基于圆盘式切割器的木薯茎秆切割试验研究

以收获期木薯茎秆为研究对象,在自行研发的切割试验台上进行木薯茎秆切割试验,通过对刀片刃角、刀盘倾角、切割角、刀盘转速、机器前进速度等因素对最大切割力及功耗等指标进行单因素、多因素试验。试验结果表明:刀片数量对茎秆切割影响不大;最大切割力与刀片刃角、刀盘倾角、切割角、刀盘转速及机器前进速度相关;随着刀片刃角、切割角及机器前进速度的增大,最大切割力增大;随着刀盘倾角及刀盘转速的增大,最大切割力呈减小趋势。     

基于ANSYS的木薯茎秆静力学仿真研究

以木薯茎秆力学试验为基础,应用计算机仿真手段模拟分析了木薯茎秆在失效极限状态下的力学状况。使用万能试验机对木薯茎秆的主要力学成分(木质部、韧皮纤维)进行拉压试验,分别测定了木质部和韧皮纤维的多组弹性模量数据。研究表明:1韧皮纤维处的XY方向切应力在-0.002 195~-0.000 231Pa范围内,木质部处XY方向切应力在-0.000 231~0.000 014Pa范围内,XY方向最大切应力位于木质部与韧皮纤维交接处为-0.002 195Pa,XY方向最小切应力位于木质部为0.000 14Pa;YZ方向与XZ方向切应力呈现对称性,茎秆在YZ、XZ方向的切应力主要集中在-3.07E-10~-4.58E-11Pa范围内,YZ或XZ方向最大切应力-2.42E-9Pa,YZ或XZ方向最小切应力4.59E-11Pa。2模型横向受压时的XY、YZ、XZ方向切应力值分布呈现各自不同的规律,但都对称分布;XY方向切应力最大值为±1.746 49Pa,最小值为±0.194 054Pa;YZ方向切应力最大值为±0.4562Pa,最小值为±0.005 063Pa;XZ方向切应力最大值为±0.260 701Pa,最小值为±0.028 967Pa。     

基于ADAMS的玉米茎秆与收获割台仿真

茎秆折断在玉米收获过程中已成为一个迫切需要解决的问题。为此,通过ADAMS/VIEW拉伸法建立玉米茎秆柔性体模型,利用Pro/E建立割台三维模型,导入Adams后添加相应约束和驱动进行仿真。仿真结果表明:分禾器外表面过渡处越平滑,植株越不易被推倒,减少了玉米茎秆的折断的几率。同时,通过虚拟正交试验,得到拉茎辊转速和机器行走速度的最优组合为n=900r/min,v=2.16km/h,可以降低对玉米茎秆的损伤程度,减少折断玉米茎秆的几率。     

基于ANSYS和ADAMS的玉米茎秆柔性体仿真

玉米柔性体模型的建立是研究玉米植株与玉米收获机构刚柔耦合多体动力学系统的关键步骤.根据玉米植株参数,通过有限元软件ANSYS建立了茎秆模型,对模型进行网格划分和接触点定义,生成ADAMS需要的模态中性文件.将建立的收获机构模型和模态中性文件导入ADAMS后,施加载荷、约束和驱动,对茎秆的运动状态进行了模拟,得出茎秆位置、速度等试验数据,研究茎秆在机构间的运动状态,为后续分析提供依据.     

木薯茎秆切割铺放装置设计与运动学分析

针对在木薯收获过程中必先将秸秆清理掉,而秸秆清理机械化程度低和人工清理成本高等问题,设计一种木薯茎秆切割铺放装置。此装置主要由双圆盘切割器、收割台的升降仿形装置和具有圆弧轨道和直线轨道的柔性夹持输送机构组成,能够实现将木薯茎秆从根部切割并夹持输送到一侧。双圆盘切割器的直径为200mm、厚度为4mm、齿数为30。收割台的升降仿形装置采用液压升降装置,割台升降采用单作用液压缸,可快速完成提升或下降动作。建立木薯茎秆夹持输送过程中的运动学模型,对木薯茎秆输送到达终点被抛出后质心的运动进行分析,为提高木薯茎秆铺放质量提供理论依据。     

基于CREO和ADAMS的切割装置运动与仿真

小区收割机切割装置的驱动机构是空间连杆机构,基于CREO软件,能对小区收割机切割装置进行结构的建模,然后采用ADAMS软件进行仿真,绘制出切割装置各个构件上的质心在不同的时间段的位移、速度、加速度等运动曲线,从而能较为清晰地显示该切割装置的机构设计是否合理,其设计方案是否具有可行性,为后期机构的优化作参考。     

基于ADAMS的减速器虚拟样机动力学仿真分析

建立了减速器的虚拟样机模型,对减速器虚拟样机模型进行了动力学仿真分析,得到各级转速、角加速度和齿轮啮合力,并分别时这些物理量进行了时间历程和频率历程上的分析,然后将这些仿真结果数据与理论计算值进行了比较,结果较为准确,说明虚拟样机模型建立正确,具有较高的可信度。     

基于ADAMS的巨菌草茎秆蠕变特性研究

运用蠕变保压历程变化方程对试验所获取的蠕变数值进行拟合,获取巨菌草茎秆弹性模量、粘性系数等建立巨菌草流变模型的关键参数,基于ADAMS虚拟样机平台并结合流变学Burgers四元模型建立巨菌草茎秆蠕变仿真模型,通过模型的仿真试验得出蠕变过程中时间—应变变化曲线,对比物理试验和虚拟样机仿真蠕变特性时间—应变曲线,进一步分析两曲线的波动误差和误差原因,验证了运用Burgers四元模型结合ADAMS虚拟样机平台进行巨菌草蠕变特性研究的可行性,为设计制造有关巨菌草的收获、加工、贮藏、包装、运输等各种机械提供相关的设计依据。     

基于ADAMS的玉米植株收获过程仿真

在Pro/E中建立了摘穗辊及玉米植株收获模型,利用Pro/E与ADAMS的接口MECHANISM/Pro将所建模型导入了ADAMS中,通过分析植株受力,在ADAMS中建立了玉米植株与摘穗辊收获过程的虚拟样机模型,并添加约束和驱动.运用传感器技术,通过脚本仿真控制实现了玉米植株与摘穗辊收获过程的仿真,分析了玉米植株在倾角为79°时的收获数据,最后依据收获时间、果穗啃伤分析了倾角对收获过程的影响,得出了玉米植株收获的理想倾角为89°,为立辊式玉米收获机关键部件的设计提供了参数支持.     

甘蔗茎秆切割机理研究

甘蔗是我国主要经济作物之一,甘蔗收获机割茬不齐、破头率高、切割损失大,严重地影响了甘蔗收获机的性能和推广应用.为此,综述了国内外在甘蔗茎秆物理力学特性、切割器、刀片及切割理论等方面的研究成果,提出了结合甘蔗茎秆材料特点和物理力学特性来研究其切割机理,将更具有科学性.结果表明,计算机仿真技术是研究甘蔗茎秆切割机理的有效手段.     

圆盘式玉米茎秆切割试验台的设计与切割过程分析

研制了圆盘式玉米茎秆切割试验台,模拟了玉米等茎秆的切割过程。同时,介绍了试验台的结构与工作原理,并借助于高速摄影装置对玉米茎秆切割过程进行了试验和分析。试验表明,该试验台操作方便、数据可靠、工作可靠,是研究圆盘式茎秆切割器切割性能的有效装置。     

油菜茎秆切割试验研究

为了探究油菜茎秆切割时的力学特性参数,研究了茎秆剪切力与茎秆直径与剪切速度的关系,并采用INSTRON电子万能材料试验机对油菜茎秆剪切力学性能进行了试验研究,测定了成熟收获期青杂5号和青杂7号两个品种油菜茎秆在不同高度、不同直径和不同加载速度下剪切力大小。结果表明:青杂5号和青杂7号油菜茎秆在相同加载速度下的剪切力有显著差异;同一品种、不同高度油菜茎秆在相同切割速度下所受剪切力无显著差异;油菜茎秆的直径大小与剪切力大小呈正相关,剪切力随茎秆直径的增大而增大;油菜茎秆所受剪切力整体上随着割刀加载速度的增加而减小。试验结果可为油菜收获提供理论依据和指导。     

茎秆切割试验台的研究设计

茎秆切割试验台是测定各种茎秆在切割时耗功的大小;切割速度和切割角度的变化对耗功的影响的测定装置。该试验台机械部分是根据物理摆原理而设计的。利用机械部分可进行机械测定;加上传感器可进行电测定;两者还可同时进行。其测定结果相近。     

基于ADAMS的唧筒抽水机虚拟样机设计与动态仿真

本文论述了在ADAMS中建立唧筒抽水机构仿真模型的过程,同时对模型进行运动学、动力学仿真。它为唧筒抽水机构的设计开发节省了时间和成本,同时也为唧筒抽水机构的工作参数和结构设计参数提供理论依据。     

基于ADAMS的滚柱轧路机虚拟样机设计与动态仿真

<正>现代社会建设离不开道路建设。"要想富,先开路"的口号一直被人们倡导,可见路是中国人民通向富裕、中国社会通向繁荣、中华民族通向复兴的桥梁。修路就离不开轧路机。这里设计的轧路机是滚柱式,后四轮驱动整机     

向日葵茎秆切割能耗实验研究

针对向日葵在收获切割过程中的力学变化较为复杂,现存葵花茎秆收割装置存在切割不完整、效率低和能耗高等问题,拟采用摆切式切割试验台对葵花茎秆切割能耗进行实验,研究切割速度、滑切角、割刀刃角对切割能耗的影响以及不同条件下切割能耗的变化规律.实验结果表明:①切割速度在2～3.8m/s范围内时,切割能耗逐步减小,并慢慢减缓;②滑...     

玉米茎秆切割能耗试验研究

以我国黄淮海以及东北地区较具代表性的玉米品种"郑单958"的茎秆作为研究对象,通过摆锤式冲击试验机进行了茎秆切割能耗试验,得到了茎秆切割的能耗情况和破坏形式,并通过一元线性回归拟合得出了茎秆切割能耗与茎秆横截面积的关系,旨在为秸秆还田装置的设计提供参考。     

木薯茎秆力学特性试验与研究

为给木薯茎秆的机械化收获和处理提供理论依据和基础技术参数,对收获期内"华南205"品种木薯茎秆的上、中、下3种不同生长部位分别进行不同含水率下的弯曲、轴向压缩、径向压缩试验,得到茎秆的最大载荷和强度,并利用SAS软件分析各因素的影响显著性。结果表明:弯曲最大载荷均值、抗弯强度均值分别为:329.50N、12.90MPa(上部),699.41N、13.59MPa(中部),1 187.78N、15.26MPa(下部);木薯茎秆的轴向压缩最大载荷均值、压缩强度均值分别为:2 187.28N、10.65MPa(上部),3 867.63N、11.97MPa(中部),5 892.03N、12.81MPa(下部);径向压缩最大载荷均值、压缩强度均值分别为345.40N、1.24MPa(上部),542.90N、1.19MPa(中部),662.97N、1.09MPa(下部)。方差分析结果表明:生长部位对木薯茎秆压缩、弯曲的最大载荷以及对抗弯强度、径向压缩强度均有极显著性的影响,含水率对弯曲最大载荷有显著性影响,含水率对轴向压缩强度有显著性影响。     

基于多层感知器的收获期木薯茎秆识别定位研究

为解决挖拔式木薯收获机械在作业时需要精确定位茎秆的问题,引入机器视觉技术研究木薯茎秆的识别与定位。以木薯茎秆为研究对象,在室内搭建试验平台模拟木薯收获的田间情况,通过该平台采集模拟的田间图片,对图片预处理得到图像中感兴趣区域;然后,分别提取木薯茎秆和杂物的形状与纹理共9维特征,将其融合作为输入参数,在3层多层感知器网络的结构基础上对参数的选择进行研究,利用主成分分析法对样本特征降维分析,通过交叉验证结合网格搜索的方法试验确定参数最优组合,得出主成分数目为6和隐藏层节点数为9时识别效果最优。基于多层感知器网络构建分类器进行识别效果的定位误差试验,并与支持向量机模型进行了对比,结果表明:MLP分类器识别效果较好,成功率最高达92%,误判率为2%,平均定位误差3.2mm,算法平均耗时0.26s。研究结果可为挖拔式木薯收获机的智能化和自动化作业研究提供参考。