装载机新型铰接系统铰销计算研究

给出了装载机铰接系统的四种典型计算工况,推导了各工况下铰点力的计算公式,建立了铰销的力学计算模型,提出了铰销有限元计算的外力处理方法。以ZL60E装载机为例进行了有限元分析及实车试验验证,为装载机新型铰接系统铰销的设计提供了理论依据。     

用于番茄果秧分离的多组非圆行星轮系振动发生器设计

针对现有用于番茄果秧分离的双偏心块振动发生器运动参数易受载荷影响、分离滚筒易堵塞以及前期研究的单组非圆行星轮系振动发生器传动部件载荷不均衡等问题,设计了一种三组非圆行星轮系振动发生器。对双偏心块式振动发生器驱动下分离滚筒的运动进行了分析,获取了分离滚筒拟合角位移、角速度曲线,并将其作为三组非圆行星轮系振动发生器的输出目标曲线。通过建立非圆齿轮传动比方程以及节曲线方程,确定了三组非圆行星轮系振动发生器非圆齿轮的基本参数。搭建了分离滚筒运动测试试验台,利用高速摄像系统在振动发生器输入转速为111 r/min,高速摄像系统帧率为800帧/s的参数条件下获得实测角位移、角速度,通过MATLAB软件获取了分离滚筒在三组非圆行星轮系振动发生器驱动下的角位移和角速度拟合曲线,并分别与对应的仿真曲线和目标曲线进行对比分析,结果表明:试验角位移和角速度曲线与仿真及目标曲线基本吻合。验证了非圆行星轮系振动发生器设计的合理性。通过ADAMS获取了三组和单组非圆行星轮系振动发生器的齿面接触力,通过对比分析,发现单组非圆行星轮系振动发生器的齿面接触力变化范围为0~200 000 N,三组非圆行星轮系振动发生器齿面接触力为0~125 N,验证了三组相对于单组非圆行星轮系振动发生器更加均衡的特性。该研究为多组非圆行星轮系番茄果秧分离振动发生器的开发提供参考。     

结构参数对增压器浮环轴承润滑特性和环速比的影响

基于以往对增压器的浮环轴承润滑分析中大都忽略浮环的环速比影响,或将润滑性能和环速比独立分析。该文采用数值分析方法研究了增压器浮环轴承的润滑特性和环速比,分析中考虑了转轴、浮环、轴承座之间的传热因素,基于Reynolds方程和浮环平衡方程,建立了浮环轴承润滑模型,对比分析了浮环内、外层间隙,内、外圆半径4个结构参数对浮环轴承润滑特性和环速比的影响。结果表明,实际设计浮环时,需综合考虑结构参数对浮环润滑特性和环速比的影响及影响程度;浮环内层间隙增加,环速比降低,与内层间隙0.02 mm时相比,转速60 000 r/min时,内层间隙0.04 mm时的环速比减幅达23%,内层间隙增加,内、外膜温度减小,摩擦功耗略有增加,内层间隙0.03 mm时,浮环具有较理想的润滑性能和环速比;外层间隙0.06 mm的环速比均比外层间隙0.04 mm的环速比增加30%以上,外层间隙增加,外膜温度减小,且转速越高,外膜温度减幅越大;浮环内圆半径越小,环速比越小,内、外膜温度和摩擦功耗越小,浮环润滑性能越好;浮环外圆半径增加,环速比降低,但内膜温度、外膜温度、总摩擦功耗和总端泄流量变化幅度均在5%以内,外圆半径对浮环润滑性能影响不显著;浮环实际设计时,调整内圆半径比调整外圆半径对改善浮环润滑性能更有效。     

双向犁翻转机构反求设计

以液压翻转犁为模型机,运用反求工程技术,对其液压翻转机构进行反求分析和研究,掌握了该类机构设计的关键技术,建立了翻转机构优化设计的数学模型及完成相应计算程序,并将反求结果用于与国产拖拉机配套的１ＬＦ－３３５液压翻转犁。该犁已投入批量生产,翻转机构性能良好。     

人字闸工程的规划设计和施工

人字闸是为拦蓄丘陵山区小泉小水而兴建的一种建筑物，其设计施工简单易行，能有效实现山区利用小泉小水进行灌溉的目的。就人字闸的规划、设计、施工过程及有关问题作一浅述，为类似地区修建人字闸提供参考。     

六自由度串并联机械手的构型设计与运动学分析

根据串、并联机器人机构综合理论,以二移动一转动串联机构和三转动自由度并联机构为主体,设计了1种能够实现空间平移、回转、升降、仰俯、横摇和偏转动作的六自由度串并联机构。通过对该机构进行分析研究,建立其运动学位姿方程,重点探讨了并联微调机构的运动学模型,建立了其位置逆解与速度映射解析方程,运用MATLAB软件对该机构进行了运动学仿真分析;同时提供了该串并联机构应用于隧道管片拼装机械手的具体实例。该机构具有工作空间大、转动灵活、稳定平衡、精度高及承载能力强的特点,可推广应用于农业种植采摘、林木伐运等机器人结构上。     

人字闸的形式及建设要点

临汾市人字闸有钢筋混凝土人字闸、平板拆卸式钢制人字闸、拱形薄板拆卸式钢制人字闸 3种形式。人字闸一般由基础、闸墩、翼墙、放水建筑物、人字架和挡水面板等部分组成。自 2 0世纪 90年代以来 ,临汾市已建成人字闸 2 5 0座 ,总库容 10 5万m3 ,为该市山区沿河农村经济发展起到了较大作用。介绍了人字闸的建设要点。     

装载机新旧铰接系统轴承的对比分析

对装载机新旧铰接系统轴承进行了对比分析,研究了转向铰采用滚子轴承时的承载能力。该方法可直接用于铰接系统轴承的设计。     

专题 装载机新型车架铰接系统的研究 装载机新旧铰接系统轴承的对比分析

对装载机新旧铰接系统轴承进行了对比分析,研究了转向铰采用滚子轴承时的承载能力。该方法可直接用于铰接系统轴承的设计。     

边界积分方程法在工程机械结构件强度计算中的应用

采用弹性问题的Ｋｅｌｖｅｎ基本解，建立了边界积分方程的两种离散求解方法。编制了相应的计算程序。对两种对称工况下ＺＬ８０装载机动臂板强度、ＺＬ６０Ｅ装载机铰接系统铰接点区域应力场进行了计算。同时，进行了实车应力测试，对计算结果进行了验证     

灌渠闭闸期闸前段流场特征及泥沙淤积速率分析

为研究灌渠闭闸期闸前段流场特征及泥沙淤积速率,基于南亚某河流待建引水明渠建立水流数学模型,并借助Flow-3D软件对高水位、中水位和低水位3种特征工况下,闭闸期闸前段流场进行模拟分析。依据盲肠水流泥沙运动的研究思路,提出闭闸期闸前明渠段泥沙淤积速率的估算方法,并结合同期明渠段悬移质泥沙模型试验资料,率定得出闸前段泥沙淤积速率求解公式。结果表明,闭闸期闸前段出现围绕竖轴近似呈椭圆型的回流现象,平面流速呈交替增减、水位呈中心低周界高的水力特征;泥沙淤积速率较大,灌渠将呈现累积性淤积特征。最终得出,闭闸期闸前明渠段与港池内盲肠水流运动相类似,闸前渠段淤积严重,引水明渠的口门初步设计方案有待充分论证的结论。     

神嘴窝生态蓄水工程拦河坝选型设计

拦河坝是河道治理的重要方式，不同坝型的应用对于河道治理和维护发挥着重要作用。本文主要对神嘴窝生态蓄水工程拦河坝的坝型进行了比选分析，在对橡胶坝、底横轴转动翻板闸、钢坝闸三种坝型特点进行比较的基础上，从工程总体规划和设计原则出发，最终确定了适合工程建设需求的坝型。     

水电工程蓄水阶段水土保持设施验收要点探讨——以岷江犍为航电枢纽工程为例

水电工程下闸蓄水后，正常蓄水位以下实施的水土保持设施将被全部或部分淹没，为确保库内水土保持设施按批准的水土保持方案和后续设计落实，保证工程在后续水土保持设施竣工验收时对淹没部分的可追溯性，应在工程下闸蓄水前同步开展蓄水阶段水土保持设施验收，本文仅对水电工程蓄水阶段水土保持设施验收要点展开探讨。     

气动翻转双向犁及气缸的设计

利用气压作动力,选用双向齿轮齿条传动活塞气缸,驱动铧式双向犁左右翻转,完成闭垄耕作,可替代国内外双向犁上常用的液压翻转装置。通过设计、受力分析,引用函数逼近法找出了气动背压机构的最佳参数。实验表明,其性能指标均达到国家有关标准要求,且结构和制造工艺简化,生产成本降低,增加了农用拖拉机的适用性。     

任意载荷作用下旋转波纹管的几何非线性有限元分析

提出用有限单元法对任意载荷作用下旋转波纹管进行几何非线性分析。根据旋转波纹管的特点,用两节点旋转锥壳单元将波纹管离散化,单元与单元之间以节点圆相连接。将载荷和位移沿环向展开成傅立叶级数,推导出修改的拉格朗日描述中旋转波纹管几何非线性有限元分析的基本方程,采用增量加载和牛顿拉菲逊迭代法,可方便有效地对旋转波纹管进行几何非线性计算。分析和算例表明计算结果可靠,可为工程中重要场合的波纹管设计提供理论依据。     

装载机动臂铰点区域应力场的数值计算与试验研究

以CAT980S装载机动臂为研究对象,分别对装载机在正载插入与掘起联合作业(工况1)、右偏载插入与掘起联合作业(工况2)两种危险工况下动臂上铰点、动臂油缸铰点附近的应力场进行了数值计算。采用有限元与边界元混合求解,集中了有限元与边界元的优点,整体采用有限元求解,铰点局部采用边界元进行分析。在边界元分析中,提出了最小二乘边界元法,有效地模拟了铰点附近复杂的边界形状与边界条件。计算出了铰点附近应力场分布规律。同时,对CAT980S装载机动臂各铰点附近的应力进行了实车测试,并与计算结果进行了对照。     

双向犁平地合墒器随动翻转机构的研究

为了在双向犁上配置合墒器解决耕耙复式作业,对双向犁及平地合墒器进行了分析,提出双向犁平地合墒器随动翻转机构,对随动翻转机构的主要设计参数进行了理论分析,论述了各参数之间的关系及选择原则。试验表明,该机构工作稳定可靠,具有良好的使用价值。     

平面翻板闸杆件系统的计算机辅助设计

四联杆双悬臂平面翻板闸是一种新型水工建筑物。目前其设计仍然采用传统的设计方法。为便于该种水闸的推广应用,对其四联杆杆件系统的运动轨迹及受力情况进行了研究,建立起数学模型,利用计算机进行处理,实现了该种型式水闸设计的现代化。     

三移栽臂水稻钵苗移栽机构设计与试验

为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构的运动学理论模型。开发了该水稻钵苗移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互的方式得到一组较优的满足水稻钵苗移栽机构工作要求的参数,然后进行虚拟仿真及物理样机试验,通过对比分析虚拟仿真得到的工作轨迹与物理样机试验得到的工作轨迹基本一致;理论计算得到的角度差为45.18°,实际测量得到的角度差为45.77°,误差为1.31%,在误差范围以内,验证了该移栽机构设计的正确性。该机构的提出解决了秧苗倒伏、低移栽成功率的问题,提高了移栽效率。     

基于离散元法的凸圆刃式深松铲减阻效果仿真分析与试验

针对深松作业阻力大、能耗高等问题,该文在深松铲铲尖顶部设计了一种能有效减阻降耗的凸圆刃。以安装凸圆刃的凸圆刃式深松铲为研究对象,建立了土壤模型。为提高土壤模型的准确性,选用非线性粘结弹性塑形接触模型(edinburgh elasto-plastic adhesion model,EEPA),对凸圆刃式深松铲进行耕作阻力虚拟仿真。利用插件将颗粒与深松铲接触作用力导出,分析凸圆刃式深松铲应力和形变,校验其结构强度;采用EDEM软件分析不同耕深和速度对深松耕作阻力的影响,并以国标深松铲为比较对象,分析了凸圆刃式深松铲的减阻效果;通过田间试验验证了土壤模型和凸圆刃式深松铲设计的准确性和可行性。田间试验结果表明,与国标深松铲相比,凸圆刃式深松铲耕作阻力平均降低了10.24%。仿真结果与实测值较为接近,数值误差在3%～10%,证明土壤模型基本符合土壤的力学特性,能近似代替真实的土壤环境。该研究证明了采用离散元法分析深松耕作阻力可行性,可为进一步优化深松铲结构提供参考。