新疆红枣残枝力学特性试验研究

新疆南疆地区因枣树管理每年修剪产生残枝约70万t,针对红枣残枝粉碎后多元化利用的需求,测定了红枣残枝的力学特性(压缩、弯曲和剪切的各项力学参数)和枣枝的物理性质(密度、含水率).试验结果表明:红枣残枝顺纹压缩、横纹压缩和弯曲的应力-应变曲线图弹性段本构关系均符合胡克定律,剪切破坏为塑性破坏方式;枣枝顺纹压缩抗破坏强度、...     

动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置设计与试验

设计了适用于卧式玉米秸秆粉碎还田机的动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置,该装置利用等滑切角式粉碎定刀和随粉碎刀辊高速旋转的粉碎动刀形成的支撑滑切作用对秸秆进行粉碎。其中等滑切角式粉碎定刀刃口曲线采用对数螺线方程,粉碎动刀设计为并联直刀和L改进型弯刀组合结构。结合玉米秸秆的特性,明确了各关键部件的参数,并运用ANSYS-Workbench软件对粉碎定刀进行了静强度校核和对粉碎刀辊进行了模态分析,得出了粉碎定刀的应力分布图和粉碎刀辊的前6阶固有频率和振型;粉碎定刀最大应力发生在刀片上端部后侧,最大应力为13841MPa,刀片材料满足要求;〖JP3〗粉碎刀辊最低阶数的固有频率为102.62Hz,高于其工作激励频率23.3~30.Hz,不会形成共振。田间试验表明,当动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置刀辊转速为1600r/min时,其秸秆粉碎长度合格率可达91.5%,相对无支撑切割（1800r/min）可降低作业功耗17.4%。     

红枣分级机的设计与试验

针对国内红枣分级机的现状,提出了一种滚筒式红枣分级机,该机中分级滚筒是分级环以并排的方式构成,利用各分级环之间的间隙与红枣腰径方向尺寸的间距差实现分级。通过对红枣分级试验以及影响红枣分级的主要因素进行分析表明:当分级滚筒倾角为15°,喂入量为10kg/min,分级滚筒转速为60r/min时,分级精度最高,且该机构能够分选干枣和鲜枣。     

牵引式草捆拆包粉碎机的设计与实验研究

为实现草捆拆包与粉碎的机械化和自动化,设计了一种草捆拆包粉碎机。该机采用液压系统控制草捆捡拾机构和草捆旋转机构的动作,碎草机构动力由拖拉机动力输出轴提供,调整托草环机构可粉碎出不同长度的牧草。整机由三维软件Solid Works进行建模与仿真,并对重要部件碎草刀进行了有限元分析。样机出厂后,对其进行大量粉碎草捆试验,结果表明:经三维建模仿真并不断优化,整机结构设计简单,操作方便,可有效拆包并粉碎草捆;该拆包粉碎机完全符合使用要求,整机捡拾、拆包、碎草动作灵活,操作简单,拆包率为100%,牧草粉碎长度可调,最小长度3cm,牧草抛撒距离可调,距离范围1~10m。     

滚压螺旋式香蕉秸秆粉碎机的设计

香蕉是我国热带农业地区较为重要的作物之一,但其秸秆却一直无法得到正确处理。为此,设计了一种滚压螺旋式香蕉秸秆粉碎机。该机针对香蕉秸秆粗大、含水率高等问题,集脱水与粉碎为一体,实现了有效的粉碎,可提高香蕉产区资源利用效率,降低蕉农劳动强度。     

秸秆精细粉碎双排定刀还田机的研究设计

目前我国市场上使用的秸秆还田机,粉碎部分都是以高速旋转的动定刀结合的粉碎方式对秸秆进行粉碎,但是因不同地块的秸秆含水量有所不同,这种单一的粉碎方式对粉碎后的秸秆长短不可控制,较长的秸秆在后续的翻埋、碎混等还田作业环节中无法被土壤覆盖,裸露秸秆多,不易腐烂,严重影响下一轮播种作业。研究设计一种秸秆精细粉碎双排定刀还田机,通过前后配置的双排定刀与秸秆精细粉碎刀辊的配合,提高了对秸秆的适应能力。     

自走式红枣捡拾机的设计与试验

新疆地区红枣收获目前主要依靠人工方式,机械化收获作业水平有待于提高。为解决这一问题,设计了一种基于气力原理的自走式红枣捡拾机,并阐明了整机结构和工作过程,确定了关键部件的技术参数。同时,以新疆地区矮化密植种植模式的枣树所结红枣为试验对象进行了样机性能及作业效率试验。试验结果表明:风机最佳工作转速为2 900r/min,采收作业平均生产率为0.052hm2/h,所采收红枣的平均破损率为1.0 6%。     

惯性气流式红枣清选系统设计与试验

清选系统是气吸式红枣收获机的重要组成部分,降低清选含杂率、损失率和破损率是实现红枣收获机械化的关键技术。利用枣、杂惯性和流体力学特性差异,设计了一种惯性气流式红枣清选系统,并对其关键部件及结构参数进行设计和分析。采用Fluent软件探明了该清选系统内气流运动形成的“∞”形旋流有利于枣、杂的清选。为获得清选系统最佳工作参数,以气流速度、调节板开度为试验因素,以含杂率、损失率和破损率为评价指标,设计二次正交旋转组合试验。建立试验因素与指标间的回归模型,采用多目标优化算法进行参数优化,确定清选系统最优参数组合：气流速度为32.0 m/s,调节板开度为3.4 cm。在该条件下开展验证试验,得到含杂率、损失率和破损率分别为1.38%、3.37%和0.60%,与优化参数相比分别增加了0.06、0.12、0.03个百分点。该清选系统满足枣、杂清选作业要求。     

惯性气流式红枣清选系统设计与试验

清选系统是气吸式红枣收获机的重要组成部分,降低清选含杂率、损失率和破损率是实现红枣收获机械化的关键技术。利用枣、杂惯性和流体力学特性差异,设计了一种惯性气流式红枣清选系统,并对其关键部件及结构参数进行设计和分析。采用Fluent软件探明了该清选系统内气流运动形成的“∞”形旋流有利于枣、杂的清选。为获得清选系统最佳工作参数,以气流速度、调节板开度为试验因素,以含杂率、损失率和破损率为评价指标,设计二次正交旋转组合试验。建立试验因素与指标间的回归模型,采用多目标优化算法进行参数优化,确定清选系统最优参数组合：气流速度为32.0m/s,调节板开度为3.4cm。在该条件下开展验证试验,得到含杂率、损失率和破损率分别为1.38%、3.37%和0.60%,与优化参数相比分别增加了0.06、0.12、0.03个百分点。该清选系统满足枣、杂清选作业要求。     

组合式秸秆生物质粉碎机的设计

生物质能是一种清洁、可再生的能源,秸秆生物质能的开发应用具有广阔前景,而粉碎是对秸秆生物质能源转化利用的必要环节。为此,在分析秸秆生物质粉碎机的工作原理基础上,进行组合式秸秆生物质粉碎机总体结构设计,并对动刀及定刀的间隙、锤片与齿板的间隙、锤片与筛网的间隙、动刀及锤片形状、动刀排列、锤片排列,以及锯齿板排列等参数进行设计。组合式秸秆生物质粉碎机的使用推广,可实现对秸秆生物质能源有效利用,有助于解决秸秆生物质资源浪费及污染问题。     

红枣采收激振器的设计与运动仿真

为了降低人工采收成本,提高红枣的收获效率,促进红枣机械化收获方式及红枣产业的健康发展,设计了一种由3个偏心块为动力源的激振器。该激振器采用液压马达驱动,利用同步带轮驱动偏心块转动产生的离心力力偶做功使激振器的壳体振动。对壳体进行受力分析和运动形式的理论分析,并利用Solid Works软件建立激振器的三维模型,导入ADAMS软件中进行无阻尼仿真分析,通过受力分析和理论分析证明壳体的运动规律符合简谐运动。仿真结果表明:壳体的运动规律与理论分析基本一致,验证了阻尼装置是激振器不可缺少的一部分。本研究可为红枣收获机激振装置的设计提供理论基础和技术支持。     

密植枣园枝条粉碎还田机设计与试验

为解决新疆密植枣园果树枝条修剪量大、处理困难、人工劳动强度大及配套装备短缺等问题,研制了一种牵引式枝条粉碎还田机,主要由捡拾装置、粉碎装置和传动装置等组成。为此,主要阐述了机具整体设计方案和工作原理,并对其捡拾机构和粉碎机构等关键部件进行了理论分析和结构设计。捡拾装置通过上下捡拾辊与底部叉板相互作用对枣枝进行拾取和折断,提高了捡净率与粉碎效率;枝条在动定刀配合下被切断,并与筛片产生撞击,实现了高效粉碎。为获得粉碎还田机最佳工作效果,以刀轴转速、刀片数量、筛孔大小、枝条含水率和捡拾转速为试验因素,以捡净率和粉碎粒度为试验指标,进行了五因素二水平二次回归正交旋转中心组合优化试验,利用Design-Expert软件对该模型进行优化求解得到最佳参数组合。结果表明:在地形平坦、枝条含水率2 5%±3%的情况下,该机以2 km/h的速度进行粉碎作业时可获得较佳粉碎效果。该速度下,主要指标平均粉碎效率若羌灰枣枣枝(轻剪)为600kg/h,若羌骏枣枣枝(重剪)为1 500kg/h,平均枝条捡净率为92%,粉碎粒度(小于5cm)达89.3%。该研究可为解决新疆密植枣园枝条机械化处理技术提供参考。     

玉米秸秆还田机的设计与参数研究

针对我国大部分地区现阶段仍存在的秸秆随意堆放、焚烧秸秆污染环境和秸秆后期处理利用率低等问题,通过分析国内外现有秸秆还田机的优缺点,利用计算机Solid Works软件优化设计适合东北地区玉米秸秆还田机,并利用ANSYS软件对其关键部件刀辊进行校核和模态分析。在理论分析基础上,对该机进行结构参数优化,确定其临界转速为8 616.6r/min。通过Mat Lab来模拟分析刀片在实际工作中的运动轨迹,进而为秸秆还田机的优化设计提供参考。     

拖拉机弹簧座成形模具设计及仿真分析

针对拖拉机弹簧座成形过程中容易起皱和拉裂的问题, 将数值模拟软件Dynaform应用到模具的开发活动中, 运用有限元方法和塑性成形技术,对弹簧座零件冲压成形工艺方案进行模拟验证,并结合计算机辅助设计软件Pro/Engineering和Autocad的各自绘图优势,进行模具开发.基于上述方法,可以帮助开发人员快速与准确地进行模具设计,提高生产效率.     

玉米收获机苞叶粉碎装置的设计与仿真

为了研究玉米收获机苞叶粉碎机理,设计了一种苞叶粉碎装置。该装置主要由卷入滚筒、粉碎横向动刀、传动机构、定刀、粉碎纵向动刀、纵向动刀安装座、动刀动力传送机构、粉碎滚筒传动轴和粉碎箱体等组成。运用Pro/E和ADAMS软件对玉米苞叶粉碎装置进行了仿真分析,仿真结果表明:苞叶卷入过程中,在苞叶开始与卷入滚筒接触时受力逐渐增大,在卷入的过程中自身产生了滚动、翻转和滑移的现象;苞叶粉碎过程中,在苞叶开始与粉碎滚筒接触时先被横向刀片进行切断,然后继续被纵向动刀进行纵向切碎;在粉碎的过程中自身产生了翻转、滑移和跳动的现象。     

马铃薯杀秧机的优化设计与分析

马铃薯收获前的杀秧处理对后期的收获效率及马铃薯品质有着非常显著的影响。为此,针对当前马铃薯杀秧机存在作业效率低、留茬高度不均匀及带薯率高等问题,设计了一款新型高效的马铃薯杀秧机。本机可根据不同地块、不同马铃薯品种的需要调节留茬高度,提高了后续收获的流畅性;刀具采用甩刀的形式并在杀秧轴上呈仿垄形分布,极大降低了带薯率及伤薯率。同时,对关键部件进行了有限元分析,结果表明:所设计的部件均满足强度要求。对样机进行了田间试验,试验结果表明:杀秧效率明显提高,留茬高度均匀,带薯率显著降低,均满足马铃薯的杀秧作业要求。本研究对提高马铃薯杀秧机的作业效率及后续收获效率、更好地适用于马铃薯的大规模收获具有重要意义。     

湿式离合器温度场特性仿真分析

针对湿式离合器摩擦副热失效问题,以摩擦钢片为研究对象,借助AcuSolve仿真分析软件,开展了离合器接合过程钢片瞬态温度场仿真分析研究。通过仿真分析获得了起步工况时主、从动端转速差、接合时间及入口流速等因素对钢片温度场影响规律。仿真结果表明:沿摩擦盘径向,钢片表面温度随着半径值的增加而上升,高温聚集在半径较大处;主、从动转速差越大,摩擦钢片的温度梯度越大;增加接合时间会导致钢片表面温度升高;增大入口流速可小幅降低摩擦副的表面温度。     

瑞玛试验机拉拉试验夹具设计及有限元分析

为能在瑞玛高频疲劳试验机上实现做"T"型焊接试样拉伸试验的目的,创新设计了可根据试样厚度调节夹具装夹板长度的拉拉试验夹具。首先,根据瑞玛试验机的空间布置及试样尺寸范围确定夹具中夹头、销、夹具底座及装夹板的整体尺寸,其次,运用经典力学理论对夹具的各个具体尺寸进行设计,最后,运用Workbench软件的静态强度有限元分析对夹具进行校核设计,并将仿真计算结果与经典力学理论计算结果进行误差比较分析,验证了设计夹具的可行性,最终得到了一种用于"T"型焊接试样的装夹板长度可调节的新型夹具。