紫花苜蓿种子丸化包衣工作参数优化设计

针对紫花苜蓿种子丸化包衣存在丸化合格率低、种粉间混合均匀度差、丸化工艺落后等问题,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对紫花苜蓿种子丸化包衣工艺参数进行优化设计。通过离散元软件EDEM建立紫花苜蓿种子的仿真模型,采用离散系数作为评价指标研究了包衣锅振动频率、转速、倾角对种粉间混合均匀度的影响,同时以丸化合格率J作为评价指标,采用单因素试验验证数值模拟的可行性。为进一步研究各因素对种粉间混合均匀度的影响规律,以丸化合格率J作为评价指标进行二次回归正交设计试验,通过Design-Expert软件建立紫花苜蓿种子丸化合格率的二阶回归方程并进行方差分析。结果表明：对紫花苜蓿种子丸化合格率影响前3的因素为包衣锅倾角、包衣锅振动频率与包衣锅转速,并以丸化合格率的最大值为优化目标得到最优工艺参数组合,即包衣锅倾角为44°、包衣锅振动频率12Hz、包衣锅转速68r/min。研究结果可为振动作用下小粒种子的丸粒化包衣机设计和丸化包衣工艺参数优化提供参考依据。     

精密模具超声电解复合抛光试验研究

论述了超声电解复合抛光工作原理及工艺规律 ,并通过对几种模具钢材料进行抛光试验 ,分析了各加工工艺参数对表面粗糙度的影响关系。试验表明 ,超声电解复合抛光是一种有效的镜面加工方法。工艺的关键是如何使超声作用与电解作用相匹配 ,以得到最佳去膜效果。     

基于EDEM的冰草种子丸化机工艺参数优化仿真与试验

针对冰草种子丸化包衣存在丸化合格率低、种粉间混合均匀度差、丸化工艺落后等问题,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对冰草种子丸化包衣工艺参数进行优化设计。通过离散元软件EDEM建立冰草种子的仿真模型,采用离散系数作为评价指标研究包衣锅振动频率、转速、倾角对种粉间混合均匀度的影响,同时以丸化合格率作为评价指标,采用单因素试验验证数值模拟的可行性。为进一步研究各因素对种粉间混合均匀度的影响规律,以丸化合格率作为评价指标进行二次回归正交设计试验,通过Design-Expert软件建立冰草种子丸化合格率的二阶回归方程并进行方差分析。结果表明：影响冰草种子丸化合格率的主次因素为包衣锅倾角、包衣锅振动频率、包衣锅转速,并以丸化合格率的最大值为优化目标得到最优工艺参数组合：包衣锅倾角41°、包衣锅振动频率21 Hz、包衣锅转速45 r/min。在此工艺参数组合下,丸化合格率达到最高,为95%,这表明种粉间能达到最佳的混合均匀度。研究结果可为振动作用下小粒种子的丸粒化包衣机设计和丸化包衣工艺参数优化提供参考依据。     

牧草种子丸粒化包衣运动规律与参数优选研究

种子丸粒化包衣质量对种子发芽、生长性能影响较大。为此,针对影响牧草种子丸化包衣质量的丸粒化包衣机工作参数进行了试验研究。运用离散元仿真软件EDEM分析了包衣锅的振动频率、转速及倾角对牧草种群运动轨迹及混合度的影响规律;采用具有振动作用的丸粒化包衣机,设计了3因素5水平的正交试验,对牧草种子丸粒化包衣的工作参数进行优选。研究结果表明:影响牧草种子丸化包衣质量的主次因素为包衣锅倾角包衣锅转速振动频率;当包衣锅转速、包衣锅倾角、振动频率分别为52r/min、44°和20Hz时,丸粒包衣质量最优。     

小麦收割机板齿滚筒侧壁机器人自动化焊接方案

随着自动化焊接技术的发展以及人工成本的增加,机器人焊接技术在农业机械领域应用越来越广泛。为此,我们通过设计焊接工装、焊接工艺以及机器人的编程、调试,实现了板齿滚筒侧壁的自动化焊接。通过实际应用证明了此自动化焊接方案的可行性,对机器人焊接技术在联合收割机领域的推广与应用有一定的参考价值。     

振动力场作用下牧草种子丸粒化包衣机试验研究

结合牧草种子的特点,设计了一种基于振动力场作用下的小粒牧草种子丸粒化包衣机,并以不同的参数与工艺进行了试验研究。以百粒重为评价指标进行二次旋转正交组合试验,利用Mat Lab软件验证分析,运用决定系数R2、P值分析了模型的可信度,并进行响应曲面分析。结果显示:在包衣锅倾斜角度为锅口平面与水平面成45°、包衣锅旋转速度为45r/min、振动频率为30Hz条件下,丸粒化包衣率达到了78%,单籽率为95%,有籽率为98%。试验表明:振动力场作用下的牧草种子丸粒化包衣机可大幅度提高种子包衣合格率和包衣质量。     

工业机器人铸件打磨系统设计研究

在铸造件制备过程中,为了确保铸造件符合生产标准,需要根据具体需求对其表面进行打磨,使得原本粗糙的铸造件表面变得光滑平整,特别是对于大体积的非标铸件而言,由于其体积大、硬度高、打磨区域形态较为复杂,如果采用传统的打磨方式,不但效率低下,而且无法保证打磨效果。想要妥善解决该问题,就要积极尝试设计基于工业机器人的铸件打磨系统。因此,笔者基于ABB型机器人,设计了一种新型的铸件打磨系统。仿真结果表明：通过对粗打磨以及细打磨系统进行合理设计,该铸件打磨系统能够节省退刀时间,提升了铸造件的打磨效率。     

自由曲面模具精整加工浅析

模具型腔表面的精整加工,直接影响模具质量的好坏。该文以电化学、磁研磨和机器人3种非传统抛光技术为例,概述了其工作原理和应用状况,对超声、离子束和激光3种超精密加工技术作了简要介绍,提出应以自动化技术引领工艺进步,注重产品质量和用户需求。      

基于铝合金表面粗糙度的疲劳可靠性分析

铝合金受到循环载荷时,表面粗糙度作为基础参数之一对疲劳性能有着关键影响。基于铝合金材料的疲劳拉伸试验以及裂纹的断口分析,开展了材料表面粗糙度与疲劳寿命关系的研究。首先,通过打磨机对铝合金材料采用不同的打磨方式和打磨时间进行打磨,得到不同粗糙程度的试件;然后对这些试件进行疲劳拉伸试验,得到了各粗糙度参数与铝合金疲劳寿命之间的关系曲线;之后,通过金相显微镜对裂纹位置进行断口分析,并采用结构细节疲劳额定值(DFR)对粗糙试件的疲劳寿命进行可靠性分析。分析结果证明,铝合金材料的表面粗糙度对其疲劳寿命具有直接影响,同时表面粗糙度对铝合金试件的DFR值也有较大影响,即材料的表面粗糙度越低,其DFR值就会越高,且疲劳寿命就相对越长。     

仿腕关节柔顺并联打磨机器人设计与试验

根据柔性并联机构逆向自适应运动原理,设计了一种3转动输出的3SPS+S仿腕关节柔性并联打磨机构,建立了机构运动方程,得到了柔性支链变形量与动平台姿态的关系;分析了柔性支链的变形力以及打磨工具打磨力、输出力矩情况,并建立力学模型;以打磨工具姿态变化和打磨力恒定为目标,对建立的三维模型进行仿真,并通过样机模拟得到机构的工作参数范围;仿真和试验结果表明,这种打磨机构可根据工件曲面几何形状的改变而实时改变打磨工具姿态,在有效控制力的前提下可保持打磨头和工件间的接触打磨力不变,该机构设计简单、运动灵活、方便控制,具有较好的应用价值。     

基于工业机器人的CNC上下料柔性工作站设计与研究

为提高CNC数控加工中心生产过程中板材的上下料效率,通过分析CNC加工的环境特点及工艺要求,采用工业机器人对其工作站重新设计改造,构建了工业机器人CNC上下料柔性智能工作站生产线,该系统实现了板材CNC加工与工业机器人的结合应用,极大提高了其智能化、自动化程度,具有重要的应用和社会价值。     

蔬菜移栽夹茎式取苗装置设计与试验

针对半自动移栽机作业效率低、作业质量差的问题，设计了一种面向蔬菜移栽机器人的夹茎式自动取苗装置。取苗装置经过整排取苗、等距分苗、精准投苗，可实现高效、高质自动化取投苗作业。建立多级剪叉分苗机构与夹苗装置的运动力学模型，对钵苗下落运动、气动系统进行模型设计及分析计算，搭建取苗试验装置。试验选取穴盘辣椒苗作为研究对象，以钵苗苗龄、基质含水率、取苗频率为试验因素，设计以取苗成功率、基质破碎率为评价指标的单因素试验。根据试验结果，采用Box-Behnken响应曲面分析法设计正交试验，探究了苗龄与基质含水率、苗龄与取苗频率及基质含水率与取苗频率之间的交互作用对取苗效果的影响，优化取苗参数。试验结果表明，当苗龄33 d、钵苗基质含水率46%、取苗频率75株/min时，取苗成功率为97.36%,基质破碎5.07%,可满足大田自动化移栽的取苗及投苗要求。     

基于视觉的焊缝路径识别总体方案设计

焊接领域已经全面实现自动化和智能化,基于视觉的智能焊接是现代化焊接的一个重要方向,焊缝的处理至关重要。以基于视觉的平面焊缝为研究对象,采用具有连续焊接的机器人,搭建了基于被动视觉传感的智能化焊接机器人系统,用于焊缝路径的识别与轨迹规划,分析了焊接工艺参数与焊缝质量的关系,制定了焊缝路径识别的总体设计方案。     

旋耕灭茬刀片65Mn材料的热处理参数的优化

对旋耕灭茬刀片的材料65Mn弹簧钢进行不同热处理参数下的热处理试验,得到65Mn材料在不同的淬火加热温度、不同的淬火加热时间、不同的回火温度条件下的硬度值,用曲面图描绘出各因素对材料硬度的影响关系。应用二次回归正交旋转组合设计的试验方法,建立热处理工艺参数与硬度的多元回归模型,确定材料具有最大硬度时的最优热处理工艺参数,通过曲面图分析了热处理工艺参数与材料硬度的关系,为土壤耕具的可靠性研究提供了试验基础。     

Inconel 718合金的磁性复合流体抛光工艺

针对Inconel 718合金材料加工中不断提高的表面质量需求,研究了采用磁性复合流体(Magneticcompound fluid)抛光Inconel718合金材料的加工工艺.根据磁性复合流体抛光原理搭建Inconel718合金抛光实验平台,进行不同抛光方向、抛光时间、抛光转速等工艺参数下的Inconel718合金抛...     

连续复式茶叶理条机优化设计与试验

针对绿茶加工杀青理条复式工序中,因茶叶理条动力学机理不明而导致成条效果不理想的问题,研究茶叶在连续复式理条机锅槽内茶叶与锅槽连续碰撞规律,建立茶叶在锅槽内滚动、抛撒、碰撞3个阶段的动力学模型,确定连续复式茶叶理条机的成条机理。根据茶叶在锅槽内的运动成形规律,优化斜U形锅槽,并利用Rocky Dem建立热固耦合下茶叶-锅槽相互作用的仿真模型,通过对茶叶平均速度及受力进行分析,确定了锅槽往复运动速率、锅槽挡板角度和锅槽与水平面夹角的最优工作参数。在最优参数确定的基础上,采用三因素三水平正交试验,确定实际工况下的最优参数组合,试验结果表明,当锅槽挡板角度为114.1°、锅槽往复运动速率为190.9 r/min、锅槽与水平面夹角为3.2°时,成条率为85.89%,碎茶率为1.70%,满足理条农艺要求。验证试验表明,在该最优结构与作业参数组合下,成条率、碎茶率分别为84.26%、1.79%,与优化结果相对误差在5%以内,表明优化结果的可靠性与精度。该研究可为茶叶理条成形机理与理条机关键参数优化提供参考。     

农业喷雾机器人的机械结构创新设计

农业机器人是21世纪农业机械的发展趋势之一。为此,讨论了农业机器人的技术特点和基本特征,重点论述了一款可以自主行走且能避障的农业喷雾机器人机械结构创新设计。其主要包括载体移动系统和车载喷雾系统的创新设计,给出了具体的设计方案和部分结构图以及参数。该农业喷雾机器人一方面提高了农业喷雾作业的效率,实现作业的自动化;另一方面降低了作业对操作者的健康影响。     

智能种树机器人核心部件创新设计与应用

为了进一步提升植树作业的精准化及智能化水平,以智能型种树机器人为研究对象,基于机械设计与应用机理展开研究。从当前的种树机器人作业特点及结构组成角度入手,通过准确的参数设计与结构优化布局,设计出全新的可旋转式种树机器人。整机运行与控制试验验证结果表明：以机械设计为引导理念,系统地分析种树机器人结构特征,以自动控制与CAD/CAE协同设计为开发手段,对核心组件进行正确设计配合,显著提升了种树机器人的控制与动作衔接效果,目标种植准确率可达92.50%,且系统运行稳定,可为智能化种树机器人的深度改进与实践应用提供参考。     

基于有限元分析的气囊抛光头结构优化设计

针对气囊抛光头对接触区域压力呈类高斯分布的要求,采用有限元分析的方法,通过研究气囊抛光头接触区域的充气变形情况,对气囊抛光头展开结构优化设计.基于Preston方程分析影响压力分布的实验参数,建立有限元三维模型,观察气囊抛光头与工件在不同实验参数条件下的接触变形情况,并提取气囊抛光头轮廓圆度变形数据,采用最小二乘法对气...     

基于有限元法的挤奶机械臂ANSYS仿真

为保证挤奶机器人满足设计要求,利用有限元分析软件ANSYS对不锈钢支架及机械臂的强度和刚度进行静力学分析,并对不锈钢支架的结构进行模态分析。结果表明:仿真结果显示机械臂的强度和刚度能够满足设计要求,进而为合理设计挤奶机器人机械结构提供有力保证。