体,建立不同阶段脱壳滚筒位置与脱壳间隙的数学模型,为脱壳装置动力学模拟提供理论依据。利用ADAMS对蓖麻蒴果不同脱壳阶段进行运动学仿真,分析物料在压裂阶段与脱壳阶段的位移、速度变化规律,并分析不同脱壳滚筒出料口间隙对各阶段的影响。仿真结果表明：压裂阶段,随着上脱壳滚筒出料口间隙的增加,蓖麻蒴果到达特定压裂位置的时间延后、位移增加、运动速度在0.56s时达到最大。脱壳阶段,随着下脱壳滚筒出料口间隙的增加,蓖麻籽到达特定脱壳位置的时间延后;蓖麻籽到达破壳条件时的位移增加,运动速度先增大后减小。根据仿真结果,选取可调式蓖麻脱壳清选一体装置合理的工作参数区间,以脱壳滚筒转速、上脱壳滚筒出料口间隙、下脱壳滚筒出料口间隙为因素,以脱净率、破损率为指标,利用响应面分析法,对脱壳装置进行试验研究。经双目标优化,取滚筒转速为270r/min、上脱壳滚筒出料口间隙为13.54mm、下脱壳滚筒出料口间隙为5mm;经试验验证,此时脱壳装置工作性能最佳,脱净率为92.03%,破损率为3.1%。     

红麻料片的压缩特性及压力与压缩密度的数学模型

进行了红麻料片在闭式容器内的压缩试验。对红麻料片的压力－变形曲线分析表明：红麻料片的压缩过程存在松散、过渡和压紧３个阶段。进一步对试验数据进行统计分析,建立了红麻全秆料片的压力ｐ与压缩密度γ在松散阶段的数学模型为γ＝ａ＋ｂｐ,过渡和压紧阶段的数学模型γ＝ａｐ＾ｂ。在松散压缩阶段通过增加压力来提高红麻料片的压缩密度效果较好。     

贯流泵扩管内流场的三维LDV测量

贯流泵扩管对贯流泵装置性能的改善有一定作用,采用三维多普勒激光测速仪(LDV)对贯流泵扩管内流场进行流动测量,获得了扩管内各速度分量的分布规律,周向速度从进口到出口逐渐减小,靠近轮毂处和轮缘处周向流速逐渐减小;轴向速度呈"U"形分布,靠近壁面流速很小,中间区域的流速比较大,随着扩管的扩散,轴向速度有减小的趋势;径向速度的分布情况也是中间速度比较大,靠近壁面处流速减小。同时将测量结果与CFD计算结果进行了比较。结果表明:计算值与试验值的流速分布趋势基本一致,两者的周向速度和轴向速度比较接近,但是径向速度由于其本身的流速较小,所以从相对值来说计算值和试验值偏差比较大。     

振动挖掘土壤扰动行为离散元仿真与试验

为了探究振动挖掘对土壤扰动的影响,采用离散元方法建立振动挖掘工作部件模型进行挖掘仿真试验,同时结合高速摄影技术进行室内土槽试验,对比分析了不同位置土壤的微观运动及宏观扰动行为。试验结果表明:在挖掘过程中,土壤作业堆积角在16°左右;土壤的扰动范围随土壤与挖掘铲之间的距离增大而减小;在挖掘范围内,土壤的运动速度随土壤与挖掘铲之间距离增大而逐渐减少。在土壤破溃试验中,土壤在靠近挖掘铲前方区域、挖掘铲上方位置和挖掘铲后端位置分别呈现出开始产生少量裂缝、裂缝变宽变多到疏松塌陷的变化过程。     

向日葵籽粒碰撞试验研究分析

为发现葵花籽粒的破裂规律,为葵花加工工艺提供理论依据,使葵花籽粒在脱粒过程中保持完整,使用高速摄像机和碰撞试验台机对不同品种、含水率的葵花籽粒进行碰撞试验。为方便后续的数据处理,以及准确表达籽粒的破裂情况,试验对破裂进行数值化处理。试验结果表明:品种和含水率对葵花籽粒的破裂有显著影响;壳体的破裂方向均沿纤维方向破裂,破裂均发生在缝合线或腹面;相同含水率的葵花籽粒SH363的破裂比值均大于S31的破裂比值,SH363和S31的破裂比值随含水率的增加先减小后增大,随含水率的增加,两者破裂比值的下降速率大于上升速率,当含水率大于22%时,S31的破裂比值略微下降,SH363和S31破裂比值的最小值分别为18%和14%。     

种子玉米果穗芯力学特性试验研究

为进一步缓解玉米果穗芯在脱粒、输送过程中受到脱粒装置对其挤压、弯曲作用产生断裂所引起籽粒破碎率、穗芯破裂含杂率高的问题。通过选取穗轴径为30±0.2mm、32±0.2mm和35±0.2mm的5种不同含水率(依次为10.5%、13.2%、15.7%、18.3%和22.6%)种子玉米果穗芯,借助电子力学试验机完成果穗芯的压缩与弯曲试验,获得种子玉米果穗在静态压缩、弯曲下的最小破裂载荷平均值分别在131.86~343.28N、82.92~283.70N之间。试验结果表明:在相同含水率下,种子玉米果穗芯压碎、弯曲最小破裂载荷平均值皆随着果穗芯轴径的增加而增大;当果穗芯轴径值相同时,其含水率越大,对应压缩、弯曲最小破裂载荷平均值越小。研究结果为研制高性能种子玉米脱粒装备、玉米穗芯加工处理设备提供参考与借鉴。     

开式离心纸浆泵叶轮流道内部流场PIV试验研究

为研究开式纸浆泵叶轮流道内纤维颗粒对液相流场的影响,采用透明有机玻璃材料制造模型样机,以清水和0.1%质量浓度的头发纤维悬浮液为介质,通过PIV试验对叶轮流道内的流动进行可视化研究.试验结果表明:当输送清水介质时,在大流量工况下叶轮流道内流动稳定,未出现旋涡和低速区;在小流量工况下,当叶轮流道旋转到蜗壳隔舌附近位置时,在叶轮流道中段压力面附近开始产生低速区,且低速区随着叶轮流道靠近隔舌位置和流量减小逐渐增大,在远离隔舌位置的叶轮流道内未产生明显的低速区;受叶片扭曲的影响,在叶轮流道内垂直于泵轴的不同截面上的相对速度大小不同,且随着叶片扭曲程度减小,相对速度差减小;输送头发纤维悬浮液介质时,在纤维颗粒的影响下,叶轮流道内的液相流动相对速度降低,导致在小流量工况下叶轮流道中段压力面附近低速区面积增大;在大流量工况下,纤维颗粒存在使液相流动的相对速度大小分布更均匀.     

液力减速器模型空化特性数值模拟及试验研究

为了研究液力减速器内部流场空化特性,基于ANSYS CFX软件,采用RNG k-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,选取液力减速器模型单个流道作为研究对象,对其在泵轮外环壁不同压力时进行数值模拟,并搭建减速器试验台,进行降压性能试验.将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,验证了数值模拟方法对液力减速器空化特性预测是可靠的.研究结果表明:数值模拟方法获得的性能曲线与试验结果变化趋势一致,且可以捕捉到空化初生状态,数值模拟与试验结果平均误差为3.24%,可较好地反映液力减速器内部空化特性;随着泵轮外环壁压力不断降低,空化最先发生在泵轮叶片吸力面靠近轮毂的位置,之后向叶片中部扩大,直至占据叶片吸力面大部分区域;空泡分布在径向存在不均匀性,泵轮外环壁压力为0.25 MPa时,空化区域面积比(Sc/S)随着径向位置(r/R)的增大呈现先增大后减小的趋势,空化现象在流道靠近轮毂位置(r/R=0.3~0.5处)较为严重.     

判断更换柱塞副的方法

判断更换柱塞副的方法（１）观察法凡表面有锈蚀、沟槽、刮痕、裂纹及变形者均应报废。经验证明，早期生产的柱塞副，如柱塞斜槽一侧顶部表面磨损区宽度达４毫米，且有明显深沟，长度近贯通顶边和斜边时，就不能继续使用了。近期生产的产品，在靠近油孔一侧柱塞头部磨损区宽度达５毫米，长度达６～７毫米时，就应更换。（２）试验法①用柴油将柱塞副清洗干净，使柱塞在柱塞套中处于最大供油位置，用手指堵住柱塞套顶孔和进、回油孔，将柱塞拉至柱塞斜槽未与回油孔相通位置时松开，如柱塞能在真空作用下回到原位置，表明密封性良好，否则需要…     

向日葵籽粒压缩试验及分析

探究葵花籽粒的破裂规律,为葵花加工工艺提供理论依据,使葵花籽粒在脱粒过程中保持完整,使用DNS1 0电子万能试验机对不同品种、含水率及放置方式的葵花籽粒进行准静态压缩试验。试验结果表明:品种、放置方式及含水率对葵花籽粒的破裂有显著影响,壳体的破裂方向均沿纤维方向破裂;不同品种、含水率的葵花籽粒,平放时的最大破裂力远大于侧放和立放;在3种放置方式下,SH363的最大破裂力均大于S31;平放时,两个品种的最大破裂力随含水率的变化曲线基本一致。研究向日葵籽粒的压缩特性可为向日葵加工生产提供理论基础。