弹性齿对甘蔗茎秆的动态打击力与叶鞘剥离机理研究

为研究弹性齿式剥叶元件的叶鞘剥离机理,进行了弹性齿对甘蔗茎秆的动态打击力试验。设计专用试验台固定甘蔗茎秆的两端,并在固定组件的3个方向安装单向压电型冲击力传感器,剥叶滚筒带动弹性齿在茎秆中部施加打击力,传感器测得纵向、横向和切向动态打击力并得出最大值Fxmax、Fymax和Fzmax。对剥叶滚筒转速、弹性齿与甘蔗茎秆交错深度、侧偏距离和弹性齿材料等4个变量进行单因素试验。分析各因素对打击力的影响规律,得出在样机剥叶试验的最优参数组合下三向动态打击力的最大值。结合叶鞘材料力学特性和剥离准则模型,推导叶鞘的最大破坏力公式,建立叶鞘剥离的力学模型。结果表明,滚筒转速达到700 r/min、交错深度为30 mm、侧偏距离为20 mm、弹性齿材料为聚氨酯(85 HA)时,弹性齿在x和y方向最大打击力Fxmax、Fymax分别为93.87 N和138.26 N,同时大于叶鞘在相应方向的最大破坏力76.40 N和53.53 N,实现叶鞘剥离。     

甘蔗叶鞘在弹性剥叶元件作用下破坏高速摄影分析

为了研究整秆式甘蔗联合收获机剥叶过程甘蔗叶鞘在弹性剥叶元件作用下的破坏机理,研制了甘蔗剥叶试验台,利用高速摄像机拍摄了蔗叶的破坏过程,并对图像进行分析。结果表明,甘蔗叶鞘在弹性剥叶元件作用下的主要破坏形式有叶鞘脱落、叶鞘撕裂和叶鞘与茎秆分离。通过建立弹性剥叶元件作用于叶鞘的简化力学模型,结合叶鞘的力学特性分析了蔗叶在弹性剥叶元件作用下的破坏机理。弹性剥叶元件对叶鞘施加的力是破坏叶鞘的主要作用力。叶鞘不同的破坏形式与叶鞘的生长性状和力学特性有关,含水率低于20%干叶鞘的主要破坏形式为叶鞘脱落,含水率为20%~50%的湿叶鞘的主要破坏形式为叶鞘撕裂,含水率大于50%的青叶鞘的主要破坏形式为叶鞘与茎秆分离。     

弹性齿滚筒式甘蔗剥叶装置

为了解决整秆式甘蔗收获机剥叶过程由于多根喂入和带尾部剥叶造成含杂率和折断率高的问题,设计了弹性齿滚筒式甘蔗剥叶装置,阐述了喂入、输出滚筒和剥叶滚筒的结构和剥叶原理,确定了主要部件的结构参数。通过四因素三水平正交试验研究剥叶元件弹性齿角度、剥叶滚筒中心距、剥叶滚筒转速和喂入、输出滚筒转速等4个因素对含杂率、茎秆折断率和断尾率的影响和最优参数组合,在此基础上进行综合剥叶试验。结果表明,最优参数组合为：剥叶元件弹性齿角度90°、剥叶滚筒中心距310 mm、剥叶滚筒转速700 r/min和喂入、输出滚筒转速150 r/min。甘蔗单根连续喂入319.19 kg,含杂率为1.56%、茎秆折断率为20.45%、断尾率为65.97%;3~5根连续喂入274.52 kg,相应的剥叶指标依次为2.38%、25.93%和75.59%。     

不同辊齿对甘蔗收割机辊轮输送影响仿真分析

甘蔗收割机辊轮输送结构输送能力的大小直接关系到整个物流系统的通畅性能,是评价甘蔗收割机整机性能优劣的关键因素。为此,对不同辊齿做了比较分析,并进行了仿真与试验研究,结果表明,梯形软齿型辊齿能有效提高辊轮的甘蔗输送能力。由此为小型甘蔗收割机整机完善的物流输送系统的研制提供了方案。     

新型甘蔗收割装置的仿真分析与试验研究

切割机构的刚度对甘蔗破头率有着显著的影响,因此要解决破头率高的问题,就必须令切割机构的设计满足高刚度的要求.通过分析基本原理,提出了一种增加切割支撑杆的新型高刚度切割装置的设计方法,并利用虚拟仿真和物理试验相结合的方法,分析比较了增加切割支撑杆及不同支撑间距对切割机构刚度和甘蔗断面切割质量的影响.结果表明,该新装置设计能令小型甘蔗联合收获机切割机构的刚度提高15.30%,甘蔗断面切割质量得到明显提高.     

弹齿滚筒捡拾器的设计与运动仿真

弹齿滚筒捡拾器的滚轮轴心轨迹用解析法难以直接计算出轨迹方程。为此,在分析弹齿滚筒捡拾器工作原理的基础上,研究了在满足捡拾功能的情况下弹齿的运动规律,粗略地推导出滚轮轴心在曲道内的运动轨迹曲线。运用UG对曲道进行三维设计,并运用Adams对弹齿进行运动仿真分析,对弹齿齿端的线速度和角速度变化规律以及滚轮对曲道的压力变化进行仿真分析,从而对所设计的滚轮轴心运动轨迹的合理性做出判断。通过对运动轨迹的重复设计、再仿真的过程,可以不断地优化曲道轨迹,最后设计出合理的滚轮轴心运动轨迹。     

渐开线斜齿圆柱齿轮弹性变形的三维有限元分析

主要针对重载齿轮传动系统中的渐开线斜齿圆柱齿轮的弹性变形,采用大型集成化设计工程分析软件系统Ｉ－ＤＥＡＳ,建立轮齿的三维实体有限元计算模型,确定边界条件后,对其６个不同接触位置分别进行了受载弹性变形的有限元精确分析计算,并给出了部分计算结果。     

齿带式拾禾器运动参数的分析

齿带式拾禾器是近年来我国在引进国外样机的过程中逐步推广使用的一种拾禾器。齿带式拾禾器输送带的线速度V_f与机器前进速V_m之比λ(即λ=V_f/V_m)是关系到捡拾质量的运动参数。通过对运动参数λ的分析,从而找出在正常禾铺条件和较差禾铺条件下,确定运动参数λ最佳值的方法及弹齿的形状尺寸参数与捡拾质量的关系。这对齿带式拾禾器的设计和使用是有益的。     

甘蔗地膜覆盖试验分析

遂溪县是广东省糖蔗生产基地,1999年被农业部列为全国甘蔗机械节本增效工程项目示范县,我们在示范区试验点进行了甘蔗地膜覆盖的田间对比试验。试验选择4块四,在同一田块进行地膜覆盖与常规非覆盖对比试验,试验品种、下种时间、收获时间、施肥量、田间管理均相同。     

甘蔗收割机单圆盘切割器切割运动分析与仿真

为研究收割机单圆盘切割器运动对甘蔗切割质量的影响,提高切割器的切割质量,根据单圆盘切割器运动方程,结合甘蔗收割要求,建立单圆盘切割器不漏割一般条件式,对不漏割最大速比与切割器结构参数之间的关系进行分析,并利用机械动力学仿真分析软件ADAMS建立切割器连续切割多根甘蔗的运动学仿真模型,进行了刀片刃线上单点及刀片刃线的运动轨迹仿真分析研究,验证了不漏割一般条件式的正确性,为甘蔗收割机结构参数设计提供依据.     

H形并联机构运动学分析与样机精插补控制实验

对一种两自由度的H形并联机构进行了运动学分析,求出了其机构自由度,运用运动学叠加原理求出了其位置正解和逆解,利用Jacobian矩阵的条件数对其进行了运动性能评价,分析了其可达工作空间。计算结果表明该机构Jacobian矩阵的条件数恒等于1,具有优越的各向同性性能和广阔的可达工作空间。通过齐次坐标变换和矩阵分解对其位置逆解模型进行了进一步分析,得出该机构输入坐标与输出坐标轨迹具有几何相似的特点,并推导了输入与输出之间合速度及合加速度的关系,据此提出了使用通用的插补控制器对其进行精插补控制的方法,而不必开发专用的插补控制器。制作了该机构的样机,对其进行了精确定位、直线/圆弧插补、连续插补等实验,实验结果证明了所建模型的正确性。     

移栽机的吊杯运动分析与设计准则

分析了吊杯式移栽机吊杯的运动轨迹，证实了特征系数λ＞1是吊杯式栽植器设计的基本依据和正常工作的必要条件，得到了拖拉机前进速度、吊杯数量、吊杯转速及栽植株距之间的相互关系，为吊杯式移栽机的设计提供了基本的设计准则和计算方法。     

3—CRPa移动并联机构运动学分析与仿真

提出一种新型3自由度纯移动并联机构,该机构由动平台、静平台以及联接两平台的3条相同的分支运动链组成。基于单开链单元理论分析,计算出机构的自由度,分别讨论了以角位移和线性位移为主动输入形式的机构运动学问题,推导出位置、速度、加速度的解析解。利用Matlab和Pro/E软件分别绘制出机构的位移、速度、加速度理论曲线和虚拟样机仿真曲线,仿真结果证明了理论分析的正确性。尤其是当以线性输入为主动输入时,机构的运动雅可比矩阵为单位阵且条件数恒等于1,所以此时机构在整个工作空间内表现为完全各向同性。     

大蒜栽植机栽植系统优化设计与运动分析

针对大蒜在栽植过程中保持蒜尖朝上并直立的农艺要求,将水稻插秧机分插机构工作原理作为大蒜栽植机栽植系统的优化设计基础,对大蒜栽植机栽植系统进行适应性改进。对该机构的运动过程进行分析得到了成穴机构的穴宽、穴距和成穴深的表达式,并以穴宽适中为目标函数,增加了已有研究所缺少的约束条件,建立了大蒜栽植机栽植系统的优化数学模型,探讨了机构有关参数对穴宽的影响。利用Matlab软件对影响穴宽的因素进行了优化计算,优化结果显示理想穴宽与实际穴宽的误差为0.02mm。在ADAMS系统环境下,对大蒜栽植机栽植系统进行运动仿真和分析表明,优化后的分插机构工作参数符合大蒜栽植的农艺需求。     

广西贵港市甘蔗生产及机械化发展现状分析

甘蔗生产机械化是我国农业机械化发展的“短板”之一,深入了解甘蔗种植和机械化发展的基本情况,对推动甘蔗生产机械化有很重要的意义。本文通过对广西甘蔗主产区之一的贵港市农村、农场甘蔗生产情况的调研,分析了该地区甘蔗生产现状和机械化的发展进程。广西贵港市甘蔗种植地段丘陵山区较多、地块较小,同时,现阶段的机器设备技术和“三包”维修服务不完善,作业服务费用较高,惠农政策不健全等,导致了甘蔗生产机械化进程缓慢。应积极推行由政府引导,科研部门、企业、相关组织和种植户等全力配合的经营服务模式,促进甘蔗生产全程机械化得以早日实现。     

湛江农垦甘蔗机械化现状调查与分析

甘蔗是华南地区的一种重要的经济作物,种植面积达到150万hm^2。主要分布在广西壮族自治区、云南省、广东省和海南地区。随着中国现代化进程的发展,劳动力价格也持续上升。甘蔗的生产必须迈向机械化,以确保该行业的国际竞争力。早在1960年中国已经开始着手甘蔗机械化的研究,但是目前全国整体的甘蔗机械化水平依然十分低。湛江农垦一直大力开展甘蔗机械化的研究和推广工作,经过20多年努力,湛江农垦在甘蔗耕整地、开种植沟、运输等生产环节的机械化已达到较高水平,但种植、中耕、收获等环节机械化程度仍很低。本文通过对湛江农垦甘蔗生产状况的调研,分析了该地区甘蔗生产现状和机械化程度,为甘蔗大田机械化生产提供参考。     

小子粒精少量排种器排种过程动力特性分析

针对研制的小子粒精少量播种机核心部件——多头异型螺旋槽排种器的设计参数确定,对小子粒种子在整个排种过程充种区、护种区和排种区的运动状态、受力情况和运动参数等动力特性进行了分析,并对多头异型螺旋槽及排种轮的几何参数进行了动力选择,以及比较分析了竖放形式的情况。获得了在正常播种行进速度下优化的排种轮设计参数,为小子粒精少量播种机设计提供了依据。      

脉动气流发生器的机构设计与分析

分析了脉动流化床干燥试验台中的关键部件——脉动气流发生器的工作原理及设计要求。对产生脉动气流的两类机构进行了运动分析,确定了脉动流化床干燥试验台中应采用的机构。通过试验验证了设计结果的可行性。