滚筒梳剪式荔枝采摘部件的设计与优化

【目的】设计一种滚筒梳剪式荔枝采摘试验装置,并优化采摘部件的结构.【方法】以齿形板数量、齿形板折弯角度、刀片数量和滚筒转速作为影响因素,以生产率、摘净率和破损率为采摘指标,开展四因素三水平的正交试验.【结果和结论】试验结果表明:齿形板数量为4、齿形板折弯角度为120°、刀片数量为13、滚筒转速为44 r·min-1时为最优组合,此组合的采摘试验装置生产率为2.604 kg·min-1.研究结果可为荔枝采摘机械的设计与开发提供参考.     

旋转剪刀式荔枝采摘机采摘机理分析与结构设计

为减少荔枝采摘的劳动强度,结合荔枝果实分布特点及保鲜特性,对荔枝采摘机理进行了分析,并设计一种旋转剪刀式荔枝采摘机。在总体设计的基础上,对剪切部件中切割刀片的结构进行了优化。分析采摘过程中切割刀片的受力情况,结果显示安装座传递至切割刀片的转矩为238.75Nm,枝条对切割刀片的最大反向作用力为3851N,切割刀片在剪切过程中受到的最大切应力为23.02Mpa,由此得出切割刀片的安全系数为8.99。分析结果验证了切割刀片结构设计的可靠性和采摘机理的可行性,为其结构的进一步优化及采摘机理的研究提供了依据。     

基于AMESim和Simcenter 3D的齿梳式油茶果采摘机联合仿真

为了检验齿梳式油茶果采摘机与液压系统的设计是否满足工作要求,运用AMESim和Simcenter 3D软件建立采摘机与液压系统的联合仿真模型,通过彼此的软件接口以AMESim为主要平台进行联合仿真,得到作为执行机构的3个液压缸的压力、流量、负载、速度、位移参数随时间变化的曲线图,并进行分析。结果表明,齿梳式油茶果采摘机可以正常工作,设计满足工作要求。     

油茶果采摘机采摘机械臂的机构设计及运动仿真

油茶是我国重要的林业经济植物,是我国食用油的重要来源之一,随着品种的优化和种植的规范化,油茶果机械化采摘成为必然,研制油茶果采摘机成为林业机械的一个新领域。在实地考察研究油茶果植物特性和采摘方式的基础上,设计了油茶果采摘机采摘臂的机构,并应用三维软件pro/e,针对采摘臂的液压驱动方式,对采摘臂进行了运动仿真。     

摇杆式桑叶采摘机采摘装置的有限元分析

旨在运用有限元分析软件建立摇杆式桑叶采摘机采摘装置的三维模型,从不同材料、刀具支撑杆的不同长度、刀具支撑杆的不同横截面形状等3个方面对采摘装置进行有限元分析,获取最危险工况下采摘装置受力的应力云图。结果表明,采摘装置选用普通碳钢材料的挠度值小于铝合金材料;刀具支撑杆的挠度值、应力值皆与刀具支撑杆长度间存在正相关关系;当圆形截面刀具支撑杆横截面面积与矩形截面刀具支撑杆横截面面积相同,且2种刀具支撑杆的长度也相同时,圆形横截面刀具支撑杆的挠度值与应力值皆小于矩形横截面刀具支撑杆。结合实际的生产条件,最终确定采摘装置材料选用普通碳钢,刀具支撑杆横截面形状采用圆形结构,刀具支撑杆长度定为325 mm,以期为今后制作桑叶采摘机物理样机提供理论依据。     

菠萝半自动采摘机的结构设计

由于菠萝树和果实的特殊结构,导致目前国内绝大多数的菠萝采摘都还采用效率低、对手的伤害程度较大的纯手工采摘方式。首先设计了菠萝半自动采摘机的整体结构,主要包括车身部分、收纳部分、控制部分、输送部分、采摘部分等。其次,采用三维数字化软件Solidworks对菠萝半自动采摘机进行三维建模。最后,对机械手的运动特性进行了分析。设计将有效地解决菠萝采摘难的问题,促进菠萝产业的发展。     

啤酒花自动采摘机的结构设计及机理分析

介绍了1种啤酒花自动采摘机的主要结构设计及工作机理.通过对啤酒花品种‘青岛大花’的力学特征分析,采用了捋花采摘的设计思想,机器摘花时作用于花瓣上的力较小,采摘动作柔和,使啤酒花采摘时的破碎率降低,损失率减小,并通过调整摘花轮之间的差速度提高啤酒花的摘净率.对于不同品种啤酒花,因其力学特性与‘青岛大花’不同,可通过调整摘花轮之间的差速系统达到对不同品种啤酒花的采摘要求.     

花椒采摘机的设计与试验

针对目前花椒收获机械化程度低,损失率高的缺点,设计了一种机械式花椒采摘机。该机利用拔椒轮高速旋转时产生的梳刷作用和拨椒轮与弧形凹板问相对运动所产生的搓擦作用收获花椒。通过花椒采收试验,利用正交试验设计,探讨了不同工艺参数对采收效果的影响。试验数据分析显示,3个工艺参数对采收率影响大小顺序为为拨椒轮转速、凹板间隙和拨椒轮横杆数。该机的最优工作参数组合为,拨椒轮转速250r／min、凹板间隙3mm、拔椒轮横杆数4个,该机具采收率高,花椒及其枝叶损伤小。     

振动式蓝莓采摘机槽型凸轮传动装置的设计与分析

为研制振动式蓝莓采摘原理样机,对蓝莓采摘机的凸轮传动装置进行设计与分析,选择凸轮结构类型及轮廓曲线种类,建立凸轮曲线方程。在MATLAB环境下,依据槽型凸轮设计参数对其进行运动学、动力学仿真分析,以此为基础研制蓝莓采摘原理样机。并对槽型凸轮传动装置运行卡点问题进行研究,提出解决方法:将凸轮滚子双边倒角,并使其能够绕轴转动。经测试,修整后的采摘装置运行平稳,满足振动式蓝莓采摘机设计要求。     

梳夹式红花收获机液压传动系统的设计与仿真

针对目前红花采摘的机械化水平低下、主要依靠人工采摘的问题,设计了一种梳夹式红花收获机,采用梳夹式的夹拔原理对红花丝进行采收。结合红花株高的不同,设计了一种可调整采摘高度的装置,并可调节采摘头转速,采摘头转速的调节范围为70～120 r/min,可根据植株生长的高度适时调节高度。通过综合计算,对梳夹式红花收获机液压传功系统的主要元件进行选择,液压元件有液压马达、液压缸、比例电磁换向阀、电磁换向阀、叠加平衡阀、液控单向阀等。通过对液压系统的性能验算和仿真分析可知,该液压传动系统能满足动力要求,验证了理论分析的合理性;通过仿真分析可知,该系统能够满足采摘工作要求,为梳夹式红花收获机提供了新的发展方向。     

一种单轨悬挂式采茶机结构设计及通风管流场仿真分析

随着茶叶种植面积的不断扩大,收获机械化的实现变得越来越迫切。以单轨悬挂式采茶机械为基础,为改善茶园采茶机中茶叶在收集板上堆积的状况,提高剪切下来的茶叶到集叶袋的输送能力,根据流场动力学原理,对通风系统的结构进行流场仿真分析与优化设计。利用FLUENT软件对通风管内部流场进行仿真,得到了通风管内速度矢量图,揭示了其内部的流场情况,为采茶机通风管装置的进一步设计改进提供可靠的理论依据。     

牧草压捆机关键部件的仿真分析

为了研究牧草压缩过程中的变化规律,分析压缩过程对压捆机主要技术指标的影响.应用UG软件对所设计的压捆机关键部件进行了参数化设计和仿真分析,并对仿真结果进行处理,测试关键部件的运动性能和干涉检验,找出设计中的不足并及时修改设计,提高了设计的成功率,降低成本,为样机加工奠定基础.     

水稻直播机船底板的优化分析与仿真

针对目前水稻直播机存在壅泥和滑行阻力大的问题,利用有限元分析软件ANSYS中的流体动力学模块(FLOTRAN CFX),对船底板下的流体进行模拟和分析。讨论在考虑泥浆水黏度和滑行阻力情况下,截面形状相同的船底板在不同厚度下流体的流线和流动情况,从而优化出最佳船底板厚度。通过对流体的仿真得出:船底板厚度对船底板下流体的流线和流量有显著影响;与传统试验研究方法相比,仿真方法能更直观全面地反映船底板下流体的流动状况,并且能节约成本、提高作业效率。仿真结果显示,船底板厚度在60mm时,泥浆水有较好的流动情况。     

基于三维扫描的水平式采棉机采摘头结构分析

【目的】为解决采棉机采棉头核心部件摘锭易磨损、易折断,与进口摘锭性能相差较大的工程实际问题.【方法】选取迪尔公司摘锭作为研究对象,利用三维扫描反求工程进行进口摘锭的原型重构,经扫描得到进口摘锭原始点云数据后,利用Geomagic软件对数据进行处理并利用Geomagic Qualify进行产品质量分析.【结果】国产摘锭和进口摘锭在钩齿、端部及锥齿轮部位存在较大的尺寸偏差,其中,进口摘锭锥齿轮齿根厚度大、全齿高较高;国产摘锭整体长度较进口摘锭约长1.8mm,从而在其端部产生较大的挠度、在根部产生较大弯矩.【结论】理论分析与数值结果为国产摘锭优化设计提供了新的思路和方向,可以有效促进高性能摘锭国产化.     

基于UG的残膜回收机滚筒部件的运动分析

介绍了一种棉花残膜回收机弧形挑膜齿清理滚筒的结构、工作原理,对弧形挑膜齿的运动轨迹和运动方程进行了分析研究,建立了残膜相对弧形挑膜齿的运动方程,研究了弧形挑膜齿的速度、加速度等运动特性,并对弧形挑膜齿残膜清理滚筒运动干涉情况作了检验,证明该机构设计合理,残膜回收率可达85%以上。     

基于ADAMS的水平摘锭式采棉机采棉滚筒运动仿真分析

采棉滚筒是水平摘锭式采棉机的核心工作部件,其工作的可靠性直接影响着采棉机的采摘质量和业效率.以约翰·迪尔7760型采棉机为例,介绍了采棉滚筒的结构及工作原理,利用ADAMS软件建立了采棉滚筒的三维模型并进行运动仿真,分析了运动规律,为采棉滚筒的设计和研究提供了理论依据和参考.     

谷物在板齿式轴流装置内运动规律的仿真研究

采用理论和试验相结合的方法,分析了稻谷在板齿式轴流脱粒滚筒内的运动规律,为了进一步形象的分析稻谷在脱分装置内的运动规律,采用了matlab仿真技术对稻种的运动规律进行了仿真研究,结果得出籽粒在脱粒空间内角位移、角速度、切线速度以及轴线速度均随着时间的变化而变化。     

可独立操作半自动轨道式割胶机设计与分析

针对当前我国割胶机成本昂贵、作业难度大等问题,设计了一种可独立操作半自动轨道式割胶机,其机构简单、便于操作.利用Solidworks软件对割胶机进行总体设计,并对导轨装置、行走机构和切割装置进行参数化实体建模,将整机关键零部件导入Solidworks simulation,利用模态频率、静应力、载荷算例进行有限元结构分析,得到前5阶频率振型及应力、应变、位移云图.分析结果表明,振动变形主要发生在抵触杆与橡胶树表皮接触位置,且在小振幅和低阶模态频率(其值达到11.95 Hz)时,导轨装置与行走机构不会产生共振,行走机构没有出现明显的应力、应变集中,但导轨内壁的导向轮容易产生较大的位移变形;L型割胶刀上表面的Mises应力沿切应力方向递增时,割胶刀拉扯阻力将沿相同方向增大,但位移变形量不受影响.本分析为割胶机的设计和改进提供了方法和依据.     

挖坑机执行机构的动力学分析及仿真研究

采用多体建模的方法简洁地表达了该多体系统方程。运用拉格朗日方程和多体动力学建立了挖坑机动臂、斗杆及钻头的刚性运动微分方程。通过对运动微分方程的推导与求解,对动臂、斗杆及钻头的角速度和角加速度进行了分析。以6T小型挖坑机执行机构为研究对象,在三维建模软件Pro/E中建立了挖坑机几何模型,并导入动力学仿真软件ADAMS,进行了动力学仿真。采用角速度传感器测出了挖坑机空载状态下动臂与斗杆的角速度,仿真结果与试验误差在5%内,验证了模型的准确性。证明了采用多体动力学方法建立的挖坑机的运动方程可以描述挖坑机的各项动力学特性,提供了一种逆方式仿真验证模型的方法,可广泛应用于挖掘机执行机构。