一种可折叠组合式健身装置的设计

随着现代生活节奏加快,我国大学生的体质大多处于亚健康、肥胖状态,由于受到时间与居住空间的限制而无法使用健身器械达到健身的目的,目前市场上广泛应用的健身装置存在质量大、价格昂贵、占地面积广等问题,本文对现有健身器材的结构与功能进行分析研究,应用CATIA三维软件进行建模,设计出一种可折叠组合式健身装置,以帮助大学生在有限的环境下使用健身装置进行多功能健身。     

悬挂式垄作七铧犁Ⅲ型的设计与试验研究

悬挂式垄作七铧犁Ⅲ型,是原悬挂式垄作七铧犁和悬挂式垄作七铧犁Ⅱ型的更新换代机型,是一种能一次完成播前深松、分层施肥和起垄的联合作业机具。该机由于符合高产栽培的农艺要求和旱作少耕技术,目前已成为黑龙江省主要的大型垄作机县。为了便于该机的推广应用,本文就其设计的基本要求、总体方案确定、主要工作部件选择、试验情况和经济效益分析等做了简要介绍,供广大用户和生产厂家参考。     

一种新型微耕机的研究与设计

为满足设施园艺和丘陵山区旱地与水田耕作作业对先进适用机械装备的需求,在概述国内外微耕机研制现状的基础上,分析了微耕机的设计思路和技术关键,同时对总体结构、动力选择、传动链结构、一体式箱体传动装置、耕刀部件和离合器操作把手等主要部件的设计进行了详细论述。设计的新型微耕机较目前市场销售的微耕机在功能上有较大提高。      

小白菜正负气压组合式精量排种器设计与试验

针对小白菜精量复式播种机采用单体排种器播种时传动系统复杂、各行出苗效果差异明显等不足,设计了2个排种盘可同时播8行的小白菜正负气压组合式排种器,阐明了排种器的工作过程、原理及主要结构参数,理论分析确定了排种盘和排种口结构参数及其种子迁移轨迹。利用DEM-CFD气固耦合动网格模型分析了排种盘转速、气室负压和气室正压对排种性能的影响,试验结果表明：负压对排种器合格指数、重播指数及漏播指数均有显著影响,负压为-3000Pa、正压为300Pa、转速为30r/min、品种为中箕青605时,各行平均合格指数为93.12%、重播指数为3.59%、漏播指数为3.29%。利用JPS-12型排种器检测试验台开展了台架试验,试验结果表明：排种盘转速为30r/min、负压为-3000Pa、正压为300Pa时,各行平均合格指数为91.32%、平均重播指数为6.19%、平均漏播指数为2.49%。以较优因素水平组合开展了田间试验,试验结果表明：小白菜平均苗数为10株/m、株距平均值为100.48mm,各行苗数一致性变异系数为8.05%,满足小白菜种植农艺要求。     

组合式轴流油葵脱粒装置的设计与试验

现有的油葵脱粒机未脱净损失率高,为研制低未脱净损失率的脱粒装置,设计了一种组合式轴流脱粒装置,脱粒间隙为20mm,并开展了不同滚筒转速对未脱净损失率、滚筒扭矩及功耗的试验研究。结果表明:滚筒转速在300～470r/min的区间,未脱净损失率先减小、后增大;当滚筒转速在450r/min时,未脱净损失率最小,为1. 14%,油葵的脱粒速度范围为8. 5～10. 0m/s;滚筒扭矩在547～557N·m的范围之内波动,波动范围不大;滚筒功耗在17. 20～27. 11k W范围递增,滚筒功耗与转速呈正相关的关系。     

一种单前轮导向后置双轮驱动式插秧动力机具的设计

阐述了我国水稻插秧机具的现状与趋势和发展方向,提出了一种单前轮导向后置双轮驱动式插秧动力机具的设计方案,并介绍了该机具的工作原理,说明了其中的链轮机构的设计,同时,总结了该机具的优势所在。     

气力离心组合式小麦精量排种器设计与试验

针对传统小麦播种以无序种流、不定量排出的方式存在脉动性高、均匀性差的问题,设计了一种气力离心组合式小麦精量排种器,采用气力充种和离心清种的方式,种子有序均匀排出。对排种器的关键参数进行设计,建立充种和排种过程的动力学模型,确定充种角和落种角的初始范围。利用气固耦合仿真分析方法DEM-CFD进行排种器单因素试验,仿真结果表明,当充种角范围进一步缩小为36°～56°时,其携种性能较好;落种角范围进一步缩小为43°～63°时,其排种性能较好。在此基础上,以充种角、落种角、排种盘转速为试验因素,以漏播率、重播率、直线落种率为响应指标,进行正交旋转组合试验。试验结果表明,当充种角为47.75°、落种角为52.48°、转速为635.5 r/min时,排种器工作性能最优,此时,漏播率为2.78%、重播率为3.73%、直线落种率为93.46%,验证试验结果与优化结果基本一致。田间试验结果表明,当设置排种盘型孔内侧面充种角为47.8°、下侧面落种角为52.5°、排种盘转速在552～800 r/min范围内时,漏播率低于8.9%、重播率低于4.3%、排种合格率高于88.6%,符合小麦精量播种要求。     

组合式作物通用排种器的设计与应用

针对目前播种机的排种器普遍存在专机专用,不能满足播种多种作物的需要和难以实现精播、半精播、常量播种通用以及不能调节株距、难以结合实际确定种植密度等问题,笔者研制了一种组合式作物通用排种器。该排种器将原固定的外轮槽(窝)式排种轮改为排种槽(孔)大小可调的组合式排种轮,以满足播种多种作物需要;采用挡种板控制播种量,实现了作物精播、半精播及常量播种通用;加设了二级变速装置,可根据种植需要随意调整作物株距。其组装简单,使用方便,效果理想。     

基于组合式排种辊的穴盘播种机的设计与机理分析

穴盘精密播种设备主要用于实现穴盘精密播种,是设施播种育苗环节的关键设备,可以减轻播种作业的劳动强度,提高播种效率。针对现有圆辊型孔式穴盘播种机的排种辊更换不方便、适应性差的问题,为满足丸粒化蔬菜种子精密播种的需要,设计了一种基于组合式排种辊的穴盘播种机。该机采用可拆卸排种辊的结构形式,排种辊采用排种盘分体组合式,由独立的排种盘组合而成,针对常用的50穴、72穴、128穴标准育苗盘设计了组合排种辊,不同育苗盘的播种作业只需要更换相应的排种盘,实现一机多用,并通过对排种盘清种和护种过程进行运动和受力分析,为播种机的完善设计与试验提供理论支撑。     

单、双出口双蜗壳泵的压力脉动及径向力特性

为研究两种不同双蜗壳型式离心泵的水力特性,采用RNG k-ε湍流模型和滑移网格技术,对单出口双蜗壳及双出口双蜗壳离心泵进行了不同工况下三维非定常湍流数值模拟,得到不同型式双蜗壳泵内压力脉动情况,同时对两种型式泵的径向力进行定常计算对比分析.结果表明:单出口双蜗壳泵内压力脉动高于双出口双蜗壳泵内的压力脉动;在设计工况和非设计工况下,两种型式泵的隔舌及出口处压力脉动的频率均以叶片通过频率为主;在小流量工况下,单出口双蜗壳泵的出口及隔板起始端位置处频率以叶轮转频为主;两种型式双蜗壳离心泵在不同工况下都能有效地平衡径向力,由于单出口双蜗壳泵内存在较为明显的压力脉动,导致其叶轮受到的径向力较大.     

翻转双向超深耕犁的研究与设计

针对目前新疆兵团农业生产对超深耕深翻作业机具的急需,新疆农垦科学院机械装备研究所研究开发了一种耕作阻力较小、可一机多用的新型翻转双向超深耕犁作业机具。该机具采用层耕作业形式,能够有效地减轻工作阻力,降低能耗,节约作业成本。试验证明,此机具能够满足超深耕深翻作业的要求。     

驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机设计与试验

针对传统旋耕式耕整机在稻-油或稻-稻-油水旱轮作的油菜种植模式下进行耕整地作业易存在整机通过性、适应性差,旋耕装置作业碎土率低、刀辊易缠草、秸秆埋覆性能差等问题,设计了一种驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机。提出先主动犁耕后双刃旋耕、两侧开畦沟的工作方式,分析确定了驱动圆盘犁组主要结构参数以及驱动圆盘犁组-开畦沟前犁布局方式;分析确定了一种应用于驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机的双刃型旋耕装置关键结构参数。依据滑切原理确定了具有长刃部和短刃部的双刃型旋耕刀片关键结构参数;根据驱动圆盘犁组结构布局确定了双刃型旋耕装置为双头螺旋线排列方式。利用离散元仿真方法分析了整机的秸秆埋覆性能以及对土壤耕层交换的影响,结果表明整机作业平均秸秆埋覆率为94.69%,且整机作业后土壤耕层混合均匀。在秸秆留茬量不同的两种工况下进行田间性能试验,田间性能试验表明,驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机作业后平均秸秆埋覆率为96.45%,平均碎土率为95.30%,犁组不堵塞,刀辊不易缠草,机组通过性好;田间播种试验表明,整机播种后油菜出苗均匀,整机作业各项指标均满足稻茬地油菜直播种床整备要求。     

铧式犁犁体曲面设计研究现状与分析

分析了铧式犁犁体曲面设计国内外现状以及犁体曲面的成形方法,结合现代设计方法的特点,研究分析了CAD技术应用于犁体曲面的优越性,提出CAD技术用于犁体曲面设计的必然性。CAD技术可以较好地表现犁体曲面的三维结构图,能使曲面的设计更好地表现犁体曲面的视觉效果,使设计更趋优化,同时缩短了产品的开发周期,降低了产品的设计成本。     

全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机设计与试验

为进一步提升全膜双垄沟覆膜种床机械化耕整作业效果与作业效率,基于全膜双垄沟种床双幅覆膜覆土农艺技术栽培模式,设计全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机,实现了全膜双垄沟种床构建过程中的旋耕、起垄、施肥、双幅覆膜覆土及镇压的一体化作业。在设定联合作业机传动系统的前提下,对样机关键部件进行设计与选型,确定其旋耕刀组、排肥装置、提土-种床覆土装置的工作参数与功耗,同时解析了刮板式提土装置、水平双向螺旋输土装置作业过程,得到满足双幅覆膜种床各部位覆土的必要条件。应用离散单元法对提土-种床覆土装置"提土-输土-覆土"动态作业过程进行数值模拟,分析了各工作环节输土、覆土特性,对影响覆土作业效果的相关因素进行了探讨。田间试验结果表明,当全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机前进速度为1. 10 m/s时,采光面地膜机械破损程度为39. 8 mm/m²、种床膜边覆土宽度合格率为94. 5%、大垄垄体中心覆土宽度合格率为91. 6%、种床覆土厚度合格率为97. 5%、种床起垄高度合格率为93. 2%,试验指标均符合国家与行业标准要求,试验结果满足设计和实际作业要求,田间试验工况与仿真结果基本一...     

双向犁翻转机构的精度设计

翻转式双向犁通常采用单油缸驱动的曲柄摇块机构实现犁架的翻转,在工作过程中机构要越过死点,并进行液压油路的换向,这时油缸相对于机构应处于失控状态,避免出现干涉现象.为此,运用极值法进行装配尺寸链的分析计算,提出了按照油缸连接件的两种极限状态确定失控连接间隙的方法;并根据1LF-335液压翻转犁翻转机构参数及精度要求,确定了失控连接间隙为2.565～2.855mm.设计结果已应用于保定农业机械厂生产的液压翻转犁上,越中性能良好.     

1LFT-555型液压翻转栅条犁的设计与试验

针对当前农业生产需求及147kW以上拖拉机配套液压翻转犁依赖进口的现状,研制了1LFT-555型液压翻转栅条犁。该机翻转可靠性高,操作简单,主犁体采用栅条式结构,翻垡覆盖效果好,耕作阻力小。田间试验结果表明:该机和不同功率及多种轮距的拖拉机配套使用,作业速度可达10.8km/h,犁耕作业效果好,在棉花地和水稻地的耕深稳定性系数及耕宽稳定性系数均达到了95%以上,在棉花地的碎土率也达到了90%以上。该机各项性能指标达到国家有关标准的要求,为147kW以上拖拉机提供了配套犁耕机具。     

水平换向犁油缸底座的机构设计与有限元分析

运用机械虚拟设计方法，以SolidWorks2001为技术平台，建立了水平换向犁的三维模型，在对其运动、受力情况进行理论分析的基础上，运用挂接于SolidWorks2001之上的DDM对其进行动态仿真，找出该犁油缸底座中的油缸连接板受力最大的时刻；然后在此时刻对其进行动态加载，再运用内嵌于SolidWorks2001之上的COSMOS＼works对其进行有限元分析，根据其力学及运动学分析结果。找出设计中的薄弱环节，并提出相应的改进措施。     

垂直换向悬挂翻转五铧犁的虚拟设计

虚拟设计是设计者在虚拟环境中运用交互手段在计算机内建立产品模型,并进行模拟仿真。为此,结合铧式犁传统的平面设计,就垂直换向悬挂翻转五铧犁进行了虚拟设计,从而使设计人员能够从理论认识到感性认识对铧式犁进行设计、分析和评价,为后期开发系列化铧式犁提供了数字化设计平台。     

基于EDEM的凿式犁铲土壤扰动仿真分析与试验

为探究凿式犁铲（以下简称凿铲）的土壤扰动机理并构建适用于东北地区黏重黑土与耕作部件之间的仿真模型,结合EDEM仿真分析与土槽试验,与深松铲作业效果进行对比,研究凿铲对土壤的微观扰动机理和宏观扰动状态,并建立适宜东北地区土壤的耕作仿真模型。仿真与试验结果表明,深松铲对土壤进行剪切破坏,将耕作层和犁底层抬升、下落,对土壤松而不翻,不破坏原有的耕层土壤结构,土壤膨松度试验值为12.4%,土壤扰动系数试验值为59.4%,纵向截面扰动面积为52.586mm2,俯视视图扰动面积为116.779mm2;凿铲对土壤进行挤压破坏,将犁底层土壤翻耕到地表,破坏原有耕层土壤结构,土壤膨松度试验值为14.1%,土壤扰动系数试验值为64.1%,纵向截面扰动面积为54.128mm2,俯视视图扰动面积为233.061mm2,通过与深松铲作业后数据相比可知,凿铲可以实现更为明显的土壤扰动效果。同时,建立东北地区黏重黑土条件下的离散元土壤耕作模型,选用Hertz-Mindlin with JKR Cohesion模型作为土壤接触模型,确定仿真模型的各项技术参数,仿真与试验得到的土壤扰动截面轮廓基本拟合,土壤膨松度、土壤扰动系数的仿真值与试验值的相对误差为17%、4.4%,模拟仿真的数据误差范围满足要求,研究可为东北地区的土壤耕作部件离散元模拟仿真分析提供基础数据。     

1LFS—435型浅翻深松翻转犁的设计与试验

针对当前新疆兵团农业生产的需要,新疆农垦科学院机械装备研究所研发了一种浅翻深松翻转犁,一次进地即可对工作幅宽内的土壤进行正常耕深范围内的翻土以及犁底层的松土,达到上翻下松,不乱土层的深耕要求。试验结果表明:该样机达到了设计指标,具有广泛应用价值。